钻井施工中处置溢流井涌的方案探讨

长庆区域钻井施工随着定向井、水平井数量的日益增多以及储层保护要求的逐步提高,出现溢流、井涌的几率也越来越大,井控压井环节是井控突发事件的一个风险源。要防止井喷事故,首要环节是要及时发现溢流险情,并立即关井,重新建立井下压力平衡。提出了压井方案决策时考虑的因素,阐述了溢流压井的技术要求、注意事项及压井泥浆配置要求。可为同行提供参考。     

井涌过程仿真技术的研究

对直井内水基泥浆条件下钻遇高压气层时敞口井气涌过程进行了计算机仿真,提出了研究井涌的新方法,并编制了仿真软件.经实井资料验证,该方法是可行的.研究结果表明,各种因素对井涌的影响各不相同,处理井涌的措施亦应各不相同.在井涌初期,井口流量的检测效果比泥浆池增量检测效果更为明显、可靠.     

压井计算方法的改进

本文主要对发现溢流前一直有泥浆循环情况下的压井过程中套压和裸眼地层受力计算问题进行改进,建立了数学模型,并用它对司钻法压井的计算进行了研究,给出了与之有关的计算公式。研究表明,改进的计算方法较传统的“连续气柱”计算方法更接近实际。     

压回法压井技术适用性研究

 利用非常规压回法压井技术在气侵或井喷发生后,通过压井管汇或钻具直接向井眼内泵入加重钻井液或原钻井液,将气体和已受污染的钻井液顶回到渗透性地层,重新平衡地层压力。针对某些类型的溢流井喷适用于压回法压井技术,分析了适用于压回法压井的侵入流体特征,地层物性特征等参数,给出了压回法适用的钻井现场工况,实施压回法压井的必要条件和所需装备,并进行了压回法压井实例分析,这可为现场工程技术人员选择合理的压井方法提供有益借鉴和指导。结合近几年国内出现的井涌、井喷事故特点,分析结果表明：压回法在应对浅层气溢流、高压气井溢流等复杂井溢流、井喷方面有着良好的适用性。     

如何计算井涌余量

本文分析了井内地层最易被压漏的部位,并给出了三种情况下井涌余量的计算方法。理论分析与计算结果表明压井井涌余量K₃ 远小于无溢流井涌余量K₁及溢流在井底井涌余量K₂。     

压井套压和立压计算的统一模型

司钻法,工程师法和边循坏边加重法是现场常用的压井方法。本文根据流体力学基本原理,结合压井作业的工况,研究了压井过程中套压和立压的变化规律,得到了压井套压和手压计算的统一模型。它具有包容性,精确性和程序化的优点,不但便于现场使用,同时也为开发压井模拟器奠定了理论基础。     

触变泥浆在沉井施工中的应用

文章从泥浆的拌制、压浆管路布置、泥浆的压送、泥浆的置换 4个方面阐述了触变泥浆在沉井下沉中的施工工艺 ,并以济南市鹊山调蓄水库穿黄工程顶管工作井采用触变泥浆法助沉为例 ,具体介绍了其施工过程及施工方法 ;在此基础上 ,从泥浆维护土壁稳定及减小井壁与土体间摩阻力两方面分析了触变泥浆在沉井下沉中的应用效果     

反循环压井方法

反循环压井方法过去在修井井控中使用较多,它具有排除溢流时问短、地面泥浆增量少,以及套压低等优点,因此必要时在完井或钻井井控中心也可以考虑使用.本文介绍了反循环压井法的工艺要求,给出了包括流动阻力影响的立压与套压计算方法,并用计算实例对这种方法与普通司钻法及工程师法进行了对比分析。     

套管钻井技术的早期井涌监测和井控技术措施的分析研究（英文）

分析研究了套管钻井（casing while drilling,CwD）技术的早期井涌监测和井控技术措施，提出了一种利用数学模型来评估常规钻井和套管钻井技术的最大井涌余量和允许关井时间的简化方法。     

无泵采油技术在扶余油田的应用

扶余采油厂是吉林油田最早开发的中低渗油田,油井增产主要是压裂措施,压后普遍出砂,加上较长时间的注水开发,导致油井井况异常复杂,出砂、出泥浆情况严重制约着油井免修期的延长。对于出砂、出泥浆井通常采用的是加长双防和无固定泵技术,但对出砂、出泥浆较严重井效果不是很好,由此引进了无泵采油技术,为提高此类井的油井免修期做了探索性的尝试。     

基于含可信度地层压力剖面的精细井身结构设计方法

对现有深井井身结构设计中安全密度窗口约束条件进行分析,发现井涌允量、破裂压力安全系数、抽吸压力系数等经验性安全系数的取值较为保守,且没有考虑循环钻进时防漏的约束条件,这对深井尤其是下部安全密度窗口窄的井钻井不利。通过引入含可信度的地层压力剖面以及附加钻井液密度和抽吸压力的计算分析,使安全密度窗口的上下限得以精确确定,在此基础上加入考虑环空压耗当量密度的约束条件,并给出迭代计算方法,解决了环空压耗计算中需要井身结构参数的难题,避免了深井循环钻进过程中的井漏问题,进而形成了一套基于含可信度地层压力剖面的、适用于深井的精细井身结构设计方法,可以有效避免深井中由于钻井液密度设计不合理导致的井下复杂事故的发生,且其设计结果具备一定的风险控制功能,有利于结合现场实际对设计进行风险控制。     

