《溢流井涌、井漏的原因及征兆》由会员分享，可在线阅读，更多相关《溢流井涌、井漏的原因及征兆（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3溢流/井涌、井漏的原因及征兆3.1溢流/井涌原因及征兆溢流是指所钻地层压力大于井内钻井液柱压力时，地层压力迫使地层流体进 入井内的现象称之为溢流。溢流的严重程度主要取决于地层的孔隙度、渗透率和 负压差值的大小。地层孔隙度、渗透率越高，负压差值越大，则溢流就越严重。3.1.1溢流的原因溢流发生的原因很多，其最根本的原因是井内压力失去平衡、井内压力小于 地层压力。（1）地层压力掌握不准确。这是新探区和开发区钻调整井时经常遇到的情 况。特别是裂缝性碳酸岩地层和其他硬地层压力更难准确掌握。开发区注水使地 层压力升高等原因，造成地层压力掌握不准确。（2）起钻时井内未灌满钻井液。起钻过程中，由于起出钻柱
2、，井内钻井液 液面下降，这就减小了静液压力。只要钻井液静液压力低于地层压力，溢流就可 能发生。在起钻过程中，向井内灌钻井液可保持钻井液静液压力。起出钻柱的体 积应等于新灌入钻井液的体积。如果测得的灌浆体积小于计算的钻柱体积，地层 中的流体就可能进入井内，溢流就可能在发生。（3）过大的抽吸压力。起钻的抽吸作用会降低井内的有效静液压力，会使 静液压力低于地层压力，从而造成溢流。起钻时井内钻井液补充量没有上提钻具 那样快，就可能产生抽吸作用。这实际上在钻头的下方造成一个抽吸空间并产生 压力降。无论起钻速度多慢抽吸作用都会产生。应该记住的重要事情是，井内的 有效压力始终应能平衡地层压力，这样就可以防止
3、发生溢流。除起钻速度外，抽 吸过程也受环形空间大小与钻井液性能的影响。在设计井身结构时，钻具（特别 是钻铤）与井眼间应考略有足够的间隙。钻井液性能特别是粘度和静切力应维持 在合理的水平。（4）钻井液密度低。钻井密度低是溢流比例高的一个原因。这样引起的溢 流比较容易控制，并且很少导致井喷。钻井液密度低而产生的溢流通常是突然钻 遇到高压层，地层压力高于钻井液静液压力条件下发生的，特别是为了获得高的 机械钻速、降低钻井成本和保护油气层而是用较低的钻井液密度。钻井液的油、 气、水侵是密度降低的一个重要原因。（5）钻井液漏失。钻井液漏失是指井内钻井液漏入地层，这就引起井内液 柱和静液压力下降。下降到一定
4、程度时，溢流就可能发生。在压力衰竭的砂岩、 疏松的砂岩以及天然裂缝的碳酸盐岩中漏失是很普遍的。由于钻井液密度过高和 下钻时的压力激动，使得作用于底层上的压力过大，而产生井漏。特别是在深井、 小井眼里使用高粘度钻井液钻进，环形空间摩擦压力损失可能高到足以引起井漏。（6）地层压力异常。钻遇异常高压地层，由于钻井液密度不合理而引起溢 流。对于可能钻到的高压井，设计时应考略使用更好的设备而且更加密切注意， 可防止可能发生溢流。（7）其它原因。在多数情况下，溢流可能是由于上述某种原因引起。但还 有其他一些情况，造成井内静液压力不足以平衡或超过地层压力，如：中途测试控制不好；钻到临井里去；以过快的速度钻穿
5、含气砂层；射孔时控制不住；固井时，水泥的失重。井喷是地层流体无控制地涌入井筒并喷出地面的现象。它有一个发展过程， 即井侵一溢流一井涌一井喷一井喷失控。每个环节若处理不好就会向下一个环节 发展。环节的初始阶段都有预兆显示，早发现并及时正确处理就不会向下一环节 发展。3.1.2各种钻井工况下溢流的预兆（1）钻进中溢流发生的预兆 钻井液返出量增加。在泵排量不变的情况下，井口返出钻井液量增加， 是发生溢流的主要显示之一。钻井液返出量增加，说明地层压力大于井底压力， 因而迫使地层流体进入井内，从而帮助钻井泵推动钻井液在环形空间加速上返。 如果溢流是气体，由于气体在环空上升过程中所受压力不断减小，因此其体
6、积不 断增大，也造成钻井液返速增加。 钻井液池中钻井液量增加。在没有人为地增加钻井液量的情况下，钻井 液池中钻井液量增加，说明溢流正在发生。由于溢流发生时，进入井内的地层流 体代替了同体积的钻井液，使钻井液池中钻井液量增加。 停泵后，井内钻井液外溢。当停泵以后，井内钻井液继续外流，说明井 内正在发生溢流。此外，当钻柱内钻井液密度比环空钻井液密度高得多时，井内 钻井液也会外流。当发生这种情况时，司钻应仔细分析原因，采取正确措施，必 要时可关井。（2）起下钻时溢流的预兆起钻时，应灌入井内的钻井液量小于钻具的排替量，则表明地层流体已经进 入井内，填补了起出钻柱所占据的空间。下钻时如果返出钻井液量大于
7、钻具的排 替量，则表明井内发生溢流。3.2井漏原因漏失原因可分为两大类：一类是人为漏失通道，是由于井眼压力高于地层承受能力（地层破裂压力）时 而在井眼周围地层中诱发出的裂缝漏失；另一类是自然通道漏失。在接单根期间，为克服钻井液静切力需要相当高的 压力，简单的钻井操作如起下钻或活动钻具会引起ECD的波动。特别是当在高 剪切钻井液中即使钻具的微小运动也会引起严重的波动压力。在正常施工期间，由于井眼的突然堵塞，可以观察到井底压力跳跃性的波动， 在此情况下钻井过程立即停止，减慢循环以降低等效钻井液压力（EMW），但由于 井眼环空的堵塞后EMW降低不多。储层的强度限制了安全窗口上限压力。由于 封堵使得再次开泵时井底压力会超过地层破裂压力而发生井漏。活动钻具释放掉 部分压力是可能的，然后会降低过高的波动压力。在活动钻具几分钟后环空封堵 解除。在此期间过高的波动压力作用于地层上可能会造成地层的破坏（井漏或井 塌）。
