溢流的征兆与检测培训教材

1、溢流的征兆与检测培训教材1.1 溢流时的征兆在钻井各种作业中，当发生气侵或者油水侵后，侵入井 内的油气水便推动井内钻井液从井口向外溢出，我们可以在 地面以上发现从井内溢出的钻井液液流的各种显示即溢流 显示。通过这些溢流显示， 就可以使我们正确判断井侵情况及时发现溢流，并采取正确的操作迅速控制井口，是防 止发生井喷的关键。钻井人员要能够识别溢流的各种显示，及时发现溢流， 并能在各自的岗位上采取正确的行动，迅速控制井口，这是 钻井队每个工人的重要职责。在钻井的不同作业中，溢流显示是不同的、现分别介绍 如下。1.1.1 下钻时溢流的征兆（ 1）返出的钻井液体积大于下入钻具的体积正常情况下，每一根钻柱

2、下入井眼内，都会有相当该钻 柱体积的钻井液向外返出，如果返出的钻井液体积大于下入钻柱的体积，就证明有一定数量的流体侵入井内；从井口返 出的钻井液可以流到钻井液罐，钻井液池中，我们可以通过 钻井液罐返出钻井液体积大于下入钻具体积的增量来判断 井侵情况。（2）下放停止接立柱时井眼仍外溢钻井液 如果下放停止，带负荷吊卡坐在转盘面上时，井口仍向 外溢出钻井液，就说明井底发生了井侵。随着井侵的增加和 气体的上升，溢流量会越来越大，有时还会发生井眼不停地 外溢钻井液的现象。下钻中下放停止观察溢流是最直观、最 有效地方法。因此，下钻中应有专人观察下放停止时的溢流 状况，下放停止后，一般需要观察1015min

3、。（3）井口不返钻井液井口液面下降 如果下钻速度太快，就会产生较大的激动压力，而造成 井漏， 使钻井液外溢量减小。 井漏严重时， 井口液面会下降， 使井内钻井液柱高度降低，井底压力减小，当井底压力小于 地层压力时，就会发生井涌。井漏是井涌的前兆，当发现井 漏后，必须立即采取措施制止井漏，防止井涌的发生。1.1.2 钻进时溢流的征兆间接显示（1）机械钻速增加。机械钻速主要取决于井底压力 （大部分是静液压力 ） 与地 层压力的差值。在地层压力增加而井底压力维持不变的条件 下，压差是会减少的。在这种情况下，可以得到较高的机械 钻速。机械钻速的迅速增加是一种钻速突变。钻速突变表明钻 头已钻到地层压力超

4、过井内压力的地层。如怀疑钻到异常压 力，应停钻检查井的流量情况。如果在停泵时井内流体继续 流出，说明井涌在发展。在危急情况下，即使没有流体流出 也应当自上而下地进行循环。这样可调整好钻井液性能，以 保证井内没有地层流体进入。地层岩性改变时可以同样发现机械钻速的显著变化。有 时，机械钻速剧烈下降。这同样是一种钻速突变，而且应当 立即进行检查。2） dc 指数值减小（3）页岩密度减小。（4）岩屑尺寸加大，多为长条带棱角形状，岩屑数量 增多。这是由于井底压差减小，页岩坍塌与岩石容易破碎， 钻速增快的结果。（5）转盘转动扭矩增大，起下钻柱阻力增大。如果钻 井液不能悬浮并清除大量尺寸较大的坍塌岩屑，这些

5、岩屑就 会下沉到井底，并在井底形成积聚，这就会增大转盘转动时 的扭矩和起下钻柱时的阻力。（6）蹩跳钻，放空，悬重增加。在裂缝地层中钻进时， 由于钻头忽而接触岩石，忽而又不接触岩石和井底不平等原 因引起了钻具的蹩跳。当钻至溶洞时，钻头会突然放空，引 起悬重突然增加。（7）循环泵压下降，泵冲数增加。天然气侵入井内后， 随钻井液上返并不断膨胀，环空中的钻井液量将逐渐减少， 使环空内的钻井液液柱压力小于钻柱内的钻井液液柱压力， 这就使钻柱内的钻井液会自动地流向环形空间，从而降低了 钻井泵的负荷，使泵压逐渐下降；地层流体侵入井内后，环 空中的钻井液密度下降， 流动阻力下降。 也会引起泵压下降 当循环泵压

