第七章 溢流的显示及控制

第七章 溢流的显示及控制 第一节 溢流的显示 一、钻进时的溢流显示 1、机械钻速增加。 2、循环泵压下降，泵冲数增加 3、钻具悬重增高 4、岩屑尺寸加大，岩屑数量增加。 5、钻井液的变化 a、返出的钻井液中有油花、气泡或硫化氢味。 b、钻井液密度下降。 c、 钻井液粘度变化 6、钻井液出口流量增加 7、钻井液池体积增加 靠的信号。 8、 9、转盘转动扭矩增大，起下钻柱阻力增大。 二、下钻时 的溢流显示 1）返出的 钻井液体积大于 下入钻具的体积 . 2）下放停止，接立柱时井 眼仍外溢钻井液 . 三、起钻时 的溢流显示 1)灌入井内的钻井液体积 小于起出钻柱的体积。 2)停止起钻时，出口管外 溢钻井液。 3)钻井液灌不进井内，钻井 液 池液面不减少反而升高。 四、空井时的溢流显示 1、出口管外溢钻井液 2、泥浆池液面升高 3、井口外溢钻井液 溢流显示顺口溜 比降粘升气泡多 ，蹩跳放空泵压落。 液面上升间隙涌，味浓起满下长流。 9 第二节 溢流的控制 果断迅速关井具有下列优点： 1、制止地层流体再侵入，及时地控制住井口。 2、保持井内有尽可能高的钻井液液柱，使关井后的套管压力值较小。 3、压井时的套压值较小，有利于实现安全压井。 一、关井方法 1、硬关井 2、软关井 1、硬关井 :直接关闭闸板或环形防 喷器的关井方式。 2、软关井 ： 采用先打开液动节流管汇，再关环形、闸 板防喷器，再试关井的关井方式。 3、硬关井、软关井的优缺点 硬关井 优点 ： 发现井涌后，只让少量的地 层流体进入井内。井涌量越小 压井作业越容易。 缺点 ： 冒过大压力加于薄弱地层上 的风险，增加地层压裂的危险 容易引起井下井喷。 软关井 优点：关井过程中，防止水击效应作用于井口装置，可试关井。 缺点：操作时间长，从发现气侵到 关井，会有更多的地层流体 进入井内。 二、岗位位置 司钻司控台 副司钻远控台 井架工节流压井管汇 三 、 关井操作程序 1、 正常钻进发现溢流关井程序 （ 1） 坐岗人员发现溢流 ， 立即报告司钻 。 （ ） 司钻接到溢流报警后 ， 立即发出报警信号 （ 喇叭长鸣不少于秒钟 ） （ ） 停转盘 、 上提方钻杆使第一个接头出转盘面 ， 停泵 。 （ ） 打开液动阀 。 （ ） 从上而下关防喷器 ， 先环形后闸板 。 （ ） 关节流阀试关井 ， 记录关井立压 、 套压及溢流量 。 （ ） 向上汇报 。 、 起下钻杆发现溢流关井程序 （ 1） 坐岗人员发现溢流 ， 立即报告司钻 。 （ ） 司钻接到溢流报警后 ， 立即发出报警信号 （ 喇叭长呜不少于秒钟 ） 架工下来 。 （ ） 抢接内防喷工具 。 （ ） 打开液动阀 。 （ ） 从上而下关防喷器 ， 先环形后闸板 。 （ ） 关节流阀试关井 ， 记录关井立压 、 套压及溢流量 。 （ ） 向上汇报 。 、 起下钻铤发现溢流关井程序 （ 1） 坐岗人员发现溢流 ， 立即报告司钻 。 （ ） 司钻接到溢流报警后 ， 立即发出报警信号 （ 喇叭长呜不少于秒钟 ） （ ） 抢接一柱带回压凡尔的钻杆 。 （ ） 打开液动阀 。 （ ） 从上而下关防喷器 ， 先环形后闸板 。 （ ） 关节流阀试关井 ， 记录关井立压 、 套压及溢流量 。 （ ） 向上汇报 。 、 空井时发现溢流关井程序 （ 1） 坐岗人员发现溢流 ， 立即报告司钻 。 （ ） 司钻接到溢流报警后 ， 立即发出报警信号 （ 喇叭长呜不少于秒钟 ） （ ） 抢接带回压凡尔的钻杆 。 （ ） 打开液动阀 。 （ ） 从上而下关防喷器 ， 先环形后闸板 。 （ ） 关节流阀试关井 ， 记录关井立压 、套压及溢流量 。 （ ） 向上汇报 。 