溢流的显示及控制

三、气体在井中的存在形式 1、气泡 2、气柱
四、气泡状态
气侵后，在气泡上升过程 中，气泡上面的钻井液液 柱高度越来越小。气体所 受的液柱压力也越来越小， 这就引起气体体积逐渐膨 胀。越向上升气体体积膨 胀越大。当气体接近地面 时气体体积膨胀到最大。
气泡在井内上升的 特点
结论：
1、气泡侵入钻井液后，环空钻井液密度 自下而上逐渐变小，所以不能用井口所测 泥浆密度加重。
第五章 溢流的显示及控制
第一节 溢流的显示
一、钻进时的溢流显示
1、机械钻速增加。
2、循环泵压下降，泵冲数增加
3、钻具悬重增高
4、岩屑尺寸加大，岩屑数量增加。
5、钻井液的变化
a、返出的钻井液中有油花、气 泡或硫化氢味。 b、钻井液密度下降。
c、 钻井液粘度变化
6、钻井液出口流量增加
7、钻井液池体积增加---它是最 直观、可靠的信号。 8、dc指数减小。 9、转盘转动扭矩增大，起下钻 柱阻力增大。
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
三、起下钻铤时发生溢流
井 控 技 术
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
井 控 技 术
四、空井时发生溢流
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
正确开关平板阀
正确调整节流阀
返回
四、测井、下套管时 发生溢流注意的问题
井 控 技 术
测井时：发生溢流，在条件允许的情况下， 争取把电缆起出，然后按照空井工况去完成关井 操作程序。如果情况紧急，无起出电缆的时间， 则只好切断电缆，然后按照空井工况去完成关井 操作程序。 下套管：下套管前，应将防喷器芯子换成与套 管尺寸相一致的闸板芯。准备好与套管扣相一致 的带大小头止回阀。 遇到溢流后，其关井程序按下钻杆关井程序进 返回 行。
返回
一、钻进时发生溢流
四七动作简易示意图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
井 控 技 术
二、起下钻杆时发生溢流
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
2、钻浅气层时，气侵使井底压力的降低 程度比深井大。
3、侵入井内的气体在井的深部时对井底 压力影响很小，可以忽略不记。
117
五、气体塞（气柱）
1、开井时
井口会出现间隙井涌，且喷势 越来越大，时间长后会变为连 续井喷。
2、关井时
在井口封闭的情况下，气体就不能膨 胀。所以气体就保持压力不变而向上 移动。结果是气体保持原有的地层压 力向上运移。造成井底压力、套管鞋 处的压力和井口压力不断上升，最终 气体运移到封闭的井口时，井口压力 等于原井底压力，而井底压力为原井 底压力的2倍。压力如图所示。
司钻 内外钳工 井架工
司钻 井架工
井架工
井架工
井 控 1 技 发 术 信号
司钻
四、空井时发生溢流
2
停
止起作业 司钻 有关岗位
抢
3
下钻杆 装钻具 防喷器
4
开
平板阀
5
关
防喷器
司钻 副司钻
6
关
节流阀
7
看
套压
司钻 内外钳工 井架工
司钻 井架工
场地工
场地工
注意
发信号要准确
井 控 技 术
关防喷器顺序要正确 取准关井套压、立压值
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
有司钻控制台及有液控阀
井 控 技 术
一、钻进时发生溢流 二、起下钻杆时发生溢流 三、起下钻铤时发生溢流
四、空井时发生溢流
返回
井 控 技 术
一、钻进时发生溢流
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
关节流阀及 看套压、 下游的平板 立 压 泥 阀 浆增量 关节流阀及 看套压、 下游的平板 立 压 泥 阀 浆增量 关节流阀及 看套压、 下游的平板 立 压 泥 阀 浆增量 看套压、立 压泥浆增量
返回
总结：
一、钻进时发生溢流
二、起下钻杆时发生溢流
井 控 技 术
三、起下钻铤时发生溢流
四、空井时发生溢流
一、气体的特点
1、密度低，溢流速度快。 2、易压缩、膨胀、扩散。关井后气 在井内滑脱上升会造成井内压力升 高。
3、气井井喷难于控制，易爆炸着火， 含H2S、CO2的井危及人身安全。
