溢流的原因預(yù)防和顯示專題培訓(xùn)課件

提示與要求安全提示坐時5點(diǎn)著地緊急逃生路線課堂基本要求玩手機(jī)者請離開教室不要吸煙不要大聲喧嘩關(guān)注課程積極發(fā)言睡覺者請回宿舍課程目標(biāo)敘述溢流的根本及主要原因描述起鉆灌鉆井液操作要領(lǐng)及基本原則描述起鉆前如何檢查井內(nèi)壓力是否平衡描述短起下鉆操作步驟敘述溢流的間接顯示、直接顯示信號描述發(fā)現(xiàn)溢流的基本措施在完成此課程后,學(xué)員能:內(nèi)容提要一、溢流原因分析及預(yù)防二、溢流顯示三、溢流的及早發(fā)現(xiàn)溢流原因分析及預(yù)防溢流原因溢流發(fā)生的基本條件

1、地層有必要的孔隙度、滲透率。2、地層中要有流體（油、氣、水）存在。3、井底壓力小于地層壓力地層壓力、地層孔隙度、滲透率是地層具有的特性，因此預(yù)防溢流發(fā)生必須保持井底壓力始終略大于地層壓力。溢流原因分析及預(yù)防溢流最根本的原因是井底壓力小于地層壓力。因此，任何一個或多個引起井底壓力降低的因素，都有可能導(dǎo)致溢流發(fā)生。最主要、最普遍的原因

1、起鉆時井內(nèi)未灌滿鉆井液

2、井眼漏失

3、鉆井液密度低

4、抽汲

5、地層壓力異常溢流原因分析及預(yù)防一、起鉆時井內(nèi)未灌滿鉆井液

1、分析：起鉆過程中，由于鉆柱的起出，鉆柱在井內(nèi)的體積減少，井內(nèi)的鉆井液液面下降，從而靜液壓力就會減少。

epmPPH+=r81.9溢流原因分析及預(yù)防一、起鉆時井內(nèi)未灌滿鉆井液

2、預(yù)防：起鉆過程中，需要及時準(zhǔn)確地向井內(nèi)灌滿鉆井液以維持足夠的靜液壓力。灌入的鉆井液體積應(yīng)等于起出的鉆具體積。epmPPH+=r81.9溢流原因分析及預(yù)防3、起鉆灌鉆井液操作要領(lǐng)⑴起出鉆具體積計(jì)算對普通尺寸的鉆桿和鉆鋌應(yīng)以鉆具體積表的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)通徑尺寸mm（in）壁厚mm名義重量kg/m平均實(shí)際重量kg/m每米排替量l/m組成27.4m長立柱時排替量一柱五柱十柱73.0（27/8）5.510.2010.911.3938.21913829.215.4916.222.0756.828456888.9（31/2）6.514.1515.231.9553.62685369.319.8120.532.637236072011.423.0823.963.0683.9420839114.3（41/2）6.920.4822.442.8778.73937858.624.7226.493.3882.741382710.929.7932.144.051115551110127.0（5）7.524.1826.333.3692.24619229.229.0430.653.921075371073溢流原因分析及預(yù)防由于某種原因造成鉆頭水眼堵或鉆具水眼堵，這種情況下灌入的鉆井液體積應(yīng)等于所起出鉆具的排替量與內(nèi)容積之和。

⑵實(shí)際灌入鉆井液體積測量

ⅰ、鉆井液補(bǔ)充罐

ⅱ、泵沖數(shù)計(jì)數(shù)器

ⅲ、流量計(jì)

ⅳ、泥漿罐液面指示器：溢流原因分析及預(yù)防鉆井液補(bǔ)充罐：溢流原因分析及預(yù)防鉆井液罐液面指示器也可以顯示灌入量。在起下鉆灌入鉆井液時，最好單獨(dú)隔離一個罐，以提高計(jì)量的準(zhǔn)確度。：溢流原因分析及預(yù)防⑶灌入的鉆井液量必須與起出的鉆具體積進(jìn)行比較不論使用哪種灌注設(shè)備，灌入的鉆井液量必須與起出的鉆具體積進(jìn)行比較，要保證其數(shù)值相等。如果二者數(shù)據(jù)不相等，要立即停止起鉆作業(yè)，查找原因，并視具體情況采取相應(yīng)措施。：溢流原因分析及預(yù)防4、灌鉆井液的基本原則

