井底流压
井底流压
一、定义
井底流压(压力),是在生产中的油井用压力计测得的油层中部的压力。流压等于井内液柱压力、井口压力(油管压力)和井内液体流动所损失的压力之和。如果其他条件不变,油井的流压是随着油层静压力的变化而变化的。在没有能量补充的情况下,油层静压力随着油井生产时间的增长而降低,流压也随之降低。经过注水、注气后,静压恢复上升,流压也上升。流压上升意味着油井自喷能力增大,它的降低反映油层能量消耗。为了保持流压,可以调整油嘴的直径。井底流压是生产井的一项关键指标。流入井底的油气就是靠井底流压举升到地面,因此井底流压是油气井自喷能力大小的重要标志。影响井底流压的因素主要有生产气油比、出砂、应力敏感、层间干扰、流入动态、下泵深度等。
二、井底流压表示公式
一般情况下,井底流压力可以用以下公式来进行表示:
Pwf = Po+ Pm+Pf
式中:
Pwf ——井底流压力;
Po ——井口压力(油管压力);
Pm ——井筒里流动流体柱压力;
Pf ——井筒里流体流动所损耗的压力。
在钻井作业中,始终有压力作用于井底,主要来自于钻井液的静液压力。同时,将钻井液沿环空向上泵送时所消耗的泵压也作用于井底,即循环钻井液时的环空压耗。其它还有侵入井内的地层流体的压力、激动压力、抽汲压力、地面回压等。井底流压就是指地面和井内各种压力作用在井底的总压力。在不同作业情况下,井底流压是不一样的。
(1)静止状态,井底流压=静液压力
静止状态下,井底流压主要由钻井液的静液压力构成,钻井液的静液压力主要受钻井液密度和井内液柱高度的影响。油气活跃的井,要注意井内流体长期静止时,地层中气体的扩散效应对井内流体密度影响,最终有可能影响井底流压。另外,静止状态下,要监测井口液面,防止液柱高度下降影响井底流压。
(2)正常循环时,井底流压=静液压力+环空压耗
井内流体循环时,环空压耗会使井底流压增加,过大的循环压耗可能漏失;一旦停止循环,循环压耗突然消失会使井底流压下降,同样影响井内的压力平衡。
(3)节流循环时,井底流压=静液压力+环空压力损失+节流阀回压
节流循环除气或压井循环时,通过调节节流阀的不同开关程度,形成一定的井口回压,保持井底流压平衡地层压力。
(4)提钻时,井底流压=静液压力-抽汲压力
由于抽汲压力的影响,提钻时的井底流压会下降,导致很多井在正常钻进时井底流压能够平衡地层压力,而提钻时发生溢流。因此,提钻时要事先判断并注意减小抽汲压力的影响。
(5)下钻时,井底流压=静液压力+激动压力
由于激动压力的产生,使得下钻时的井底流压增大,虽不至于直接引发井控问题,但过大的激动压力可能导致漏失,致使静液压力下降,从而引发井控问题。所以,下钻时同样要做好井控工作。
(6)关井时,井底流压=静液压力+地面回压
发生溢流后需及时关井,形成足够的地面回压,使井底流压重新能够重新平衡地层压力。地面回压作用于井口设备和整个井筒,因此要求井口设备具有足够的承压能力和密封性,地面回压过高会破坏井筒的完好性,所以关井地面回压并不是越大越好。
三、井底流压与产量变化关系
(1)井底流压高于饱和压力时,油井流压降低,产量线性上升;
(2)流压低于饱和压力且进一步降低时,产量上升速度减缓;
(3)降低到一定程度时,会出现产量随生产压差增大而减少的现象;
(4)因此保持合理的井底流压对油井保持高产量非常重要。