四、在测井和下套管过程中 发生溢流时，注意的问题 测井时 发生溢流 ，在条件允许的情况下，争取把电缆起出，然后按照空井工况去完成关井操作程序。如果情况紧急，起出电缆的时间，则只好切断电缆，然后按照空井工况去完成关井操作程序。 下套管 ：如果未装变径闸板，下套管前，应将防喷器芯子换成与套管尺寸相一致的闸板芯，并准备好与套管扣和钻杆相连接的转换接头。 遇到溢流后，其关井程序按下钻杆关井程序进行。 五 、 关井作业中应注意的问题 1、 关井前 A、 应确保井控装备处于待命工况 。 B、 熟悉井口防喷器的组合形式 、 压力等级 、 通径尺寸 、 控制对象 、 及闸板尺寸等 。 C、 应熟悉所有阀门的开关情况 。 D、 在保证安全条件下 ， 应尽力多下入钻具 ， 以便顺利压井 。 2、关井时 A、关闭防喷器自上而下，先环形防 喷器，后闸板防喷器，使用闸板长期关井 时，应使用锁紧装置。 B、关井操作可在三个位置实施。即 司控台、远控台、手动操作。 C、关井操作统一由司钻指挥，以防 误操作，如：泵未停稳就关井、全封闸板 封钻杆等。 3、关井后 A、关井套压必须小于井口防喷器的额定工作压力、地层破裂压力条件下所允许的关井压力及套管抗内压强度的 80%三者中的最小值。 B、未经井控监督同意，不得上下活动钻具，严禁转动钻具。 C、当井口压力超过允许关井套压时，应打开节流阀放喷。 D、认真座岗，定时记录立压、套压、溢流量等。 E、做好防火、加重、警戒工作。 4、开井 A、应确保立压、套压为 0。 B、打开节流阀放压。 C、手动解锁。 D、自下而上开防喷器。 E、关闭液动阀，恢复作业。 F、必有专人观察闸板侧门液动杆是否开到位。 H、若液动阀或闸板在常规压力下打不开，应用旁通阀高压开启。 关井后的显示及处理 显示 说明情况 处理 立压 =0 套压 =0 钻具内液柱压力能平衡地层压力，环空无污染 开井，加强除气。 立压 =0 套压 0 钻具内液柱压力能平衡地层压力，环空已污染 节流循环平衡后开井，加重钻进，除气。 立压 0 套压 0 钻具内液柱压力不能平衡地层压力，环空已污染 压井 第三节 气侵对井内压力的影响 气体是可压缩的流体，其体积取决于其上所加的压力。 压力增加，体积减少；压力降低，体积增加 体积减少一半，反之，当压力减少一半，其体积增加一倍。 气体的密度为 此，钻井液中的气体总有一个向上运移的趋势。不管是否关井，气体运移总是可能发生的。 一、气体的特点 1、密度低，溢流速度快。 2、易压缩、膨胀、扩散。关井后气在井内滑脱上升会造成井内压力升高。 3、气井井喷难于控制，易爆炸着火，含 二、气体入井的途径 1、钻遇气层时 ,随钻屑入井。 2、透过泥饼向井内扩散入井。 3、钻遇大的裂缝或溶洞，重力置换气。 4、当地层压力大于井底压力时，在压差作用下大量入井。 当井底压力大于地层压力时，气侵也会发生。 三 、 气体在井中的存在形式 1、 气泡 2、 气柱 四、气泡状态 气侵后，在气泡上升过程中，气泡上面的钻井液液柱高度越来越小。气体所受的液柱压力也越来越小，这就引起气体体积逐渐膨胀。越向上升气体体积膨胀越大。当气体接近地面时气体体积膨胀到最大。 气泡在井内上升的 特点 1、气泡侵入钻井液后，环空钻井液密度自下而上逐渐变小，所以不能用井口所测泥浆密度加重。 2、钻浅气层时，气侵使井底压力的降低程度比深井大。 3、侵入井内的气体在井的深部时对井底压力影响很小，可以忽略不记。 结论： 117 五、气体塞（气柱） 1、开井时 井口会出现间隙井涌，且喷势越来越大，时间长后会变为连续井喷。 2、关井时 在井口封闭的情况下，气体就不能膨胀。所以气体就保持压力不变而向上移动 。结果是气体保持原有的地层压力向上运移。造成井底压力、套管鞋处的压力