课件：溢流的原因预防与检验.ppt

第五章、溢流的原因、预防与检验,一、溢流的主要原因 二、溢流的现象与检测 三、溢流的预防,井内压力失去平衡，地层流体将侵入井内，进而发生溢流。,第一节、溢流的原因： 在正常钻进或起下钻中： 1、井内钻井液柱压力小于地层空隙压力。 2、地层具有良好的渗透性，流体流入井内。,一、溢流的原因： （1）没有保持井液充满井眼； （2）钻井液漏失； （3）抽吸； （4）钻井液密度不够； （5）地层压力异常； （6）其他原因。 根本原因：井底压力小于地层压力,二级井控,尽管一级井控是我们追求的目标，是井控的最高境界，但由于井下情况的复杂性及操作人员素质、设备性能的不一致性，一级井控失效是难以避免的，这样井队必须面对二级井控的局面。,由于此时井内液柱压力已不足以平衡地层压力，井队必须借助井控装备和一定的工艺措施控制井内压力的平衡，并在此前提下将溢流排出井外，重建井内压力平衡。,一级井控失效是难以避免,二级井控从溢流发生开始,第一节 溢流的现象,任何溢流都有明显的预兆 只要注意观察、及时关井 井喷是可以避免的,第二节、溢流的现象与检测 （一）钻进时溢流的现象,1、泥浆返速增加；2、起下钻罐液量异常, 正常钻进时，泥浆是一个封闭的体积固定的系统，如果泥浆体积发生任何我们可以探测到的变化，必须找出原因。泥浆池液面上升，泥浆体积增加，增加量可能来自地层或加入了新泥浆。反之，如果泥浆面下降，也可能是井漏的结果。否则，就是溢流。,由于溢流推动泥浆上返，泥浆返出速度开始增加，这可以从返流槽上观察到。流速增加早于泥浆池液面上升。有时能听到泥浆流动声音的增大。,3、泥浆池液面上升,钻速在很大程度上取决于井底压力和地层压力之间的压差。如果压差过大，机械钻速就低；当压差低时，机械钻速就提高。地层压力的增加会减少压差而使机械钻速提高，钻速的突然增加必须要检查原因，基本做法是快钻时不超过1米必须停钻检查溢流。,4、钻进放空 5、泵压的变化, 当溢流进入井内后将推动环空泥浆上行，这种额外的帮助通常使泥浆泵压力降低。在气体溢流的情况下，泥浆将变轻因此需要更小的循环泵压力。 有时泵压升高也意味着溢流，地层流体可能使泥浆变稠而难以泵送，从而泵压上升。,当地层的油、气、水侵入钻井液后，将改变钻井液的性能，主要是粘度和密度的改变。油侵时，不但钻井液中可见到油花，而且会使钻井液的粘度升高，密度下降。 盐水侵时，会使泥浆密度下降，粘度升高，失水增加，氯根含量增加；气侵时，会使泥浆密度下降，粘度升高，可以看到许多气泡。,6、钻井液性能的变化 7、停泵井口外溢,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。,（二）起钻时溢流的现象,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）下钻时的溢流显示,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,（四）空井时的溢流显示,比降粘升气泡多， 蹩跳放空泵压落， 流面升降间隙涌， 味浓起满下长流。,（五）、溢流的确认-溢流检查,(1) 钻井过程中发现溢流信号时 (2) 起钻前 (3) 起下钻发现溢流信号时 (4) 空井时(不断检查) 即使没有溢流信号，也应在下列时间检查井涌。 起钻时 (1) 起出5%的钻杆 (2) 起到套管鞋处 (3) 起第一柱钻铤之前 下钻时 (1) 到套管鞋时 (2) 井深的一半,对于水基泥浆来说通常观察510分钟。对于油基泥浆观察起来就比较困难，即使已经停泵，气体溶解于泥浆中只在接近地表时才析出，对油基泥浆也许需要观察30分钟以上。如果发现井涌，司钻应尽快关井以减少溢流量。,要检查井涌是否发生，司钻应停泵并在返流槽处观察泥浆的流动。如果停泵后仍有泥浆流动，说明溢流已经发生，正在井涌。,1、井涌检查的步骤,(1) 钻进时 发出警报 停转盘 上提方钻杆至下接头出转盘面 停泵 监视返流槽至少510分钟 如果井涌，立即关井 如果没有井涌，继续钻进并仔细观察进一步的显示 记录检查结果,(2) 起下钻时 发出警报 将钻具座在转盘上 安装全开安全阀并关闭（井口回压阀） 确认井眼充满泥浆 监视灌浆罐体积变化510分钟 如果井涌，立即关井 如果没有井涌，查明异常原因，否则，下回井底并认真校核排出量 记录检查结果,2、井涌检查的频率,1.机械钻速增加 2.后效增加 3.扭矩及起钻阻力增加 4.dc指数变化 5.岩屑尺寸和形状改变 6.泥浆性能及氯根含量变化 7.页岩密度减小 8.温度变化,异常高压地层的警示信号,第三节、溢流的预防 搞好一级井控主要包括： 1、使用适当的钻井液密度； 2、随时保持井筒充满； 3、随时监控钻井液总量，尤其起下钻； 4、随时监控地层压力变化和井内返出的钻井液密度、体积和流速的变化。 溢流的发生标志着一级井控的失败。 关键：严格遵守操作规程，努力避免溢流发生。