水平井压井立压控制误差分析与井口套压预测

根据水平井压井的基本原理,考虑环空摩阻、流体流型影响下的计算误差,分析了水平井与直井压井控制立压变化的比较误差.以直井井控理论、多相流理论为基础,建立了水平井井控三相流理论模型,采用有限差分方法对模型进行了数值化求解.算例分析结果表明,在水平井立压控制过程中,如果按直井方式压井,不仅在初始立压点和终了立压点存在误差,而且在造斜点、稳斜点处也存在较大的误差,这将对水平井井控作业产生一定影响.在水平井压井过程中,直到溢流全部移出水平段时水平井的井口套压才开始逐渐增加;岩屑床的存在使水平段和造斜段的环空尺寸减小,对流体流速有一定影响,使井口套压比不考虑其存在的情况时偏高;水平井曲率半径、水平段长、水平段微小倾角、多个造斜率等因素对井口套压影响不大,而井眼尺寸、压井排量、溢流量等因素对井口套压影响较大.     

精细控压钻井溢流检测及模拟研究

针对现有钻井过程中溢流检测方法无法检测微溢流量,对深井和复杂井井控提出挑战,展开了精细控压钻井 溢流检测及模拟研究。研究中通过对比出入口微流量变化,提出了精细控压钻井溢流检测和分析方法;根据气液两相 流理论,建立了井筒气侵期间流动计算模型。将该检测方法应用于塔中某井进行试验,结果表明：精细控压钻井系统 溢流检测方法可以准确检测溢流的发生和累积溢流量;根据气液两相流模型,可以模拟精细控压钻井不同回压时井筒 流动参数的变化;该检测方法在现场试验中检测结果和模拟结果一致。精细控压钻井系统溢流检测方法能够准确检 测溢流发生,该检测方法具有可行性和可靠性,可对控压钻井发现和控制溢流提供了理论支持。     

直井气侵后气液两相参数分布数值模拟

钻井过程中发生气侵后,由于压力、温度、偏差因子等参数变化影响,气体沿井眼滑脱上升的同时会伴有一定膨胀,而加剧井底压差,导致气侵量不断加大直至井喷.气侵直至井喷过程中井筒内为瞬态气液两相流动,研究气侵后井底气液两相参数发展变化规律及井底压力变化特征对认识井喷发生发展规律有重要的指导意义.以甲烷-钻井液为循环介质,在接近井底实际工况情况下对气侵发生直至井喷过程进行了数值模拟,模拟计算了不同气侵量下气侵不同阶段的流型变化规律、井底压力变化规律、速度分布,并取得了初步认识.     

基于松动圈理论深埋黄土隧道围岩压力计算方法

围岩压力的确定一直是隧道工程结构设计中的重点,而黄土隧道的工程特性与其他岩质隧道有着明显的区别,尤其是深埋黄土隧道的围岩压力计算。通过对深埋黄土隧道开挖后的围岩应力状态进行分析,明确了松动圈的定义,推导了松动圈的表达式,提出了基于松动圈理论的深埋黄土隧道围岩压力计算方法,并基于现场试验实测数据与既有计算方法进行了对比分析,以验证该方法的适用性。研究结果表明：松动圈为塑性区的内圈,是塑性区内切向应力小于初始地应力的部分;黄土隧道的松动圈较普通巷道和岩石隧道的松动范围大得多,更易受隧道开挖影响;基于松动圈理论的围岩压力计算方法与其他计算方法相比较,计算结果与实测值接近且存在一定的安全储备,使用该方法对深埋黄土隧道围岩压力进行计算是可行的,基于松动圈理论的围岩压力计算方法更适用于深埋黄土隧道这种有一定自稳能力的软弱土质围岩隧道。     

An analytical study on early kick detection and well control considerations for casing while drilling technology

Casing while drilling (CwD) technology is designed to reduce drilling time and expenses by improving the wellbore stability, fracture gradient, and formation damage while reducing the exposure time. However, for the purpose well control, the wellbore geometry and volumes differ from those obtained via a conventional drilling technique, thereby requiring a different approach. This study discusses well control principles for CwD operations. It presents a simplified method for evaluating the maximum kick tolerance and allowable well shut-in time for both conventional and CwD techniques using a mathematical model. Preliminary results revealed that the use of CwD leads to an annulus pressure loss three times higher than that observed in the conventional drilling. In addition, the kick tolerance is reduced by 50% and the maximum allowable well shut-in time is reduced by 65%, making an early kick detection system necessary.     

储层排驱压力求取方法研究进展及展望

排驱压力是表征储层物性的关键参数,是在特定成藏条件下,决定油气能否突破储层界面而聚集成藏的控制参数,研究排驱压力的求取方法具有重要的理论和现实意义。概述了国内外储层排驱压力的研究方法,认为现阶段国内外排驱压力求取方法主要有毛管压力曲线法、实验室直接测定法、地震测井资料法和主控因素关系法。评述各方法的优缺点,结合储层特征分析,提出不同类型储层优选排驱压力的求取方法。指出地震测井资料法和主控因素关系法是新时期研究重点与发展趋势。