二、气体入井的途径
1、钻遇气层时,随钻屑入井。 2、透过泥饼向井内扩散入井。
3、钻遇大的裂缝或溶洞，重力置换气侵。
4、当地层压力大于井底压力时，在压差 作用下大量入井。 当井底压力大于地层压力时，气侵也会 发生。
说明情况
处理
钻具内液柱压力能平 开井，加强除 衡地层压力，环空无 气。 污染 钻具内液柱压力能平 节流循环平衡 衡地层压力，环空已 后开井，加重 污染 钻进，除气。 钻具内液柱压力不能 压井 平衡地层压力，环空 已污染
第三节
气侵对井内压力的影响
气体是可压缩的流体，其体积取决 于其上所加的压力。压力增加，体积减 少；压力降低，体积增加.天然气的压力 与体积变化情况是当压力增加一倍，其 体积减少一半，反之，当压力减少一半， 其体积增加一倍。气体的密度为 0.000603g/cm3,因此，钻井液中的气体总 有一个向上运移的趋势。不管是否关井， 气体运移总是可能发生的。
井 控 技 术
返回
井 控 技 术
三、起下钻铤时发生溢流
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
井 控 技 术
四、空井时发生溢流
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
3、关井后
A、关井套压必须小于井口防喷器的额定工 作压力、地层破裂压力条件下所允许的关井压力 及套管抗内压强度的80%三者中的最小值。 B、未经井控监督同意，不得上下活动钻具 ，严禁转动钻具。 C、当井口压力超过允许关井套压时，应打 开节流阀放喷。 D、认真座岗，定时记录立压、套压、溢流 量等。 E、做好防火、加重、警戒工作。
抢
3
4
开
平板阀
5
关
防喷器
司钻 副司钻
6
关
节流阀
7
看
套压
司钻 内外钳工 井架工
司钻 内外钳工 井架工
司钻 井架工
井架工
井架工
井 控 1 2 3 技 发 抢 停 术 信号 止起下钻 下钻杆接 防喷单根
司钻 司钻 内外钳工 井架工
三、起下钻铤时发生溢流 4
开
平板阀
5
关
防喷器 司钻 副司钻
6
关
节流阀
7
看
套压
软 关 井
优点：关井过程中，防止水击效应作用于井口装置， 可试关井。 缺点：操作时间长，从发现气侵到关井，会有更多 的地层流体进入井内。
返回
三、关井程序
井 控 技 术
1、迅速关井的优点
2、无液控阀及司钻控制台 3、有液控阀及司钻控制台
4、欠平衡钻井
返回
无液控阀及司钻控制台
井 控 技 术
一、钻进时发生溢流 二、起下钻杆时发生溢流 三、起下钻铤时发生溢流 四、空井时发生溢流
井 控 技 术
钻进作业
起下钻杆
发信号
起下钻铤
发信号
溢流 空井作业 井喷
发信号
发信号
关防喷器 停止起 抢 装 钻 具 开 4 号平 （ 先 关 环 下钻作 内防喷器 板阀 形再关半 业 封） 接防喷单 关防喷器 停止起 根 、 视 情 开 4 号平 （ 先 关 环 下钻作 况 抢 下 钻 板阀 形再关半 业 杆 封） 抢下钻杆 停止其 开 4 号平 先 关 环 形 装钻具内 他作业 板阀 再关半封 防喷器 关节流阀 停 止 其 开 4 号平 先 关 环 形 及下游的 他钻 板阀 再关全封 平板阀
发 停 抢 开 关 关 看
四.七动作图解
一、钻进时发生溢流
井 控 1 技 发 术 信号
司钻
2
停
转盘
抢
3
4
开
平板阀
5
关
防喷器
6
关
节流阀
7
看 立压
套压
提方钻杆
司钻
司钻 内外钳工 井架工
司钻
井架工
司钻
副司钻
井架工
内钳工 井架工
井 控 1 技 发 术 信号
司钻
二、起下钻杆时发生溢流
2
停
止起下钻
装钻具防 喷器
五、关井作业中应注意的问题
1、关井前 A、应确保井控装备处于待命工况。 B、熟悉井口防喷器的组合形式、压 力等级、通径尺寸、控制对象、及闸 板尺寸等。 C、应熟悉所有阀门的开关情况。 D、在保证安全条件下，应尽力多下 入钻具，以便顺利压井。
2、关井时
A、关闭防喷器自上而下，先环形防 喷器，后闸板防喷器，使用闸板长期关井 时，应使用锁紧装置。 B、关井操作可在三个位置实施。即 司控台、远控台、手动操作。 C、关井操作统一由司钻指挥，以防 误操作，如：泵未停稳就关井、全封闸板 封钻杆等。
二、下钻时的溢流显示
1）返出的 钻井液体积大于 下入钻具的体积.
