溢流的发现以及处理

溢流的发现以及处理王亚恒华东石油技师学院石油工程系技师111班内容摘要：溢流就是地层流体（油、气、水）侵入井内，井口返出的钻井液量大于泵入量，或停泵后钻井液从井口自动外溢的现象。井口溢流是作业或钻井过程中存在的主要危害之一，控制不当容易发展成井喷等事故。本文试论在现代条件下如何有效快速的发现和处理溢流。关键词：压力泥浆排量井深一、溢流产生的原因1．溢流发生的原因很多，其最根本的原因是井内压力失去平衡、井内压力小于地层压力。2．地层压力掌握不准确。这是新探区和开发区钻调整井时经常遇到的情况。特别是裂缝性碳酸岩地层和其他硬地层压力更难准确掌握。开发区注水使地层压力升高等原因，造成地层压力掌握不准确。3．起钻时井内未灌满钻井液。起钻过程中，由于起出钻柱，井内钻井液液面下降，这就减小了静液压力。只要钻井液静液压力低于地层压力，溢流就可能发生。在起钻过程中，向井内灌钻井液可保持钻井液静液压力。起出钻柱的体积应等于新灌入钻井液的体积。如果测得的灌浆体积小于计算的钻柱体积，地层中的流体就可能进入井内，溢流就可能在发生。4．过大的抽吸压力。起钻的抽吸作用会降低井内的有效静液压力，会使静液压力低于地层压力，从而造成溢流。起钻时井内钻井液没有上体钻具那样快，就可能产生抽吸作用。这实际上在钻头的下方造成一个抽吸空间并产生压力降。无论起钻速度多慢抽吸作用都会产生。应该记住的重要事情是，井内的有效压力始终应能平衡地层压力，这样就可以防止发生溢流。除起钻速度外，抽吸过程也受环形空间大小与钻井液性能的影响。在设计井身结构时，钻具（特别是钻铤）与井眼间应考略有足够的间隙。钻井液性能特别是粘度和静切力应维持在合理的水平。5．钻井液密度低。钻井密度低是溢流比例高的一个原因。这样引起的溢流比较容易控制，并且很少导致井喷。钻井液密度低而产生的溢流通常是突然钻遇到高压层，地层压力高于钻井液静液压力条件下发生的，特别是为了获得高的机械钻速、降低钻井成本和保护油气层而是用较低的钻井液密度。钻井液的油、气、水侵是密度降低的一个重要原因。6．钻井液漏失。钻井液漏失是指井内钻井液漏入地层，这就引起井内液柱和静液压力下降。下降到一定程度时，溢流就可能发生。在压力衰竭的砂岩、疏松的砂岩以及天然裂缝的碳酸盐岩中漏失是很普遍的。由于钻井液密度过高和下钻时的压力激动，使得作用于底层上的压力过大，而产生井漏。特别是在深井、小井眼里使用高粘度钻井液钻进，环形空间摩擦压力损失可能高到足以引起井漏。7．地层压力异常。钻遇异常低压或异常高压地层，由于钻井液密度不合理而引起溢流。对于可能钻到的高压井，设计时应考略使用更好的设备而且更加密切注意，可防止可能发生溢流。8．7、其它原因。在多数情况下，溢流可能是由于上述某种原因引起。但还有其他一些情况，造成井内静液压力不足以平衡或超过地层压力，如：（1）中途测试控制不好；（2）钻到临井里去；（3）以过快的速度钻穿含气砂层；（4）射孔时控制不住；（5）固井时，水泥的失重二、溢流的显示1．间接显示四种：蹩跳钻；钻时突然加快或放空；悬重增加或减少；泵压下降或上升。2．直接显示十种：泥浆密度下降和粘度上升或下降；气泡增多；气测烃类含量升高；氯根含量增高；油味或硫化氢味很浓；钻屑中方解石含量增加；出口处返出泥浆量增加或减少；起钻灌泥浆困难；下钻接单根或停止下放钻具时，出口处泥浆外溢；泥浆池内未增加泥浆而液面升高（井漏则降低）。要求各种井（探井、生产井、注水井）在钻井中发现间接显示要及时向井队值班干部等汇报；以便采取相应措施。3．严重显示一种：井涌（发现此显示就应报警）。要求发现直接显示后必须立即向井队值班干部等汇报，以便及时控制好井口待观察。三、溢流的处理1．钻进中发生溢流时（1）发出信号（发出一声长鸣笛信号，时间不短于15秒钟），停转盘，停泵。（2）上提方钻杆（上提方钻杆至第一根钻杆接头台阶出转盘面以上0.5米左右，其后放吊卡，但不座吊卡）。（3）打开平板阀（或4＃或8＃阀，或液动阀或手动阀）。（4）关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）。（其后下座钻具至吊卡上，紧接着发出两声短鸣笛信号，每声时间2秒钟左右）（5）先关节流阀（试关井）（或液动阀或手动阀），再关节流阀前端紧挨着的手动平板阀。（其后打开环形防喷器，紧接着发出三声短鸣信号，每声时间2秒钟左右）（6）迅速向队长或钻井技术员报告。（7）认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量。2．起下钻杆中发生溢流时（1）发出信号（发出一声长鸣笛信号，时间不短于15秒钟），停止起下钻作业（终止状态为：空吊环距转盘面以上2米左右）。（2）抢接钻具回压阀（其后下放游车，挂上吊卡，上提钻具至钻杆接头台肩离转盘面以上0.5米左右）。（3）打开平板阀（或4＃或8＃阀，或液动阀或手动阀）。（4）关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）。（其后下座吊卡至转盘面上，紧接着发出两声短鸣笛信号，每声时间2秒钟左右）（5）先关节流阀（试关井）（或液动阀或手动阀），再关节流阀前端紧挨着的手动平板阀。（其后打开环形防喷器，紧接着发出三声短鸣信号，每声时间2秒钟左右）（6）迅速向队长或钻井技术员报告。（7）认真观察，准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量。3．起下钻铤中发生溢流时（1）发出信号（发出一声长鸣笛信号，时间不短于15秒钟），停止起下钻作业（终止状态为：空吊环距转盘面以上2米左右），抢接钻具回压阀（或防喷单根）。（2）抢接钻杆（其后下放钻具至钻杆接头台肩离转盘面以上0.5米左右）。（3）打开平板阀（或4＃或8＃阀，或液动阀或手动阀）。（4）关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）。（其后下座吊卡至转盘面上，紧接着发出两声短鸣笛信号，每声时间2秒钟左右）（5）先关节流阀（试关井）（或液动阀或手动阀），再关节流阀前端紧挨着的手动平板阀。（其后打开环形防喷器，紧接着发出三声短鸣信号，每声时间2秒钟左右）（6）迅速向队长或钻井技术员报告。（7）认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量。4．空井发生溢流时（1）发出信号（发出一声长鸣笛信号，时间不短于15秒钟）。（2）打开平板阀（或4＃或8＃阀，或液动阀或手动阀）。（3）关防喷器（先关环形防喷器，后关全封闸板防喷器）。（其后发出两声短鸣笛信号，每声时间2秒钟左右）（4）先关节流阀（试关井）（或液动阀或手动阀），再关节流阀前端紧挨着的手动平板阀。（5）打开环形防喷器。（其后发出三声短鸣信号，每声时间2秒钟左右）（6）迅速向队长或钻井技术员报告。（7）认真观察、准确记录套管压力以及循环池钻井液增减量。注：空井发生溢流时，若井内情况允许，可在发出信号后抢下几柱钻杆，然后实施关井。