,钻进时溢流的预防措施,1、严格实行设计的钻井液密度 2、发现上述地层压力上升的警示信号,每次上提量不大于0.02g/cm3，如果要对气侵泥浆加重，应在对气侵泥浆除气后停止钻进的情况下进行，严禁边钻进边加重。,首先进行溢流检查-上提钻具，停泵，监视返流槽510分钟。,有溢流，关井；,无溢流现象，适当提高泥浆密度。,钻进时溢流的预防措施,3.发现井漏及时处理,能保持循环-减排量、加强除砂、静止、堵漏,无泥浆返出，液面下降-上提钻具，同时向环空灌浆或清水。循环堵漏材料。采取堵漏措施。,钻进时溢流的预防措施,4.联系注水井停注、泄压 5、发现下列井侵现象时，及时进行溢流检查。 -钻速加快不超过1米 -返流速度增加：返流速度监测仪声光提醒司钻 -钻井液面增加：保持联系 -泵压下降,1、起钻前应进行的准备工作,在开始起钻前，井眼应处于良好的状态，循环一个迟到时间达到下列指标才能起钻： 没有井漏 没有油气水侵显示 进出口泥浆密度差不超过0.02g/cm3,（1）检查井眼状况,（6）泥浆收集罐（泥浆伞）,（2）准备好灌浆罐,（3）准备好起钻数据表或坐岗记录表,（4）准备好安全阀及内防喷工具,（5）重泥浆段,要求：使钻柱内液面低于环空液面约 30米 方法：重h= 原(h+30) 重= 原+30/h 或 h=30 原/(重 原) 例：如果钻柱3000米，原浆密度1.3，灌满钻柱一半需重浆密度为： 重= 原+30/h=1.3+30/1500 =1.32 如现有重浆为1.4，则须灌浆深度为： h=30 原/(重 原) =301.4/0.1=420米,起下钻时防溢流的井控措施,（2）正确计量灌浆量,2.起钻时井控措施,（1）连续或及时灌浆,（4）溢流检查,（3）控制起钻速度,（5）起钻中止,（6）起钻完, 刚提离井底时（短起下） 钻具起至最下面的套管鞋处 钻铤进入防喷器之前,油气层以上300米，起钻速度小于0.5米/秒,下列情况需进行短程起下钻 a)钻开油气层后第一次起钻； b)溢流压井后起钻； c)钻开油气层井漏堵漏后起钻或尚未完全堵住起钻前； d)钻进中曾发生严重油气侵但未溢流情况下起钻； e)钻头在井底连续长时间工作后中途需刮井壁时； f)需长时间停止循环进行其他作业（电测、下套管、中途测试等）起钻。,（1）钻井液补充灌； （2）泵冲数计数器； （3）流量表； （4）钻井液池液面指示器。,起下钻时防溢流的井控措施,起下钻时防溢流的井控措施3.下钻井控措施,（1）使用灌浆罐校核排出泥浆量,（3）开泵问题,（2）钻杆内灌浆,（4）循环,如果安装钻杆回压阀，每下1015柱钻杆应灌浆一次。为避免卡钻问题，钻铤在裸眼内时，建议灌浆时上下活动钻具,为了减少过高激动压力的可能性，当套管鞋深度超过2100m以上时应在进入裸眼段之前开泵循环。,在下钻到底和循环前，要搞清楚现有泥浆的总体积，重新确认循环池液面。,浅层气问题,存在浅层气风险的井概括如下： 探井 浅层气多发地区 浅层气勘探认为可能有浅层气地区 已开发油田因固井质量可能使浅层充压地区,浅层气问题 -井控措施,（9）浮阀,(1) 书面指令,负责人员应签发清楚的书面指令，告诉司钻钻表层时发生溢流应采取的措施关井或者导流放喷，操作步骤应贴在司控台附近显著的地方。,（2）浅层气预案,检查明确各岗位职责 围绕相关步骤进行培训和演练 事先做好无关人员撤离计划 必须制订应急停机停电的应对方法,（3）重泥浆储备,至少储备50m3重泥浆（建议比重大于现用泥浆0.24g/cm3），但应注意不能使该泥浆比重超过裸眼井段的破裂压力梯度。,（4）限制钻速,防止岩屑量过大而造成地层破裂或井漏，同时也可以防止环空气体含量过高而诱发井喷,（5）坐岗监视,（6）溢流检查,任何时候只要怀疑有溢流就应该进行溢流检查，在可能有浅层气的地区钻井时，每次接单根后都应认真进行溢流检查。,（7）井漏,（8）起下钻,钻开油气层时溢流的预防,地层承压能力试验,1.目的 在进入油气层前50100m，按照下步钻井的设计最高钻井液密度值，对裸眼地层进行承压能力检验。 2.方法 1）在钻开高压油气层前，用钻开高压油气层的钻井液循环，观察上部裸眼地层是否漏失。若发生漏失，则应堵漏后再钻开高压油气层。 2）在钻开高压油气层前，用低于高压油气层压力的钻井液，关防喷器憋压观察是否发生漏失。若发生漏失，则应堵漏后再钻开高压油气层。,3）.试验井口压力的确定 如果油气层顶面井深为H，现用泥浆密度为1，设计最高泥浆密度为2 则试验井口压力值应为 P=0.0098(21)H 井口压力不能超过防喷器的额定工作压力及套管抗内压强度的80%。,P立压,P套压,停注、泄压,人员技术准备,1.技术交底 2.防喷演习 3.防硫化氢演习 4.干部24小时轮流值班 5.坐岗,钻开油气层时溢流的预防,1.检查所有井控装置、电路和气路 2.按设计要求储备足够的加重钻井液和加重材料，并对储备加重钻井液 定期循环处理。, 申报审批,1. 