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长庆油田合水区块油井溢流原因分析与研究

2014-03-04于涛赖宝成朱光旭田涛

中国科技纵横 2014年20期
关键词:合水井液起钻

于涛 赖宝成 朱光旭 田涛

(长庆油田分公司工程监督处,陕西西安 710018)

长庆油田合水区块油井溢流原因分析与研究

于涛 赖宝成 朱光旭 田涛

(长庆油田分公司工程监督处,陕西西安 710018)

合水油田是在经过了多年的勘察后于2008年开始投入使用,合水区的地质复杂,建筑物的区域落实不严密,而且合水区正好处于村庄以及耕地等区域中,地面结构相当恶劣,在运行的过程中出现了渗水,溢流等现象。对油田的溢流进行勘测对安全生产具有主要意义,下面主要从研究的目的,溢流原因,以及如何防止等几个方面进行论述。实现溢流的自动监控与预报,实现社会效益。

溢流 分析 预防与监测

1 研究油田溢流的目的及意义

由于进入井内的流体,地层压力超过井下的压力时就会有溢流现象的发生,更加严重的后果就是发生井喷。这就会对油气资源造成浪费,环境受到污染,损坏机械设备,更甚至会发生人员的伤亡等事故。因此,研究油田溢流的原因,对其进行分析,做好预防并根据研究进展进行指导工作对实现油田的高效具有重要的意义,同时还能有效的提高施工工作者的工作效率,提高警惕性,为油气工业创造一个安全稳定的作业环境,同时还能有效地对自然保护区进行保护。

2 溢流的原因

2.1 井眼没有充满井液

在起钻的时候没有将精液充满井眼。在起钻的过程中,因为钻柱的起出造成了井内的井液液面大幅度下降,这样的结果造成了井液的压力减小。一旦钻井的静液压力小于了地层的表面压力就会造成油井的溢流。因此在起钻的时候要及时的相井内注入钻井液来保证静液压力,新灌入的井液体积和钻柱的体积保持一致。如果灌入的井液体积小于起出钻柱的体积也同样会造成溢流的发生。

2.2 井漏

井内的钻井液体进入地层,也会引起井内的静液压力降低,当静液压力下降到一定的程度就会造成溢流的发生。这样的溢流现象在砂岩,尤其是压力衰竭或者疏松的砂岩以及在碳酸岩层中是很普遍的。因为钻井液的密度高或者下钻的压力过大时都会使得作用在地层的压力变大,进一步造成井漏。尤其在深井或者小井眼中,钻进时使用高粘度的钻井液就会由于造成井漏。

2.3 抽吸

油井溢流原因的一个重要原因就是抽吸的压力过大,在起钻的过程中由于抽吸作用使得静液压力大幅降低,造成地层压力大于静液压力,溢流现象很容易发生。起钻时,钻具的上升速度大于进内的液体上升速度,从而产生了抽吸作用,其实质就是在钻头下方形成了一个有效的抽吸空间,在这个空间内产生了压力差。不管起钻的速度是快是慢都会造成抽吸作用,所以要使井内的压力和地层的压力尽量的保持平衡,防止溢流现象的发生。

2.4 欠平衡

溢流的另一个重要原因就是平衡,井下的压力由于欠平衡小于地层的压力。这就会造成油田的溢流。欠平衡在油田的生产中是很常见的,在合水区块油田的施工过程中也时常的出现。为了实现对油气层的保护,管柱测试和欠平衡射孔技术被应用。这这个过程中,生产管柱里面的液柱压由于射孔,底层的压力低于预期的正常压力。引起欠平衡和溢流的还可能是不适当的流体密度,这是因为液体在地面或者地下层中的压力改变引起的。

2.5 其它原因

油田溢流的原因时多方面的,除了文中提到的还有一下几个方面。对施工过程中的测试控制不是很好;钻具钻到临井中;在钻穿悍妻傻层的过程中速度过快;对射孔的控制不合理;在固井时,水泥的失重现象造成油田的溢流。

3 油田溢流的控制

3.1 起管柱前的工作准备

要对油田的矿井中的井眼进行有效的检查,在开始进行起管柱之前,要保证井液处于良好的状态中,当其循环一定的时间,没有出现井漏,没有油气水侵现象,在进出口井液的密度小于或者等于一定要求时才能进行起柱工作。灌注的准备工作要做好,灌注设备的调试以及对井液的准备等。在起柱前要做好记录,灌注的记录能对灌注量进行及时的调整。提前准备好安全阀以及防止井喷的措施,将安全阀门,工作使用的钻杆以及油管的转换接头和开关放在合适位置,并处于随时能够使用的状态。

3.2 做好井控措施

使用能够连续灌注的设备,或者配合其他的泵入设备使得灌注工作顺利进行,当发出灌满信号时及时通知灌注,并要定期观察井下液面是不是在起管柱的过程中正常下降。灌注量的及时控制,如果对灌注量的计量不准确,与管柱的体积不一致就要及时的停止灌注,进行溢流检查,及时进行调整。对溢流的检查,在对溢流进行检查的过程中要使灌注设备处于停止运行的状态,观察井内的情况并确定潜在的危险,做到有足够的时间进行溢流的检查准备。在起柱的过程中要控制起管柱的速度,控制起管柱的速度减小空间,从而减小抽吸的压力,尤其是在带有直径较大的工件进行工作时要重点的控制速度。在起管柱的中止时,由于各种原因要中止起管柱的作业,要及时地对安全阀进行安装。起管柱完后,不要立即停止灌注设备,要通过灌注设备的循环确保井筒注满保持稳定。

3.3 下管柱井控措施

在计量排出液时,利用液罐方式或者其他的监视方式,测量排出的井液是否与管柱的体积一致。控制下管柱的速度,下管柱的速度要及时的控制来减小过高的压力来防止溢流现象的发生。

3.4 环时溢流预防措施

在作业中要严格的按照施工设计的井液密度进行执行,并及时的对底层的压力变化进行检测,及时对井液密度进行调整。处理井漏现象要及时,一旦发现井侵现象,及时进行溢流处理。

4 结语

由于长庆油田合水区块油井所处的周边环境极其复杂,加上政府部门的工作节奏较慢,投资形式不容乐观。处于村庄以及自然保护区,地形破碎,油田的溢流现象时常发生,因此要分析溢流原因,加强相关管理,及时做好防止溢流的有效措施。

[1]李克向主编.保护油气层钻井完井技术.北京:石油大学出版社,1990.

[2]F.-W. Wellmer,J.Becker-Platen.Sustainable development and the exploitation of mineral and energy resources:a review[J].International Journal of Earth Sciences,2002(5).

[3]于万祥,武金坤.井控技术.北京:石油工业出版社,1992.

[4]范军,肖建波,师太和,等.低压及欠平衡钻井中注气量对井内压力的影响.西南石油学院学报,1999;21(4)51-52.

[5]杨虎.欠平衡压力钻井环空气量对井内各流动参数的影响.石油钻探技术,2001.

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