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钻井液溢流的原因及应对方法

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于大量钻井液漏入地层,引起井内液柱高度下降,从而使静液压力和井底压力降低,由此导致溢流发生。发现此情况,应及时除气,不要把气侵钻井液再重复循环到井内,同时调整钻井液密度,平衡产层压力,防止发生溢流。

钻井液溢流的原因及应对方法

1.起钻时井内未灌钻井液或未灌满

起钻过程中,由于钻柱的起出,钻柱在井内的体积减少,井内的钻井液液面下降,从而静液压力就会减少。在裸眼井段,只要静液压力低于地层压力,溢流就可能发生。每起出3~5个柱的钻杆或1柱的钻铤或1柱加重钻杆需向井内灌满一次的钻井液。

2.井眼漏失

由于钻井液密度过高或下钻时的激动压力,使得作用于地层上的压力超过地层的破裂压力或漏失压力而发生漏失。在深井、小井眼里使用高粘度的钻井液钻进时,环空压耗过高也可能引起循环漏失。另外,在压力衰竭的砂层、疏松的砂岩以及天然裂缝的碳酸岩中漏失也是很普遍的。由于大量钻井液漏入地层,引起井内液柱高度下降,从而使静液压力和井底压力降低,由此导致溢流发生。

3.钻井液密度低

钻井液密度下降是导致溢流的一个最常见的原因。钻井液密度下降通常是由以下几种原因引起的:

(1)钻开异常高压油气层时,油气侵入钻井液,引起钻井液密度下降,静液压力降低。发现此情况,应及时除气,不要把气侵钻井液再重复循环到井内,同时调整钻井液密度,平衡产层压力,防止发生溢流。

(2)处理事故时,向井内泵入原油柴油,造成静液压力减小。因此,在处理事故向井内注油时,应进行压力校核,若原油不能平衡产层压力时,应注解卡剂。

(3)钻井液混油造成静液压力下降。向井内钻井液混油以减小摩阻时,要控制混油速度,并校核压力是否平衡。

(4)钻井液性能大幅调整时,未能做好压力平衡计算,未按设计程序处理,可能造成钻井液密度下降。

(5)岗位人员责任心不强,未及时发现清水或胶液混入钻井液罐内等。

4.起钻产生过大抽吸压力(www.xing528.com)

起钻抽吸作用会降低井底压力,当井底压力低于地层压力时,就会造成溢流。这是由于钻井液粘附在钻具外壁上并随钻具上移,同时,钻井液要向下流动,填补钻具上提后下部空间,由于钻井液的流动没有钻具上提的快,这样就在钻头下方造成一个抽吸空间并产生压力降,从而产生抽吸作用。判断是否会发生抽吸溢流,检查方法如下:

(1)短程起下钻法

短程起下钻有两种基本作法:

一是一般情况下试起10~15柱钻具再下入井底循环一周以上,观察并测量返出的钻井液密度,若钻井液无油气侵,进出口密度无变化,则可正式起钻,否则,应循环排除油气侵,并适当提高钻井液密度,以达到起钻过程中不发生溢流的目的;

二是特殊情况时(需长时间停止循环或井下复杂时),将钻具起至套管鞋内或安全井段,停泵检查一个起下钻周期或需停泵工作时间,若井口无外溢,则再下入井底循环一周以上,正常后起钻。

(2)核对灌入井内的钻井液量

在整个起钻过程中,均要坚持座岗观察核对钻井液灌入量与起出钻具体积之间的关系。如果灌入井内的钻井液小于起出钻具的排替量时,则说明由于抽吸发生了溢流,这时应立即关井检查,排除溢流。

为减少起钻抽吸作用对井底压力的影响,保证井下安全,应遵循以下原则:

一是尽量维持钻井液静液压力稍微高于地层压力(这种超出的压力叫做起钻安全值);

二是降低起钻速度,减小抽吸压力的影响;

三是使钻井液粘度、静切力保持在最佳水平,同时防止钻头泥包。

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