全面自检，确认准备工作就绪后，向上级主管部门（钻井公司和 油气田分公司所属二级单位相关部门）汇报自检情况，并申请检查验收。 2.检查验收组按标准进行检查验收工作。 3.检查验收情况记录于“钻开油气层检查验收证书”中。, 设备器材准备,其他作业时的井控工作,1.电测前井内情况应正常、稳定；若电测时间长，应考虑中途通井循环再电测；,3.中途测试和先期完成井，在进行作业以前观察一个作业期时间；起下钻杆或油管应在井口装置符合安装、试压要求的前提下进行。,2.下套管前，应换装与套管尺寸相同的防喷器闸板；固井全过程（起钻、下套管、固井）保证井内压力平衡，尤其防止注水泥期间的井漏和候凝期间因水泥失重造成井内压力平衡的破坏，甚至井喷；,1、钻进过程中，以下哪项不是发生井涌的预兆?（ ）（5；1） A、钻井液池体积增加。 B、泵冲数减小。 C、泵压下降。 D、流速增加。 2、某井井底静液柱压力为25MPA,环空压降为1.0MPA,问开泵后,井底压力为（ ） 。（5；2） A、25MPA B、24MPA C、26MPA D、以上都错,3、某井正常钻进时环空流动阻力1.5MPA，井底压力为25.5MPA，停泵后井底压力为（ ）MPA。（5；2） A、25.5 B、24 C、27 D、1.5 4、起钻速度足够慢( )消除抽吸作用。（5；1） A、也不可能 B、可以,5、气体溢流关井后由于长期停泵不循环，立压和套压都继续上升说明（ ）。（5；1） A、井底压力增加 B、井底压力减小 C、井内气柱滑脱上升 D、地层压力恢复 6、关井立管压力（ ）时，溢流发生是因抽吸、井壁扩散气、钻屑气等使钻井液静液柱压力降低所致。（5；1） A、为零 B、不为零 C、等于套压,7、钻井过程中为减小起钻抽吸压力应该。（ ）。（5；3） (4个答案) A、控制起钻速度 B、调整好钻井液性能 C、保持井眼畅通 D、匀速起钻 8、影响波动压力的因素有。（ ）（5；3） (4个答案) A、 钻头水眼直径 B、环空间隙 C、钻井液性能 D、惯性力 E、起下钻速度,9、下列四种工况，（ ）作业时井底压力大于井底的静液压力。（5；2） (2个答案) A、起钻 B、下钻 C、空井 D、钻进 10、划眼时，井底压力等于（ ）作用于井底的总压力。（5；2） (3个答案) A、环形空间静液压力 B、激动压力 C、抽吸压力 D、环空流动阻力,11、溢流的一般原因是（ ）。（5；3） (4个答案) A、过大的抽吸压力； B、过大的激动压力； C、漏失； D、地层压力异常； E、钻井液密度不够。 12、井漏的原因可归结为下列因素（ ）。（5；3） (4个答案) A、孔洞或裂缝性地层； B、异常低压地层； C、下钻过快； D、页岩地层； E、环空摩阻过高。,13、钻井液柱压力过低的原因有（E、B、C、D ）。（5；3） (4个答案) A、循环时钻井液上返； B、钻井液混油、大雨稀释等 C、地层流体入井 D、加重材料沉降； E、钻遇异常高压地层 14、溢流的可能信号（A、B、D ）。（5；2） (3个答案) A、机械钻速增加； B、后效增加； C、钻井液密度增大； D、温度变化。,15、钻进时溢流值班干部的职责（A、D 、B）。（5；2） (3个答案) A、组织各岗位人员迅速就位。 B、按正常关井程序组织实施关井。 C、操作节流阀； D、填写压井施工单。 16、溢流关井的原则（A、B）。（5；1） (2个答案) A、关井要及时、果断 B、关井不能压裂地层 C、发现溢流先观察后关井,17、以下哪一结果将是抽吸效应的迅速反应？（ ） （5；1） A、井底压力增加 B、井漏 C、井涌 D、井底压力减少。 18、 以下哪些操作将可能增加抽吸的机会？（B C D）（5；2） (3个答案f1 ) A、保持高的钻井液粘度 B、关着泵，起钻通过缩径段 C、快速起钻 D、开着泵，起钻通过缩径段 E、慢慢起钻 F、洗井 f1去掉答案D,19、以下哪些因素会增加抽吸的危险？（A E D）（5；2） (3个答案) A、起钻太快。 B、低渗透性地层。 C、底部钻具组合中有螺旋钻铤。 D、稳定器泥包. E、钻井液粘稠 20、起钻时，超载提升是卡钻的报警信号，什么井控问题与超载提升有关？（ ）（5；1） A 、激动 B、抽吸 C、有碳氢化合物 D、自喷井,21、当下钻时，以下哪些条件会增加激动压力？（B E）（5；1） (2个答案) A、钻井液的粘度和静切力低。 B、钻井液的粘度和静切力高。 C、钻头喷嘴大。 D、下钻速度大大降低。 E、环空间隙小。 F、环空间隙大。,22、由于司钻缺乏警戒，以下哪些井涌原因是完全可以避免的？（ ）（5；1） A、没灌满井眼 B、异常压力 C、井涌 D、气侵钻井液 23、预防井涌的主要措施是什么?（ ）（5；1） A、在压井过程中使用低泵速循环压力。 B、用钻井液静液压力平衡地层流体压力。 C、用钻井液池体积和流速测量装置来识别井涌。 D、用防喷器关井。