于濤 賴寶成 朱光旭 田濤

(長慶油田分公司工程監(jiān)督處,陜西西安 710018)

長慶油田合水區(qū)塊油井溢流原因分析與研究

于濤 賴寶成 朱光旭 田濤

(長慶油田分公司工程監(jiān)督處,陜西西安 710018)

合水油田是在經(jīng)過了多年的勘察后于2008年開始投入使用，合水區(qū)的地質(zhì)復(fù)雜，建筑物的區(qū)域落實(shí)不嚴(yán)密，而且合水區(qū)正好處于村莊以及耕地等區(qū)域中，地面結(jié)構(gòu)相當(dāng)惡劣，在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了滲水，溢流等現(xiàn)象。對油田的溢流進(jìn)行勘測對安全生產(chǎn)具有主要意義，下面主要從研究的目的，溢流原因，以及如何防止等幾個(gè)方面進(jìn)行論述。實(shí)現(xiàn)溢流的自動(dòng)監(jiān)控與預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)社會效益。

溢流 分析 預(yù)防與監(jiān)測

1 研究油田溢流的目的及意義

由于進(jìn)入井內(nèi)的流體，地層壓力超過井下的壓力時(shí)就會有溢流現(xiàn)象的發(fā)生，更加嚴(yán)重的后果就是發(fā)生井噴。這就會對油氣資源造成浪費(fèi)，環(huán)境受到污染，損壞機(jī)械設(shè)備，更甚至?xí)l(fā)生人員的傷亡等事故。因此，研究油田溢流的原因，對其進(jìn)行分析，做好預(yù)防并根據(jù)研究進(jìn)展進(jìn)行指導(dǎo)工作對實(shí)現(xiàn)油田的高效具有重要的意義，同時(shí)還能有效的提高施工工作者的工作效率，提高警惕性，為油氣工業(yè)創(chuàng)造一個(gè)安全穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境，同時(shí)還能有效地對自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)。

2 溢流的原因

2.1 井眼沒有充滿井液

在起鉆的時(shí)候沒有將精液充滿井眼。在起鉆的過程中，因?yàn)殂@柱的起出造成了井內(nèi)的井液液面大幅度下降，這樣的結(jié)果造成了井液的壓力減小。一旦鉆井的靜液壓力小于了地層的表面壓力就會造成油井的溢流。因此在起鉆的時(shí)候要及時(shí)的相井內(nèi)注入鉆井液來保證靜液壓力，新灌入的井液體積和鉆柱的體積保持一致。如果灌入的井液體積小于起出鉆柱的體積也同樣會造成溢流的發(fā)生。

2.2 井漏

井內(nèi)的鉆井液體進(jìn)入地層，也會引起井內(nèi)的靜液壓力降低，當(dāng)靜液壓力下降到一定的程度就會造成溢流的發(fā)生。這樣的溢流現(xiàn)象在砂巖，尤其是壓力衰竭或者疏松的砂巖以及在碳酸巖層中是很普遍的。因?yàn)殂@井液的密度高或者下鉆的壓力過大時(shí)都會使得作用在地層的壓力變大，進(jìn)一步造成井漏。尤其在深井或者小井眼中，鉆進(jìn)時(shí)使用高粘度的鉆井液就會由于造成井漏。

2.3 抽吸

油井溢流原因的一個(gè)重要原因就是抽吸的壓力過大，在起鉆的過程中由于抽吸作用使得靜液壓力大幅降低，造成地層壓力大于靜液壓力，溢流現(xiàn)象很容易發(fā)生。起鉆時(shí)，鉆具的上升速度大于進(jìn)內(nèi)的液體上升速度，從而產(chǎn)生了抽吸作用，其實(shí)質(zhì)就是在鉆頭下方形成了一個(gè)有效的抽吸空間，在這個(gè)空間內(nèi)產(chǎn)生了壓力差。不管起鉆的速度是快是慢都會造成抽吸作用，所以要使井內(nèi)的壓力和地層的壓力盡量的保持平衡，防止溢流現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4 欠平衡