2）下放停止，接立柱时井
眼仍外溢钻井液.
三、起钻时的溢流显示
1)灌入井内的钻井液体积 小于起出钻柱的体积。
2)停止起钻时，出口管外 溢钻井液。 3)钻井液灌不进井内，钻井 液 池液面不减少反而升高。
四、空井时的溢流显示
1、出口管外溢钻井液
2、泥浆池液面升高
3、井口外溢钻井液
溢流显示顺口溜
比降粘升气泡多 ，蹩跳放空泵压落。 液面上升间隙涌，味浓起满下长流。
9
二、关井方法
井 控 技 术
1、硬关井 2、软关井
3、硬关井、软关井的优缺点
返回
1、硬关井
井 控 技 术
在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭 环型或闸板防喷器的关井方式。这种关井方式 叫做硬关井。
图7--5
结论
1、关井后气柱在井内滑脱上升，其本身压力不 变，但井口压力和井底压力都增加。 2、关井后井气柱在井内滑脱，井口压力的增加 值等于气柱滑过的泥浆柱压力。 3、套管压力上升到最大允许值，此时要打开节 流阀释放钻井液，允许气体膨胀。 4、关井时间不要太长，应加快转入下一道工序。
关
返回
2、软关井
先开通节流管汇，再关环形、闸板防喷器的关井方式。
井 控 技 术
返回
3、硬关井、软关井的优缺点
硬 井 关 控 井 技
术
优点：发现井涌后，只让少量的地层流体进入井 内。井涌量越小压井作业越容易。 缺点：水击效应大，冒过大压力加于薄弱地层上 的风险，增加地层压裂的危险，容易引起 井下井喷。
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
欠平衡钻井井控关井程序
状态 1 2 停转盘 停止接 单根、 抢 接方钻 杆 停转盘 3 4 5 当井口控制回压超过 欠平衡设计安全压力 发信号 值 时 当旋转防喷 器在钻进和 接 单 根 发信号 接单根过程 时 中突然失效 时 钻进时 发信号 关防喷器 关节流阀 抢提方钻 （ 关 半 及下游的 杆、停泵 封） 平板阀 使钻杆接 头出钻台 面 （ 0.5 米） 关防喷器 （先关环 形再关半 封） 关防喷器 抢提方钻 （先关环 杆、停泵 形 再 关 半 封） 关节流阀 及下游的 平板阀 关节流阀 及下游的 平板阀 6 看套管压力 和立管压 力、泥浆增 量 看套管压力 和立管压 力、泥浆增 量 看套管压力 和立管压 力、泥浆增 量 7
井 控 技 术
井 控 技 术
源自文库
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
返回
二、起下钻杆时发生溢流
井 控 技 术
四.七动作简易示范图
发信号
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
井 控 技 术
4、开井
A、应确保立压、套压为0。 B、打开节流阀放压。 C、手动解锁。 D、自下而上开防喷器。 E、关闭液动阀，恢复作业。 F、必有专人观察闸板侧门液动杆是否 开到位。 H、若液动阀或闸板在常规压力下打不 开，应用旁通阀高压开启。
关井后的显示及处理
显示
立压=0 套压=0 立压=0 套压>0 立压> 0 套压> 0