,24、防止地层流体进入井内的主要措施是什么?（A）（5；1） A、钻井液的静液压力。 B、井的垂直深度。 C、环型防喷器 。 D、防喷器组。,25、当以稳定的钻速钻进时，井架工询问是否能降低泵速，以便使震动筛能够处理钻井液带出来的不断增加的岩屑。什么是最安全的处理过程?（ ）（5；2） A、检查溢流情况-如果没有发生溢流，恢复以前的钻井参数。 B、检查溢流情况-如果没有发生溢流，低速循环一个上返行程，以便使震动能够处理这些岩屑，在循环过程中定期检测。 C、检查溢流情况-如果没有发生溢流，继续保持原泵速不变，允许多余的岩屑饶过震动筛圈闭起来，等以后再处理。 D、按照井架工的要求，降低泵速至到满足震动筛的处理能力。,26、 下面哪些情况是发生溢流的确切预兆? （ ）（5；1） (2个答案) A、泵压增加。 B、气侵钻井液。 C、扭矩增加。 D、返回流速增加。 27、钻进过程中，以下哪项是发生井涌的确切预兆? （ ）（5；2） (2个答案) A、泵速不变而流速减小。 B、钻井液池体积减小。 C、泵速不变而流速增加。 D、钻井液池体积增加。,28、钻进过程中，以下哪项不是发生井涌的预兆?（ ）（5；1） A、钻井液池体积增加。 B、泵冲数减小。 C、泵压下降。 D、流速增加。 29、如果停泵时，钻井液从井内流出，开泵时则停止流出，这是什么问题?（B）（5；1） A、泵压大于钻井液静液柱压力。 B、环空压力损失施加于地层一个过平衡量。 C、钻井液静液柱压力大于地层压力。 D、泵需要修理。,30、当转速、钻压及泵速保持恒定时，以下哪些是钻遇异常压力地层的报警信号? （ ）（5；2） (3个答案) A、起下钻罐液面增加。 B、返出的接单根气增加。 C、震动筛上的岩屑形状发生变化。 D、机械钻速发生变化。 E、泵压增加。 31、下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液钻井中的一个不同点。 气体井涌在水基钻井液比在油基钻井液中容易检测。（ ）（5；1） A、对 B、错,32、下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液钻井中的一个不同点。 烃气在水基钻井液比在油基钻井液中容易溶解。（B）（5；1） A、对. B、错. 33、下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液钻井中的一个不同点。 当循环排气体井涌时，烃气在油基钻井液中保持溶解状态比在水基钻井液中保持溶解状态的时间长。（A）（5；1） A、对. B、错.,34、发生在相同条件下的井涌，气体在油基或水基钻井液中的溶解性在关井数据上不同。当用油基钻井液时，以下哪种陈述是正确的? (2个答案)（ ）（5；2） A、与水基钻井液相比，钻井液池增量一样。 B、钻井液池初始增量大。 C、与水基钻井液相比，关井套压一样。 D、钻井液池初始增量小。 E、关井套压低。 F、关井套压高。 35、下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液在钻井中的一个不同点。 气体在水基钻井液中的溶解性比在油基钻井液中差。（ ）（5；1） A、对 B、错,36、 下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液钻井中的一个不同点。用油基钻井液钻进时气体侵入井眼减少的静液压力比在水基钻井液中钻进时大。（B）（5；1） A、对 B、错. 37、下面一段话描述了油基钻井液和水基钻井液钻井中的一个不同点。当循环排井涌时，气体在环空中膨胀的速度，在油基钻井液和水基钻井液中一样。（A）（5；1） A、对 B、错,38、起钻时，注意到灌满井眼所需的体积比计算的值少，应采取什么措施？（ ）（5；1） A、溢流检测，如果不确定，下钻到井底并检测返出情况。 B、继续起钻和灌浆。 C、溢流检测，如果不确定，向环空内泵入33米重浆段塞并继续起钻。 D、关井并循环洗井。 E、溢流检测，如果不确定，继续起钻到井口。 39、在钻进过程中，以下哪种情况使司钻用钻井液池体积累计器检测井涌更困难?（ ）（5；1） A、打开旁通固控设备。 B、允许钻井液过量流过震动筛引起钻井液损失。 C、减小钻井液池体积上下限报警位置。 D、钻进时，保持在用钻井液系统的体积达最小值。,40、起出10个立柱后，井眼没有灌注正确的钻井液量，司钻进行了一次不确定的溢流检测。应采取什么措施?（ ）（5；1） A、立即关井，并检查压力。 B、下钻或强行下钻到井底并循环上返。 C、起出另外10根立柱并检查溢流情况。 D、由于井没有发生溢流，继续起钻。,41、起钻时，司钻观察到灌浆量比计算值小，钻头提离井底500米。最安全的措施是什么?（ ）（5；1） A、溢流检测，如果井是静止的，循环上返并观察任何返出的抽吸地层气或地层流体。