⑴連續(xù)灌入鉆井液或至少每起出3～5個立柱的鉆桿，起出一個立柱的鉆鋌時，應(yīng)檢查一次灌入的鉆井液量。在起鉆過程中決不能讓井內(nèi)的液面下降超過30m，按照IADC規(guī)定：灌鉆井液前井內(nèi)的壓力下降不能超過75psi（0.5MPa）。

⑵應(yīng)當(dāng)通過灌鉆井液的管線向井內(nèi)灌鉆井液，不能用壓井管線代替。

⑶鉆井液灌注管線在防溢管上的位置不能與井口鉆井液返出管線在同一高度。如果兩管線在同一高度則經(jīng)管線灌入的鉆井液可能直接從出口管流出，從而誤認(rèn)為井筒已灌滿。：溢流原因分析及預(yù)防二、井眼漏失

1、分析：當(dāng)作用于地層上的壓力超過地層的破裂壓力或漏失壓力時就會發(fā)生漏失，引起井內(nèi)液柱高度下降，從而使靜液壓力和井底壓力降低，由此導(dǎo)致溢流發(fā)生。

epmPPH+=r81.9溢流原因分析及預(yù)防二、井眼漏失2、預(yù)防：

⑴設(shè)計(jì)好井身結(jié)構(gòu)， 正確確定套管下深。

溢流原因分析及預(yù)防二、井眼漏失2、預(yù)防：

⑵做地層破裂壓力試驗(yàn)和地層承壓能力試驗(yàn)，提高地層承壓能力。若地層承壓能力過低，可通過堵漏等措施來提高地層承壓能力，直到滿足鉆開油氣層所需的承壓能力要求。溢流原因分析及預(yù)防溢流原因分析及預(yù)防二、井眼漏失

2、預(yù)防：⑶下鉆時控制下鉆速度，分段循環(huán)，緩慢開泵。⑷保持好鉆井液性能。溢流原因分析及預(yù)防三、鉆井液密度低

1、分析：鉆井液密度下降，引起靜液壓力降低。⑴油氣侵入鉆井液⑵處理卡鉆事故時，泡油。⑶降低摩阻混油⑷大處理鉆井液性能⑸清水或膠液混入鉆井液epmPPH+=r81.9溢流原因分析及預(yù)防三、鉆井液密度低

2、預(yù)防：⑴及時除氣，不要把氣侵鉆井液再重復(fù)循環(huán)到井內(nèi)。溢流原因分析及預(yù)防三、鉆井液密度低

2、預(yù)防：⑵卡鉆泡油時，應(yīng)進(jìn)行壓力校核。⑶鉆井液混油時，要控制混油速度，并校核壓 力是否平衡。⑷做大處理時，要做好壓力平衡計(jì)算。⑸嚴(yán)禁清水或膠液混入鉆井液。溢流原因分析及預(yù)防四、起鉆抽汲