6、逐渐下降时，如果不关小带泵柴油机的油门，钻 井液泵的冲数就会缓慢增加。井下钻具被刺坏，形成钻井液 流动短路时，也会使泵压下降，冲数增加。在判断是否溢流 的间接显示时，要排除这一点。在钻进过程中，当发现上述间接显示时，就说明可能钻至高压油气层，并可能会发生溢流，这时，应停泵1015min , 观察井口是否有溢流现象，若有溢流现象，要迅速关井，若 无溢流现象，可以停止钻进，循环至少一个迟到时间，认真 观察返出的钻井液中有否油气显示，若有油气显示，要适当 调整钻井液密度。（8）当钻至渗透性较大的地层时，就会发生井漏，井 漏时，井口钻井液液面就会下降，使井底压力降底，当井底 压力低于地层压力时，就会发

7、生溢流。当发生井漏时，应立 即停止循环，间歇定时定量反灌钻井液，维持一定液面，保 持井内压力平衡，然后堵漏，再根据井内情况重建平衡或先 期完井直接显示（1）出口管钻井液流速的变化在排量不变的情况下，地层流体侵入井内后，钻井液返 出量增多。另外，若为天然气井侵，钻井液出口管流速会越 来越大。应该用装在钻井液出口处的流速测量仪表及时监测 钻井液返出流速的变化情况。钻井液出口流速增加是溢流的 第一个显示，当发现钻井液出口流速增加时应立即停钻、停 泵，并认真观察钻井液静止时井口是否有外溢现象，如果有 外溢，则应立即关井。在浅气层的钻井中，如果发生了气侵，首先是出口流速 的增加，钻井液池液面升高的显示要

8、滞后于流速变化很长时 间，这是由于钻井液需流到钻井液池里后钻井液液面才会升 高，这对于迅速控制溢流是不允许的。钻井液流速测量仪表 是实现井控制的第一个重要工具，应保证其灵敏可靠。（2）钻井液池钻井液液面的变化在钻井过程中，由于地层流体侵入井内，变成了钻井液循环系统的一部分，当整个循环系统的容积不变时，钻井液 池内的钻井液体积就会增加，使钻井液池液面升高。钻井液 气侵后，钻井液池液面升高速度逐渐加快。当天然气接近地 面时，钻井液池液面有较明显的升高。井喷会很快来临，我 们应该在钻井液池液面缓慢升高时，就应该判断出溢流的存 在，可以利用钻井液流速增加和停止循环钻井液井口仍向外 溢流来确证溢流的存在

9、。如果存在溢流，则应立即关井。钻井的其他作业也可以使钻井液池液面发生变化，例 如：a、向钻井液中加入钻井液添加剂，特别是重晶石和水cb、钻井液罐的钻井液放进钻井液池。c、钻井液固控设备的启动与停止。d、钻井液除气设备的启动与停止。在判断是否有溢流时，应排除上述原因。（3）停泵后出口管钻井液的外溢 在钻进过程中，因接单根、检修设备等工作而停泵后， 如果出口管仍然不停地外溢钻井液，则说明地层流体正在侵 入井内，应立即关井在开泵钻进时，如果怀疑可能有溢流现象，可以停钻、 停泵，并检查出口管是否有向外溢流钻井液现象，停泵会导 致井底压力降低，溢流更容易发生。如果停泵515min后没有溢流现象，则表明没

10、有发生井侵；如果有溢流现象，就 应立即关井。在停泵以后，观察出口管是否有钻井液外溢现象时，应 排除下述情况：a、因钻柱内钻井液比环空钻井液重所产生的钻井液外 溢现象。起钻之前，向井内打入一段重钻井液塞以后，这种 现象很明显。b、停泵以后，有时钻井液会继续流出一段时间，这是 由于随钻井液被泵入井内的少量空气上升膨胀的结果，如果 一点空气也未泵入井中则没有上述现象。c、停泵以后，水基钻井液继续流动的时间很短，油基 钻井液比水基钻井液继续流动的时间长一些，但不会不停地 外溢钻井液 （ 一般不超过 3min ） 。其原因有可能是油基钻井 液比水基钻井液的可压缩性大。（4）钻井液的变化a、井内返出的钻井液中有油滴、油迹、气泡、硫化氢 味。烃类含量增多、氯离子含量增高。井侵量大时，地面显示比较明显，可以发现有一缕缕黑 色油迹，一堆堆泡沫或者是钻井液变稠；而井侵量小时，就 不易发现，只有借助仪器才能测量出油、气、水的存在。用 气测仪器测出烃类增加时就证明钻井液中有油侵，用氯根测 量仪器测量出氯根含量增加时就证明钻井液中有盐水侵。硫化氢气体