如果没观察到， 继续缓慢起钻，以避免任何进一步的抽吸。 B、溢流检测，如果井是静止的，下钻到井底，同时观察起下钻罐中的体积增加，循环上返并观察任何返出的地层气或地层流体。 C、溢流检测至少15分钟，如果井是静止的，继续缓慢起钻，以避免任何进一步的抽吸。 D、溢流检测至少15分钟，如果井是静止的，继续缓慢起钻，之后起出5根立柱，进行一次溢流检测。,42、某直井钻到2500米深度。 套管鞋深 1360 m 钻井液密度 1.70 g/cm3 地层孔隙压力梯度(2500 m) 0.016 MPA/m 井眼容积 76.2 l/m 套管容积 82.2 l/m 钻柱排替量 4.2 l/m 井涌发生前，能干起多少根立柱? （5；3） (假设一根立柱等于 27 m). _68-69_ 柱。f1 f168-69的答案中应减去井内液面以上3.66柱，正确答案就为64-65,43、已从井内起出3根钻铤立柱（干起）。 钻铤内容积 3.8 l/m 钻铤排替量 19.3 l/m 应向井内灌注多少升钻井液?（A）（5；3） (假设一根立柱等于28 米). A、1,621升。 B、1,302 升。 C、319升。 D、1,940 升。,44、 某直井钻到2500米深度。 套管鞋深 1500 m 钻井液密度 1.67 kg/l 地层孔隙压力 (2,500 m) 0.01584 MPA/m 裸眼容积 76.2 l/m 套管容积 82.2 l/m 钻柱排替量 4.2 l/m 发生溢流前，能从井内干起出多少根立柱? （5；3） (假设每根立柱等于28.3米). _52-53_ 柱。f1 f152-53的答案中应减去井内液面以上2.84柱，正确答案就为49-50,45、起钻时，发生溢流。首先应采取的措施是什么?（ ）（5；1） A、尽可能快地下钻到井底。 B、下钻到套鞋处。 C、关闭环空并且上提方钻杆。 D、接上钻具内安全阀并关井。 46、当检测到发生井涌时，为什么要迅速关井?（ ）（5；1） A、使溢流的侵入速度减到最小。 B、使关井立压减到最小。 C、使侵入井内的溢流量减到最小。,47、起钻完应及时下钻，（ ）在空井情况下进行设备检修。（5；1） A、可以 B、严禁 48、钻进过程中，以下哪些现象是井涌发生前的预兆? （5；1） (4个答案)（ ） A、钻井液池体积增加； B、钻时加快； C、泵压下降； D、悬重减小； E、钻井液流速增加。,49、起钻时，产生的抽吸压力能导致井底压力（ ）。（5；1） A、升高； B、降低； C、不变； D、为零。 50、发生溢流关井后，侵入井内的地层流体量可由( )求得。（5；1） A、关井立管压力； B、关井套管压力； C、地面液池增量； D、立压与套压的差值。,51、下列哪个现象不是溢流发生的直接现象？（ ）（5；2） (2个答案) A、返速增加 B、扭矩增加 C、钻井液池液面增加 D、钻井液气侵 52、下列哪些现象是发生溢流的最可靠信号？（ ）（5；1） A、扭矩增加 B、钻井液气侵 C、泵压下降 D、返速增加,53、哪个是预防溢流发生的主要措施？（ ）（5；1） A、井喷时用防喷器关井 B、压井过程中使用的低泵速压力 C、用钻井液液柱压力平衡地层压力 D、用溢流监测设备及时发现溢流 54、在钻进时，司钻发现钻井液不返出，此时上提钻具，停泵检查井眼，看不到钻井液液面，应该采取什么措施？（ ）（5；2） A、用较低泵速循环并混堵漏材料； B、干钻； C、关井； D、开始往环空灌浆。,55、发现接单根后效时，下列哪三个作法应注意考虑？（ADE ）（5；2） (3个答案) A、增加钻井液密度； B、起钻换钻头； C、提高钻井液切力； D、减少接单根时停泵时间； E、控制钻进速度以便环空内只有较少气柱； F、泵入一段低粘度钻井液减少钻头泥包。,56、请选出五项起钻前应检查的内容。（ ABEFH ）（5；3） (5个答案) A钻台上有旋塞阀； B低泵速实验数据； C绞车电力供应； D节流压井管汇连接； E确认灌浆罐准备好； F灌浆表计量准确； G压井施工单 H钻台上有旋塞阀与钻挺的转换接头。,57、下钻时，返出的井液体积等于下入钻具的体积，说明发生了溢流。（ ）（5；1） A、正确； B、错误。 58、起钻时，灌入井内的井液体积小于起出钻杆体积，证明发生溢流。（ ）（5；1） A、错； B、对。,59、在空井状况下，出现当钻井液的外溢时，可以判断发生了溢流。（ ）（5；1） A、错； B、对。 60、起下钻铤发生溢流时，尽可能抢接钻杆是为了便于增加控制手段。（ ）（5；1） A、错； B、对。,61、起钻时如果灌不进钻井液则说明（ ）发生了，应采取（ ）措施。（5；2） A、井喷； B、溢流； C、观察； D、关井。 62、已知某井技套为244.47mm（内容积38.19L/m），127mm钻杆（排替量4.2 l/m）。