主要用于高压气井发生井喷后井眼被喷空、空井或钻具不在井底、水眼堵塞等特殊情况下的压井工作。主要用于高压气井发生井喷后井眼被喷空、空井或钻具不在井底、水眼堵塞等特殊情况下的压井工作。由于钻井过程中地层及流体的不可预见性大，涉及的工况和井下情况复杂多样，因此溢流、井喷的发生，在时间上具有突发性，形式上具有多样性。溢流与井喷后，采用常规压井方法处理者居多，但有时需要且必须采用特殊压井方法。

气井在发生井喷井眼被喷空而关井后，井内充满高压气体，井口压力接近地层压力，在这种情况下主要采用硬顶（平推）法和置换法压井。采用硬顶法，要将井内气体反推回地层，地层应具有大吸入量，同时压井液用量大、设备能力要求高。若不具备这些条件，就应考虑采用置换法压井。

置换法压井的基本原理：在关井情况下和确定套管上限与下限压力范围内，分次注入一定数量的压井液、分次放出井内气体，直至井内充满压井液，即完成压井作业。每次注入压井液，井内气体受到压缩、套管压力将升高，同时井内形成一定高度的液柱并产生一定的液柱压力；每次放出气体，套管压力将随之降低。再次注入压井液时，所控制的套管最高压力应减去该液柱压力；再次放出气体，下限套管压力也应减去该液柱压力。随着一次次注入压井液和放出气体，控制套管压力逐次降低，直至压井液到达井口、套管压力降为0，压井结束。

套管压力的升高将引起井底压力的增加，但井底压力增加是受限制的：一种限制是井底压力升高到一定值时将发生井漏，压井时应控制套管上限压力；另一种限制是在不发生井漏的情况下，应事先确定最高套管压力。就是说，置换法压井可分为两种情况来考虑：一种是井下发生漏失，一种是不发生漏失。不管是哪种情况，井口压力都不得超过防喷设备、井口套管的承压能力，井内压力不能高于地层压力，只有这样才能实施置换法压井。

同样，放出气体引起的套压降低也是有限制的，主要是随着套压的逐渐降低将引起井底压力的降低，当降至低于气层压力时将继续发生溢流。因此，防止气层再次发生溢流应控制当次放气套管压力降低的下限。

实施置换法压井，应针对地层漏失和地层不漏失两种情况分别考虑。两种情况下的初始条件确定有差别，但计算方法基本相同。从最复杂、最危险的井内状况进行考虑，假定井内已经全部充满高压气体，忽略井底初期存在的少量液体，作为压井计算的基本前提。

若地层容易发生漏失，应控制套管上限压力。在关闭节流管汇情况下向井内注入压井液，套管压力将升高。当套压升至使井下开始发生漏失时，将基本保持稳定不再升高。最高套压需要在第一次注入压井液压井时进行测试。假定套压升至p1后不再升高并基本保持稳定，该压力即是井下发生漏失的地面控制压力，也是整个压井施工过程中的套管上限压力。此时停止注入压井液并记录该压力与注入压井液量，并进行计算。

①第一次注入压井液形成的液柱高度：

　　　　　　　　　　　　　（1）

式中，为第一次注入压井液在井内形成的液柱高度，米；为第一次注入的压井液的体积，米³；为井眼单位长度的容积，米³/米。

②第一次注入压井液形成的液柱压力：

　　　　　　　（2）

式中，为第一次注入压井液形成的液柱压力，兆帕；为压井液密度，千克/升；g为重力加速度，米/秒²。

静止一定时间、确认压井液下沉至井底后，开节流阀放出部分井内气体。随着气体的放出，套管压力降低，井底压力也随之降低。当井底压力降至再次发生溢流时，套压将保持稳定不再降低，假定此时套压为，关闭节流阀第二次注入压井液。

③第二次注入压井液形成的液柱高度：

　　　　　　　　　　　　（3）

式中，为第二次注入压井液在井内形成的液柱高度，米；为第二次注入压井液的体积，米³。

④第二次注入压井液形成的液柱压力：

　　　　　　（4）

式中，为第二次注入压井液形成的液柱压力，兆帕。

依此逐次进行计算并进行压井作业，直至压井结束。

由于第一次注入压井液已形成液柱高度和液柱压力，随着第二次注入压井液管压力将从开始升高，但最高升至时将不再升高，该压力是此时的井下漏失套管压力。同样，待压井液沉至底部后开节流阀放出气体时，套压最低降至，低于该压力将再次发生溢流。是注入压井液和放出气体的最大压力波动范围。

第二次注入压井液，应以测出的上限套压和注入液柱压力为依据控制最高套压不超过；第二次放出气体，应以测出的下限套压和注入液柱压力为依据控制最低套压不低于。

由于第二次注入压井液形成液柱高度和液柱压力，第三次注入压井液时套管压力将从开始升高，但最高升至时不再升高，该压力是第三次注入压井液的井下漏失压力。同样，待压井液沉至底部后开节流阀放出气体时，套压最低降至，低于该压力将再次发生溢流。