溢流的另一個(gè)重要原因就是平衡，井下的壓力由于欠平衡小于地層的壓力。這就會造成油田的溢流。欠平衡在油田的生產(chǎn)中是很常見的，在合水區(qū)塊油田的施工過程中也時(shí)常的出現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)對油氣層的保護(hù)，管柱測試和欠平衡射孔技術(shù)被應(yīng)用。這這個(gè)過程中，生產(chǎn)管柱里面的液柱壓由于射孔，底層的壓力低于預(yù)期的正常壓力。引起欠平衡和溢流的還可能是不適當(dāng)?shù)牧黧w密度，這是因?yàn)橐后w在地面或者地下層中的壓力改變引起的。

2.5 其它原因

油田溢流的原因時(shí)多方面的，除了文中提到的還有一下幾個(gè)方面。對施工過程中的測試控制不是很好;鉆具鉆到臨井中;在鉆穿悍妻傻層的過程中速度過快;對射孔的控制不合理;在固井時(shí)，水泥的失重現(xiàn)象造成油田的溢流。

3 油田溢流的控制

3.1 起管柱前的工作準(zhǔn)備

要對油田的礦井中的井眼進(jìn)行有效的檢查，在開始進(jìn)行起管柱之前，要保證井液處于良好的狀態(tài)中，當(dāng)其循環(huán)一定的時(shí)間，沒有出現(xiàn)井漏，沒有油氣水侵現(xiàn)象，在進(jìn)出口井液的密度小于或者等于一定要求時(shí)才能進(jìn)行起柱工作。灌注的準(zhǔn)備工作要做好，灌注設(shè)備的調(diào)試以及對井液的準(zhǔn)備等。在起柱前要做好記錄，灌注的記錄能對灌注量進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。提前準(zhǔn)備好安全閥以及防止井噴的措施，將安全閥門，工作使用的鉆桿以及油管的轉(zhuǎn)換接頭和開關(guān)放在合適位置，并處于隨時(shí)能夠使用的狀態(tài)。

3.2 做好井控措施

使用能夠連續(xù)灌注的設(shè)備，或者配合其他的泵入設(shè)備使得灌注工作順利進(jìn)行，當(dāng)發(fā)出灌滿信號時(shí)及時(shí)通知灌注，并要定期觀察井下液面是不是在起管柱的過程中正常下降。灌注量的及時(shí)控制，如果對灌注量的計(jì)量不準(zhǔn)確，與管柱的體積不一致就要及時(shí)的停止灌注，進(jìn)行溢流檢查，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。對溢流的檢查，在對溢流進(jìn)行檢查的過程中要使灌注設(shè)備處于停止運(yùn)行的狀態(tài)，觀察井內(nèi)的情況并確定潛在的危險(xiǎn)，做到有足夠的時(shí)間進(jìn)行溢流的檢查準(zhǔn)備。在起柱的過程中要控制起管柱的速度，控制起管柱的速度減小空間，從而減小抽吸的壓力，尤其是在帶有直徑較大的工件進(jìn)行工作時(shí)要重點(diǎn)的控制速度。在起管柱的中止時(shí)，由于各種原因要中止起管柱的作業(yè)，要及時(shí)地對安全閥進(jìn)行安裝。起管柱完后，不要立即停止灌注設(shè)備，要通過灌注設(shè)備的循環(huán)確保井筒注滿保持穩(wěn)定。

3.3 下管柱井控措施

在計(jì)量排出液時(shí)，利用液罐方式或者其他的監(jiān)視方式，測量排出的井液是否與管柱的體積一致?？刂葡鹿苤乃俣?，下管柱的速度要及時(shí)的控制來減小過高的壓力來防止溢流現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 環(huán)時(shí)溢流預(yù)防措施

在作業(yè)中要嚴(yán)格的按照施工設(shè)計(jì)的井液密度進(jìn)行執(zhí)行，并及時(shí)的對底層的壓力變化進(jìn)行檢測，及時(shí)對井液密度進(jìn)行調(diào)整。處理井漏現(xiàn)象要及時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)井侵現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行溢流處理。

4 結(jié)語

由于長慶油田合水區(qū)塊油井所處的周邊環(huán)境極其復(fù)雜，加上政府部門的工作節(jié)奏較慢，投資形式不容樂觀。處于村莊以及自然保護(hù)區(qū)，地形破碎，油田的溢流現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，因此要分析溢流原因，加強(qiáng)相關(guān)管理，及時(shí)做好防止溢流的有效措施。

[1]李克向主編.保護(hù)油氣層鉆井完井技術(shù).北京：石油大學(xué)出版社,1990.

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