如果原井底压差为2MPA，钻井液密度为1.2g/cm3，最多可允许起多少柱钻杆（每柱钻杆28米）不灌钻井液而不造成欠平衡状态。(B) （5；3） A、53； B、55； C、56； D、54。,63、为减小起钻过程中产生的抽汲压力应( )。（5；3） （3个答案） A、控制起钻速度 B、控制好钻井液性能降低静切力 C、操作平稳 D、加重 64、造成溢流的根本原因是（） 。（5；1） A.地层压力很高； B. 地层压力很低 ； C.地层压力大于井底压力；,65、井侵和溢流的主要区别是（ ）。（5；1） A.量的不同 B.进入方式不同 C. 井底压力环境不同 66、起钻时按要求灌浆的主要原因是（ ）。（5；1） A.防止液柱压力小于地层压力 B.提高浮力减轻悬重 C.防止井漏,67、钻遇快钻时司钻应采取的措施（ ）。（5；2） （2个答案） A、循环一个迟到时间 B、溢流检测 C、降低钻压 D、增加泵速 68、哪个是预防溢流的主要措施（ ）。（5；1） A、井喷时用防喷器关井； B、压井过程中使用的低泵速压力； C、用钻井液液柱压力平衡地层压力； D、用溢流监测设备及时发现溢流。,69、如果起钻时钻头水眼堵塞喷浆严重，应（A）。（5；1） A.收集喷出钻井液，在灌浆量中加上喷出体积 B.收集喷出钻井液，在灌浆量中加上减去体积 C.不用收集，但要保证环空灌满钻井液 70、旋塞阀应放在钻台上合适位置，并处于（ ）（5；1） A.关闭状态 B.全开状态 C. 半开状态 71、短起下钻的目的是（ ）。（5；1） A.拉井壁 B.活动钻柱 C. 检查抽汲强度,72、侵入井内的地层流体越多，关井后立压和套压越高。( ) （5；1） A、错； B、对。 73、当发生溢流时，为什么要及时关井，因为：（5；3） 溢流量增大会引起立压升高从而使压井钻井液密度增加（B） A、对 B、错 溢流量增大会引起更高的立压和套压（B） A、对 B、错 溢流量增大会引起套压升高而立压不变(A) A、对 B、错,74、下列哪个现象不是溢流发生的直接现象（ ）。（5；2） A、返速增加 B、扭矩增加 C、钻井液池液面增加 D、钻井液气侵 75、下列哪些现象是发生溢流的最可靠信号（ ）（5；2） A、扭矩增加 B、钻井液气侵 C、泵压下降 D、返速增加,76、某井起钻至钻铤时发现灌浆量异常，此时应（ ）。（5；1） A.关井，若无压力显示，继续起钻，在抓紧时间下钻 B.停止起钻，溢流检查。有溢流显示，关井；否则，循环一周，再小心起钻 C.停止起钻，溢流检查。有溢流显示，关井；否则，下钻到底，同时认真校核排浆量 77、如果起下钻时发生内喷现象，第一步应采取什么措施（ ）（5；1） A、上提钻具抢接方钻杆 B、下钻到井底 C、关环行防喷器 D、安装全开旋塞阀并关闭，再关环形防喷器。,78、在一有气侵钻井液的井中，气体（ ）时井底压力减小到最大。（5；1） A、到达套管鞋处 B、到达井口 C、在井底 79、发现溢流准确无误的有效措施为（ ），是防止发生井喷的唯一正确处理措施。（5；1） A、迅速关井 B、观察井口 C、迅速起钻 80、井发生溢流而被关闭，由于设备问题，延迟了压井作业，建立起稳定的关井数据后，套压和立压又逐渐上升。引起这种现象最可能的原因是( )。（5；1） A、地层压力升上 B、溢流是气体并且在运移 C、有新溢流进入井内,第七章 气侵对井内压力的影响,常见也是最危险的溢流是气体溢流； 气体溢流的种类： 天然气、硫化氢、二氧化碳。,第一节 气体的来源及性质 一、来源： 1、随破碎岩屑的侵入； 2、浓度扩散侵入； 即使地层压力小于液拄压力，气侵也不可避免。 3、重力置换的侵入； 4、井底压力小于地层压力。,二、气体在井中的存在形式 1、气泡 2、气柱,三、气体的膨胀特性 玻义尔气体定律的内容是: 第一状态的气体压力与第一状态的体积的积等于第二状态的气体压力与第二状态的体积的积,井内气体的膨胀和运移,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.天然气的压力与体积变化情况是当压力增加一倍，其体积减少一半，反之，当压力减少一半，其体积增加一倍。 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。,气体侵入井内的特点：,1）气泡向上运移； 2）气泡向上运移 时体积膨胀。,气体的这两个特性造成静液压力和井眼压力的变化，必须了解这个变化和预计这个变化，以便控制气侵。,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。见图7-1,气泡在井内上升的 特点,四、钻井液气侵,1）气泡侵入钻井液后，环空钻井液密度自下而上逐渐变小。 2）钻井液气侵后，一般不会使井底压力小于地层压力（及时加强除气）。 3）钻浅气层时，气侵使井底压力的减小程度比深井大。