依次注入压井液并放出井内气体，套管压力将逐次降低，如此进行注入压井液、放气操作，直至压井液到达井口、套压降至0时，压井结束。

应该注意的是，随着井内液柱高度逐次增加，气体空间逐次减小。因此，注入压井液的量和放气量会逐次减小。

⑤最小压井次数与预计最长压井时间：

　　　　　　　　　　　　（5）

　　　　　　　　　（6）

式中，为最小压井次数，次；为井深，米；为初次注入压井液所用时间，小时；为初次注入压井液后静止及放气所用时间，小时；为预计最长压井总时间，小时。

实际施工中，应记录下压力、注入压井液量并计算出液柱高度与压力，填写压井记录表。

若地层承压能力高、不发生漏失，就不需要测试漏失压力，但应依据现场实际情况确定或规定一个最高初始套管压力（初始套管压力可以按照套管抗内压强度的80%或按井控装置最高承压能力二者的小者并考虑一定的安全系数确定）。但放气压力仍需要测定，放气操作方法与地层漏失情况相同。

①第一次注入压井液形成的液柱高度：

　　　　　　　　　　　　（7）

式中，为第一次注入压力达到形成的液柱高度，米；为第一次注入压井液的体积，米³；为井眼单位长度容积，米³/米。

②第一次注入压井液形成的液柱压力：

　　　　　　（8）

式中，为第一次注入压井液形成的液柱压力，兆帕；为压井液密度，千克/升；为重力加速度，米/秒²。

静止一定时间开节流阀放出部分井内气体，套管压力降至保持稳定不再降低时，关闭节流阀第二次注入压井液。

③第二次注入压井液形成的液柱高度：

　　　　　　　　　　　　（9）

式中，为第二次注入压力达到时形成的液柱高度，米；为第二次注入压井液的体积，米³。

④第二次注入压井液形成的液柱压力：

　　　　　　　　（10）

式中，为第二次注入压井液形成的液柱压力，兆帕。

依此逐次进行计算与压井操作，直至压井结束。

⑤最小压井次数与预计最长压井时间：

　　　　　　　　　　　　　　　（11）

　　　　　　　　　　　　（12）

式中，为最小压井次数，次；为井深，米；为初次注入压井液所用时间，小时；为初次注入压井液后静止及放气所用时间，小时；为预计最长压井总时间，小时。

施工中同样应填写压井记录表。

与地层漏失情况下压井操作相同，通过多次注入压井液并放出井内气体，套管下限压力将逐次降低，直至压井液到达井口、套压降至0、压井结束。同时，由于气体空间逐次缩小，注入压井液量将逐次减小。与地层漏失情况不同的是，每次控制套管上限压力都是，不需要每次减去液柱压力。因此，每次注压井液量和放出气体可以更多，压井次数减少。

为了便于操作和计算，可以确定在低于范围内每次注入的液柱长度（如每次100、200或300米等），然后计算出每次注入压井液的体积、液柱长度与液柱压力。但随着注入压井液次数的增加，套管压力将逐次升高，当升高至地层开始漏失的套压时，再按上述方式进行。

需要注意的是，虽然每次注入长度越长、压井次数将越少，但并不是每次注入长度越长越好。因每次注入量越多、越不利于液气置换，容易形成液柱、气柱分段现象，造成置换法压井实施不彻底、压井不成功。同样，每次放出气体也应严格控制放出量：如放出量少，放气不彻底，压井次数多；如放出量大，造成再次溢流，引起井下情况进一步复杂甚至压井失败。因此，需要根据现场实际情况确定每次注入压井液与放出气体的量。

①采用一定排量（一般小于正常钻进排量）将压井液注入环空，观察套压升高情况；②当套压升至一定值（）并基本稳定时（开始漏失）停泵，记录注入量、套压；③将注入量换算为井内液柱高度（）和形成的液柱压力（），确定下一次最高套压和最低套压；④静止一定时间，使压井液在环空气体中下沉至井底；⑤缓慢开节流阀放出部分环空气体，观察套压下降情况；⑥当套压降至一定值（）并基本稳定时（地层流体开始涌入井内），关节流阀停止放气。

重复以上步骤，直至压井结束。若发现放气过程中有液体放出，可能是节流阀开度过大或静止时间短，液体没有充分下沉的原因。应减小开度（或关闭节流阀）、增加静止时间，然后再进行放气操作。

总的控制要求是少注防井漏，少放防溢流。

方式一：①采用一定排量将压井液注入环空，当套压升高至时停止注入；②记录注入量和套压值；③将注入量换算为井内液柱高度（），计算形成的液柱压力（）；④静止一定时间，使压井液在环空气体中下沉至井底；⑤缓慢开节流阀放出部分环空气体，观察套压下降情况；⑥当套压降至一定值（）并基本稳定时，关节流阀停止放气体。

重复以上步骤，直至压井结束。该方式压井，每次注入压井液上限压力都是，这是与地层漏失情况的主要区别。

若采用事先确定每次注入井段长度方式压井，操作步骤如下：①设定套压上限，确定每次注入井段长度，换算为注入量；②采用排量将压井液注入环空，观察套压升高情况；若注入量未达到时套压已达到，则改为第一种方式继续压井；③记录实际套管压力，计算形成的液柱压力；④静止一定时间，使压井液在环空气体中下沉至井底；⑤缓慢开节流阀放出部分环空气体，当套压降至一定值（）并基本稳定时，关节流阀停止放气体。

重复以上步骤，直至压井结束。该方式压井，开始时每次注入量可按井眼高度取整数确定（如每次100m），以利于计算和控制。