钻井井喷关井期间井筒压力变化特征

针对目前钻井井喷关井期间井筒压力计算值与实际关井压力差别较大的问题,将关井期间井筒压力变化分为两部分:关井初期地层流体继续侵入井筒的续流部分和气液密度差导致气体滑脱上升部分,从渗流理论和试井理论出发,考虑关井期间井筒内气体和钻井液的压缩性以及井筒的弹性,建立关井期间井筒续流模型;从气液两相流理论出发,考虑关井气体滑脱上升期间气体的膨胀、气体和钻井液压缩性、井筒弹性以及钻井液滤失等因素,建立关井期间气体滑脱模型;然后考虑关井期间井筒续流和气体滑脱综合影响,建立关井期间井筒压力计算模型,并给出基于本模型的气侵关井井筒压力读取方法。结果表明:关井初期井底压力呈指数增加,井底压力大于地层压力之后井底压力呈线性增加;关井初期井筒续流起主导作用,井底压力大于地层压力之后气体滑脱效应起主导作用。     

一种提高钻井液返出流量测量灵敏度的方法

针对目前钻井液返出管线液面不稳定,流量增加后液面高度变化不明显,不利于钻井溢流早期检测等情况,根据无压管线水力计算理论,从临界坡度及临界不淤速度概念出发,提出了圆管坡度及水平槽尺寸的设计方法和原则。通过实例计算,优化了圆管坡度,改装了水平槽尺寸及形状,保证了钻井液液面稳定,不会出现岩屑堆积,并对比分析了改装前后钻井液液面灵敏度,表明当钻井液排量改变较小值时,改装后的水平槽中钻井液液面变化很明显。推荐使用精度较高的超声波液面检测仪,检测水平槽内钻井液液面变化,结合泥浆池液面法,实时监测钻井溢流。现场试验验证了此方案的合理性。     

深水井环空圈闭压力管理方案研究

除油套环空外,深水油气井套管环空圈闭压力无法释放,易造成套管挤毁等事故发生,需对环空圈闭压力进行管理,保障油气井生产安全。计算深水井在温度差下的环空圈闭压力,优化分析适用于深水的环空圈闭压力防治方法,结合管柱强度校核标准,建立深水井套管柱强度校核方法,最终形成环空圈闭压力管理设计方法。对于深水油气井,适用的圈闭压力防治方法为A环空压力释放、通过地层进行压力释放和套管外安装可压缩泡沫;考虑环空圈闭压力时,套管柱强度优选应同时采用平衡法和非平衡法进行套管强度校核;综合考虑防治方法和油套管强度校核结果,最终确定A环空圈闭压力控制范围,深水井环空圈闭压力管理方案研究对深水油气井安全高效开发提供技术支持。     

基于模糊数学的修井井喷风险评价方法

修井井喷是修井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。防止修井井喷需要修井前对井喷风险进行评价,针对不同风险井区采用不同修井措施。目前井喷风险评价因素中主观因素较多,不能客观的反应地质因素对井喷的影响。本文利用模糊数学方法建立了基于地质因素的修井井喷评价模型,通过权重分析得出储层孔隙压力和破裂压力对修井井喷的影响最大,其次是储层的渗透率。利用本模型对各个井区的修井井喷风险进行分级,针对不同的井喷风险井区采用不同的修井设备,不仅提高了修井安全性,而且可以降低修井成本。     

井口硫化氢气体扩散及检测方法研究

针对钻井过程中井口溢出的硫化氢气体在大气中扩散且难于检测的问题,建立井口位置流体力学模型。对无风和有风情况下硫化氢的浓度分布进行模拟,并对井口和方井处硫化氢检测方法进行研究。结果表明:无风情况下硫化氢气体容易在方井处积聚,风速对溢出口上部挡板空间硫化氢浓度分布影响很小,对方井处硫化氢浓度影响非常大。针对以上情况,建议在井口处安装倒置放置的扩散式传感器,方井处安装吸入式传感器。从而能更准确检测硫化氢浓度。