,气体侵入井内的注意事项：,气体侵入井内，从井底到井口气体体积、压力和井底压力的变化过程说明；（1）气体在井内上升时体积一直在膨胀，但增加量较小，直到靠近地面时才迅速增加，这时钻井液池液面才增加比较明显；（2）气体膨胀上升对井底压力的影响很小，只是到靠近地面时，井底压力才能有明显降低。,1.气体 2.井底压力 3.气体所受压力,五、井内气体的运移,气体密度较低是引起它在环空上升的原因，若钻杆在井内居中，气塞在环空中的形状象一个弯曲的香蕉，如图所示，气体上升在环空的一边，而另一边是钻井液的回流。,第二节 气体对井内压力的影响 一、开井时的气体运移 起钻过程中，少量气侵不易被发现，随着钻具起出，气体不断运移，经过几个小时后，气体上升膨胀到一定程度，表现出极微弱的溢流。最终，气体膨胀将会降低静液柱压力，并且地层内的流体大量侵入井内。,二、关井时的气体运移,关闭防喷器，气体就不能膨胀。所以气体就保持压力不变而向上移动。结果是气体中的地层压力向地面移动。这个不变的压力上升，钻井液就下降，下面的钻井液静液柱压力使井底压力增加。上部静液压力减小使地面压力增大。实际上整个井中压力增加。如图7-5所示，由于气体运移，使套管鞋处压力增加，地下井喷就要发生。,图7-5,关井后，已经发生的气侵可能还在运移。在地面的显示是，关井立管压力和套管压力等量增加。如不采取措施，套管压力上升到超过最大允许值，引起地层破裂，造成地下井喷。此时要释放钻井液，允许气体膨胀，并降低套管压力。,1、气泡状态,三、气体溢流对井内压力的影响,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。 4、发现气侵，注意观察，加强除气,结论：,117,1）开井循环时 井口会出现间隙井涌，且喷势越来越大（假井喷），时间长后会变为真井喷。,1、气柱,泥浆自动外溢喷出的过程,2、起钻时,随着压力降低，膨胀、滑脱、外溢、井喷 现象-灌浆量异常,3、下钻时,滑脱、膨胀、外溢、井喷 现象-排出量大于下入钻柱体积,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。,现象-井底压力、套管鞋处的压力和井口压力不断上升。,4、关井时,关井过程中的套压控制,1.不能关井,（3）注意事项： 为了减少地层流体的继续侵入，则： a、增大压井排量，可以使环空流动阻力增加，有助于增大井底压力，抑制和减少地层流体的继续侵入； b、提高第一次循环的重钻井液密度，可使加重钻井液进入环空后，能较快地增加环空的液柱压力，降低井口套压；,发生溢流后不能关井，若关井，套压就会超过最大允许关井套压。,（1）不能关井的原因： a、高压浅气层发生溢流； b、表层套管或技术套管下得太浅； c、发现溢流太晚。,（2）处理方法： 在井不能完全关闭的情况下，通过节流阀控制套压，使套压在不超过极限套压的条件下进行压井。当加重钻井液在环空上返到一定高度后，可在极限套压范围内试行关井。关井后，求得关井立管压力和压井钻井液密度，然后再用常规法压井。,关井过程中的套压控制,2、关井后套压上升,（1）立管压力法 a、观察并记录关井立压。 b、确定放压过程中关井立压的上、下限。 c、当关井立压上升到上限时，打开节流阀，放掉一部分钻井液。 d、关井后，天然气柱继续上升，当关井立压再次上升到上限时，再按上述方法放压，这样重复进行，直至开始循环或是气柱到达井口。,（2）套管压力法 a、观察并记录关井套压。 b、确定放压过程中关井套压的上、下限。 c、当关井套压上升到上限时，打开节流阀，放掉一定量钻井液，保持当前套压，关节流阀。 d、关井后，天然气柱继续上升，关井套压再次升高到上限时，再按上述方法放压，这样重复进行，直至开始循环或是气柱到达井口。,1、用井底常压法压井时，在天然气滑脱上升过程中应一直控制井底压力（ ）或（ ）地层压力。（7；1） A、等于；略大于 B、小于；略等于 C、大于；略等于 2、天然气井溢流发现越早，关井越早，关井套压越（ ）。（7；1） A、低 B、高 3、气侵钻井液可减少井底压力足以引起井涌，（）时井底压力减少最大。（7；1） A、气体在或接近井底 B、气体接近井口 C、气体上升到井深一半,4、若长期关井不排出井液时天然气在上行的过程中套压会（ ）。（7；1） A、下降 B、上升 C、不变 D、不确定 5、若长期关井不排出井液时，天然气在上行过程中井底压力会不断（ ）。（7；1） A、下降 B、上升 C、不变 D、不确定,6、气侵关井后，天然气在井内上升井底压力（ ）。（7；1） A、不变 B、升高 C、降低 D、不确定 7、气侵后井内钻井液密度自下而上逐渐（ ）。（7；1） A、变小 B、变大 C、不变 D、不确定,8、相同条件下，天然气侵入井内比水和油侵入井内对井底压力影响（ ）。（7；1） A、大 B、不变 C、小 9、同一口井，如果发生3m3溢流比发生4m3溢流关井套压（ ）。（7；1） A、大 B、不变 C、小 10、在钻开油气层的过程中井底压力大于地层压力，气侵（ ）发生。