1、分析：起鉆抽汲作用會降低井底壓力，當(dāng)井底壓力低于地層壓力時，就會造成溢流。溢流原因分析及預(yù)防四、起鉆抽汲

1、分析：不同起鉆速度下的抽汲壓力值

可見，起鉆時抽汲壓力很可能造成井底壓力小于地層壓力，并引起溢流。溢流原因分析及預(yù)防四、起鉆抽汲

2、預(yù)防：起鉆前應(yīng)檢查井底壓力能否平衡地層壓力，判斷是否會發(fā)生抽汲溢流。

檢查方法：

⑴短程起下鉆法⑵核對灌入井內(nèi)的鉆井液量溢流原因分析及預(yù)防短程起下鉆法短程起下鉆有兩種基本作法1、一般情況

⑴試起10柱～15柱鉆具；⑵再將起出鉆具下入井底；⑶循環(huán)一周以上，觀察并測量返出的鉆井液；⑷判斷是否滿足起鉆要求—鉆井液無油氣侵、油氣上竄時間；①若滿足起鉆要求（起鉆過程中不發(fā)生溢流）則可正式起鉆。②有油氣侵時，循環(huán)排除油氣侵，并適當(dāng)提高鉆井液密度，達(dá)到11起鉆要求。溢流原因分析及預(yù)防短程起下鉆法短程起下鉆有兩種基本作法2、特殊情況（需長時間停止循環(huán)或井下復(fù)雜時）⑴將鉆具起至套管鞋內(nèi)或安全井段；⑵停泵檢查一個起下鉆周期或需停泵工作時間；⑶循環(huán)一周以上，觀察并測量返出的鉆井液；⑷判斷是否滿足起鉆要求—井口是否外溢；①若井口無外溢時，將起出鉆具再下入井底循環(huán)一周以上后正式起鉆。②若井口有外溢？溢流原因分析及預(yù)防核對灌入井內(nèi)的鉆井液量在整個起鉆過程中，均要堅(jiān)持座崗觀察核對鉆井液灌入量與起出鉆具體積之間的關(guān)系。如果灌入井內(nèi)的鉆井液小于起出鉆具的排替量時，則說明由于抽汲發(fā)生了溢流。這時應(yīng)立即關(guān)井檢查，排除溢流。溢流原因分析及預(yù)防四、起鉆抽汲3、減小起鉆抽汲作用應(yīng)遵循的原則⑴維持鉆井液靜液壓力略大于地層壓力（這種超出的壓力叫做起鉆安全值）；⑵降低起鉆速度，減小抽汲壓力的影響；⑶使鉆井液粘度、靜切力保持在最佳水平；⑷防止鉆頭泥包；⑸用鉆井液補(bǔ)充罐、泵沖數(shù)計(jì)數(shù)器、流量計(jì)或鉆井液罐液面指示器來計(jì)量灌液量，及時判斷是否出現(xiàn)抽汲溢流。溢流原因分析及預(yù)防五、地層壓力異常1、分析：如果鉆遇了比預(yù)測的地層壓力高的地層時，鉆井液的液柱壓力就小于地層壓力，從而導(dǎo)致溢流發(fā)生。

2、預(yù)防：⑴地層壓力檢測——有效應(yīng)力定理。⑵實(shí)用、可靠地井控設(shè)備。⑶二次井控的技術(shù)能力—及時發(fā)現(xiàn)、正確處置。epmPPH+=r81.9溢流顯示井內(nèi)壓力平衡關(guān)系發(fā)生變化或地層流體向井眼內(nèi)流動時總會給鉆井參數(shù)（懸重、泵壓）、鉆井液性能（液密度和粘度、氯根含量）、鉆時、出口鉆井液狀況（流量、流勢、氣泡、氣味、油花）、循環(huán)池液面、氣測值等方面帶來一些變化，這些變化稱為溢流的顯示。溢流顯示有溢流必定有溢流的顯示，在鉆井現(xiàn)場可以觀察到一些由井下反映到地面的信號，識別這些信號對及時發(fā)現(xiàn)溢流十分重要。溢流顯示顯示信號分類根據(jù)一些現(xiàn)象信號對監(jiān)測溢流的重要性和可靠性，分為：1、告警信號（間接顯示）——可能發(fā)生溢流。2、告急信號（直接顯示）——已經(jīng)發(fā)生溢流。溢流顯示告警信號（間接顯示）1、鉆速突然加快或放空

鉆遇異常高壓地層過渡帶孔隙度增大

正壓差減小鉆速突然加快鉆遇碳酸鹽巖裂縫發(fā)育

溶洞蹩跳或放空可能發(fā)生溢流的前奏地層巖性發(fā)生變化鉆速突然加快所以鉆速突然加快并不能肯定要發(fā)生溢流溢流顯示告警信號（間接顯示）2、泵壓下降，泵速增加鉆井泵上水不好鉆井泵缸套、活塞凡爾、閥座等刺漏井下鉆具刺漏泵壓下降泵速增加出口流量減少出口流量不變溢流“U”型管效應(yīng)氣體沿環(huán)空上返時體積膨脹

