闭锁压力
闭锁压力
钻井中的“闭锁压力”(Shut-in Pressure)是指在井口完全关闭(如防喷器关闭)后,井内流体停止流动时测得的稳定压力。它是井控和钻井安全中的关键参数,主要用于评估地层压力和井筒稳定性。本文将分成五个方面介绍闭锁压力相关信息。
一、闭锁压力的类型(图1)
1.钻杆压力(SIDPP, Shut-in Drill Pipe Pressure)
钻柱(钻杆)内的压力,反映地层压力与钻柱内钻井液静液压力的差值。
计算公式:地层压力 = SIDPP + 钻井液静液压力
2.立管压力(SICP, Shut-in Casing Pressure)
环空(钻杆与钻柱之间)的压力,反映环空内流体(钻井液、气体等)对井口的压力。

二、闭锁压力的作用
1.评估地层压力:通过SIDPP计算真实的地层压力,判断是否发生溢流(地层流体侵入井筒)。
2.井控操作:用于计算压井所需的钻井液密度。计算方式分为“司钻法”和“工程师法”。
司钻法压井是发生溢流关井后,先用原密度钻井液节流循环,排出溢流,再用加重钻井液压井,用两个循环周完成压井的方法。该方法往往在边远并及加重剂供应不及时的情况下采用。工程师法压井也称一次循环法,溢流发生后迅速关井,根据计算地层压力加重钻井液,用加重钻并液在一个循环周内完成压井。
3.检测井筒完整性:异常高的闭锁压力可能提示井筒泄漏或套管损坏。
三、测量方法
1. 发生溢流或疑似井涌时,立即关闭防喷器(BOP)(图2)。
2. 停止钻井液循环,记录稳定的立管压力和套管压力。
3. 若压力持续上升,需启动压井程序。

四、注意事项
1.井口装置与压力监测
(1)额定工作压力(WPR, Working Pressure Rating):
关闭防喷器(BOP)前需确认井口装置(如套管头、节流管汇)的额定压力是否高于预期闭锁压力。若闭锁压力接近或超过设备极限,需启动紧急泄压程序。
(2)立管压力(SICP)与钻杆压力(SIDPP)监测:
SIDPP反映地层压力与钻井液静液柱压力的差值,用于计算压井液密度(Kill Mud Weight):

其中,TVD为垂深(True Vertical Depth)。
SICP需与地层破裂压力(Formation Breakdown Pressure)对比,避免套管鞋(Casing Shoe)处地层被压裂。
2.关键操作失误案例与教训
(1)井控超压事故:某井因未及时泄放圈闭压力,导致套管头密封失效,引发井喷。教训:关井后需持续监测压力并制定泄压预案。
(2)压裂砂堵(Screen-out):因低估闭合压力,支撑剂浓度不足导致裂缝脱砂。教训:需结合地应力剖面(Stress Profile)优化泵注程序。
五、闭锁压力 vs. 常见压力参数
表1展示了闭锁压力和其他压力之间的比较。
