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2014年安全工程师《生产技术》讲义:第七章五节3

2014-01-15  点击: 次  建培教育

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三、钻开油气层的防喷

  井喷最根本的原因是井内液柱压力低于地层孔隙压力,使井底压力不平衡。防止井喷的关键是及时发现溢流和及时控制溢流。

  (一)准确预报地层压力

  钻进中要加强地层对比,及时提出地质预告,尤其对异常高压层的盖层预报一定要准确。根据地质资料掌握准确的地层压力,确定合理的钻井液密度。

  (二)及时发现溢流

  溢流显示,往往有下列表现:

  (1)憋跳钻、钻时加快或放空。油气层岩性往往比较疏松,钻速快,可能发生憋钻。当钻进碳酸盐岩裂缝性油气层时,常因裂缝或溶洞发生憋跳钻或放空等情况。

  (2)钻井液循环出口流量增大、减少或断流,池液面上升或降低。

  (3)泵压上升或下降。当溢流速度快时,会发现钻井液循环出口量剧增。由于流动阻力增大,循环泵压突然上升;当溢流量不大,特别是气体时,由于环形空间钻井液平均密度降低,泵压下降。

  (4)钻井液中出现油、气、水显示。当溢流物是石油时,钻井液中有油花或油流,钻井液密度降低、黏度上升。

  当溢流是气体时,钻井液密度降低、黏度上升,气泡多,取气样能点燃,出口管返出不均匀,有井涌情况。

  (5)悬重变化。当钻进中发生钻时加快或放空时,能使悬重增加,甚至恢复到“原悬重”;当溢流速度很大时,由于循环阻力增加,泵压上升而对钻具“上顶”,使悬重降低,甚至将钻具冲出井口。

  溢流、井喷有多种早期显示,其中循环出口流量和池液面变化是发现溢流、井喷的主要依据。因此,必须采用可靠的仪器对循环出口和池液面高度进行自动监测。同时应当固定岗位,定点、定时观察对比,及时发现溢流。

  短起下钻是及时发现起钻中溢流的可靠方法。在以下情况下应进行短起下钻:

  (1)钻进中发现溢流经循环排除后;

  (2)钻进中其他录井(如砂样、钻时录井等)发现有可能钻遇油气层时;

  (3)由于各种原因造成钻井液密度下降而未加重时;

  (4)正常起钻中发现灌不进钻井液或灌量偏少时。

  短起下钻的具体作法是以正常的速度起钻至钻头高于检验的油气层10柱钻杆,再下钻过油气层循环一周以上,观察有无溢流发生4r

  (三)溢流控制

  发现溢流后,应尽快关井,将溢流量控制到尽可能小的程度。在条件相同的情况下,溢流量愈太,排除溢流过程中的套压愈高,压井的困难程度愈大。因此,对溢流量应作明确的规定。一般情况下,Φ152 mm一Φ251mm 的井眼,溢流量不超过3 m3;Φ311mm的井眼,溢流量不超过5 m3。-

  不同的溢流速度会发生不同的地面反应。少量的溢流会发生后效反应,使钻井液气侵、井涌。成段的气柱上升至井口附近时,将其上部钻井液举出地面而形成间隙井喷。大量的溢流能将钻井液呈柱状推出。即使溢流为气体,其产量达106m3/d时,初期也只能看到钻井液循环出口流量突然增大而看不到喷势。只有当井筒液体将要喷空,气体接近井口时,钻井液才能形成冲出转盘面的直立液柱。为了保护防喷器胶芯,在控制溢流时,应先关环封,再关半封。

  四、井漏后的防喷

  井漏和井喷是井下压力失去平衡的两种极端状况。

  井漏后,井内钻井液将降至一个与地屡压力相当的静液面。当井内液柱压力与地层压力平衡后,地层流体将以置换、扩散等形式进入井内,气体不断滑脱上窜膨胀,使钻井液气侵,密度降低,体积增加,直至液面上升至井口后外溢。一旦发生外溢,井内钻井液减少,平衡破坏而加剧溢流速度。直至井喷。在井漏以后再进行起下钻作业,会因抽吸、掏空而诱发井喷。因此,发生井漏后。为了防止井喷,应向井内补究液体,使井内始终处于低压头的漏失状态。当反灌补充钻井液的速度使液面保持的高度足以补偿抽吸掏空时,就可以在井漏条件下进行起下钻作业。如起钻后下堵漏管串进行堵漏作业或起钻下油管进行完井作业。

 

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