所以泵壓下降并不能肯定要發(fā)生溢流溢流顯示告警信號（間接顯示）3、鉆具懸重發(fā)生變化指重表故障鉆具斷鉆具懸重變化出口流量不變溢流所以泵懸重變化并不能肯定要發(fā)生溢流環(huán)空鉆井液平均密度變化浮力變化溢流顯示告警信號（間接顯示）4、鉆井液性能發(fā)生變化由于已破碎地層中的地層流體進(jìn)入鉆井液使其性能發(fā)生變化，并不意味著一定發(fā)生了溢流。油或氣侵入鉆井液密度下降粘度升高地層水侵人鉆井液密度下降粘度下降如何判斷井侵與已破碎地層流體進(jìn)入鉆井液停鉆循環(huán)觀察溢流顯示告警信號（間接顯示）5、氣測值升高或氯根含量增加由于以破碎地層中的地層流體進(jìn)入鉆井液使氣測值或氯根含量增加，所以氣測值升高或氯根含量增加并不意味著一定發(fā)生了溢流。如何判斷井侵與已破碎地層流體進(jìn)入鉆井液停鉆循環(huán)觀察溢流顯示告警信號（間接顯示）6、dc指數(shù)減小7、巖屑尺寸加大8、井漏溢流顯示告急信號（直接顯示）1、出口管線內(nèi)鉆井液流速增加，返出量增加溢流顯示告急信號（直接顯示）2、停泵后井口鉆井液外溢溢流顯示告急信號（直接顯示）3、鉆井液罐液面上升鉆井液罐液面升高是發(fā)現(xiàn)溢流的一個可靠信號。罐內(nèi)鉆井液的增量，就是井內(nèi)已侵入的地層流體量，即溢流量。4、提鉆時灌入的鉆井液量小于提出鉆具體積。5、下鉆時返出的鉆井液體積大于下入鉆具的體積溢流的發(fā)現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)溢流，迅速正確關(guān)井是防止發(fā)生井噴的關(guān)鍵，也是二次級井控的關(guān)鍵。及時發(fā)現(xiàn)溢流有利于減小關(guān)井套壓和壓井最高套壓，有利于關(guān)井及壓井安全，使次級井控處于主動。PaPT溢流的發(fā)現(xiàn)如何發(fā)現(xiàn)溢流觀察變化鉆時懸重、泵壓流量、流勢、氣泡、氣味、油花密度、粘度、氯根含量循環(huán)池液面

氣測值起鉆灌入量、下鉆返出量井漏溢流的發(fā)現(xiàn)溢流顯示分布檢測內(nèi)容顯示地點(diǎn)檢測方法直接檢測者可靠性鉆時錄井記錄、剎把儀表（人工）記錄、觀察錄井工、司鉆警告懸重指重表、錄井儀表觀察儀表記錄司鉆、錄井工警告泵壓立壓表、泵壓表、錄井儀表觀察儀表記錄副司鉆、司鉆、錄井工警告流量流勢鉆井液出口觀察儀表記錄坐崗工、錄井工告急氣泡氣味油花鉆井液出口循環(huán)槽、循環(huán)池觀察、聞坐崗工、錄井工警告溢流的發(fā)現(xiàn)溢流顯示分布檢測內(nèi)容顯示地點(diǎn)檢測方法直接檢測者可靠性密度粘度進(jìn)出口鉆井液錄井儀表測量儀表記錄鉆井液工坐崗工、錄井工警告氯根出口鉆井液測量鉆井液工、錄井工警告液面鉆井液池錄井儀表測量儀表記錄坐崗工、錄井工副司鉆告急氣測值出口鉆井液錄井儀表儀表記錄錄井工警告起下鉆鉆井液出口循環(huán)槽、循環(huán)池測量、觀察坐崗工、錄井工告急井漏井口液面、循環(huán)池觀察、測量坐崗工、錄井工副司鉆警告溢流的發(fā)現(xiàn)一、發(fā)現(xiàn)溢流的基本措施

1、發(fā)現(xiàn)溢流的主要措施——嚴(yán)格執(zhí)行坐崗制度。地層流體進(jìn)入井內(nèi)，在地面會從各個方面顯示出來。通過落實(shí)“坐崗”制度，認(rèn)真觀察和監(jiān)測這些顯示，就能及時發(fā)現(xiàn)溢流。在一口井的各個施工環(huán)節(jié)，都要堅(jiān)持坐崗，特別注意以下幾種情況：（1）鉆井液出口流量變化；（2）循環(huán)罐液面變化；（3）起鉆鉆井液的灌入量，下鉆鉆井液的返出量；（4）鉆井液性能變化；（5）錄井全烴值的變化。（6）鉆速加快或放空溢流的發(fā)現(xiàn)一、發(fā)現(xiàn)溢流的基本措施

2、做好地層壓力監(jiān)測工作，特別是在探井的鉆井過程中3、做好起下鉆作業(yè)時的溢流監(jiān)測工作起鉆前要測油氣上竄速度，進(jìn)行短程起下鉆，判斷抽汲壓力的影響。4、鉆進(jìn)過程中要密切觀察參數(shù)的變化遇到鉆速突快、放空、懸重和泵壓等發(fā)生變化，都要及時停鉆，根據(jù)情況判斷是否是發(fā)生了溢流。溢流的發(fā)現(xiàn)二、