（7；1） A、也会 B、不会,11、关井情况下，气柱在井内滑脱上升过程中，气柱压力不变，井底压力不断（ ），井口压力不断升高（ ）。（7；2） A、降低 B、升高 C、不变 12、关井后，当气柱上升到井口时， 井口压力达到最大，井底压力达到（ ）。（7；2） A、最大 B、最小 C、不变,13、天然气溢流（ ）长时间关井而不作处理。（7；1） A、允许 B、不允许 14、在有气侵钻井液的井中，什么时候井底压力减少最大?（ ）（7；2） A、气体到达井口时。 B、气体在井底时。 C、气体在套鞋处时。 15、气侵钻井液可减小井底压力足以引起井涌，但什么时候井底压力减少最大?（ ）（7；2） A、气体接近地面时。. B、所有情况基本一样。 C、当气体上升到井深的一半时。 D、当气体在、或接近井底时。,16、当井涌量为3900升时关井，钻头在井底 井眼尺寸 8-1/2 “ 井深 3000 m 钻杆 5”, 内容积9.3 l/m 钻铤 6-1/2”, 长90 m 裸眼/钻铤容积 15.2 l/m 裸眼/钻杆容积 23.4 l/m 计算溢流的长度，假设它在井底是一个连续气柱。（7；3） _198_米.,17、在下列井中循环气侵钻井液时，计算井底压力的减小值：（C）（7；3） 垂深 1,800 m 地面至 200米 钻井液密度 1.35 g/cm3 200 - 400 m, 钻井液密度 1.40 g/cm3 400 m 到井底, 钻井液密度 1.50 g/cm3 原浆密度 1.50 g/cm3 A、0.2 MPA B、0.7 MPA C、0.5MPA 18、在钻井过程中，气侵钻井液如何影响井底压力?（ ）（7；2） A、没有变化。 B、有一点下降。 C、下降很多。,19、当接单根时观察到气侵，以下哪些是合适的处理措施? （ ）（7；2） (2个答案) A、停泵时，把接单根时间减至最小。 B、提高钻井液的屈服点。 C、控制钻井速度，以便任何一次接单根时只有一段气体进入井内。 D、在钻头周围泵入一段低粘度钻井液，以便减少钻头或稳定器泥包的机会。 E、起钻换钻头。,20、井发生溢流而被关闭，由于设备问题，延迟了压井作业，建立起稳定的关井数据后，套压和立压又逐渐上升。最可能的原因是什么?（ ）（7；2） A、井内钻井液被加热而引起体积减少。 B、发生井涌的地层渗透性高。 C、溢流是气体并且在运移。 D、在钻头接箍中有一回压阀。 21、一口井被关闭并且达到稳定后，若气体运移，有可能发生什么?（ ）（7；2） A、立压和套压都将增加。 B、仅立压增加。 C、仅套压增加。 D、关井压力将保持不变。,22、钻井时，井由于溢流而被关闭，当压力稳定下来之后，观察到立压和套压又慢慢上升了同样多。这一现象最可能的原因是什么?（ ）（7；1） A、溢流是气体，沿钻柱向上运移。 B、溢流是气体，沿环空和钻柱向上运移。 C、溢流是气体，并且迅速膨胀。 D、溢流是气体，沿环空向上运移。,23、发生气体溢流后，一口装有地面防喷器组的井被关闭。 地面压力如下： 关井立压 3.65MPA 关井套压 4.69 MPA 井内钻井液密度 1.54 g/cm3 井被关闭了一段时间，在此期间，气体向上运移了182.88 米。预计井口压力是多少？（B）（7；3） A、立压 - 3.65 MPA, 套压 - 7.44 MPA B、立压 6.4 MPA, 套压- 7.44 MPA C、立压- 3.65 MPA, 套压- 4.69 MPA. D、立压- 6.4 MPA, 套压- 4.69 MPA.,24、当发生井涌后，以下哪些因素受到地层渗透性的影响? （ ）（7；3） (3个答案) (假设所需要的关井时间在所有情况下都一样). A、关井套压。 B、关井立压。 C、关井压力达到稳定所需要的时间。 D、初始循环压力。 E、溢流体积。 F、计算的压井液密度。,25、一口井的关井立压为 4.14 MPA ，关井套压为 6.89 MPA ，15 分钟后，两个压力都增加了0.3689 MPA ，钻井液密度为 1.8 g/cm3 ，溢流密度为 0.0023 MPA /m. 气泡大概每小时运移多少米?(B) （7；3） A、427 米/小时。 B、83米/小时。 C、43 米/小时。 D、155 米/小时。 26、若需对气侵钻井液加重，应在对气侵钻井液排完气后停止钻进的情况下进行，（ ）边钻进边加重。（7；1） A、可以 B、严禁,27、当发生气侵时，井内压井液密度自下而上（ ）。（7 ；1） A、逐渐增加； B、逐渐减小； C、不变； D、无规律变化 28、天然气侵入井内的方式有哪些？（ ）（7；3） (4个答案) A、岩石破碎时天然气被释放出来； B、裂缝或溶洞中天然气重力置换； C、天然气通过泥饼向井内扩散； D、井底压力小于地层压力时进入井内； E、井底压力大于地层压力时进入井内。,29、某井使用密度