綜合錄井如何監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)井涌、井噴征兆

徐靖華 李全

【摘 要】2003年12月23日重慶開縣發(fā)生的井噴事故，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成的損失、所產(chǎn)生的影響，一直警示著我們，作為一名綜合錄井現(xiàn)場(chǎng)工作者，如何在錄井過程中作好井涌、井噴相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測(cè)分析，及時(shí)預(yù)報(bào)溢流、井涌征兆避免發(fā)生井噴事故意義重大。

【關(guān)鍵詞】綜合錄井；監(jiān)測(cè)；預(yù)報(bào)；井噴

本文主要從幾個(gè)方面談?wù)勪浘^程中如何監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)井涌、井噴征兆。

1.收集分析資料

收集并分析承錄井所處構(gòu)造位置、地層巖性分布情況，鄰井油氣水分布、地層壓力分布情況、鉆井液密度使用情況以及工程復(fù)雜事故，可預(yù)測(cè)承錄井地層壓力變化，指導(dǎo)錄井過程中的壓力監(jiān)測(cè)。

1.1構(gòu)造位置

承錄井所在的構(gòu)造位置（1）決定著是否有地層應(yīng)力形成，一般山前構(gòu)造易產(chǎn)生地層應(yīng)力使地層壓力變化大。（2）承錄井所在的構(gòu)造位置預(yù)示構(gòu)造內(nèi)的流體性質(zhì)、能量大小。

1.2地層巖性分布

了解地層巖性分布，可知道蓋、儲(chǔ)層的分布。知道蓋、儲(chǔ)層的分布，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這異常壓力過度帶對(duì)預(yù)測(cè)地層壓力變化非常重要。

1.3鄰井資料

在油田老區(qū)、評(píng)價(jià)井區(qū)塊錄井，應(yīng)對(duì)鄰井的油氣水分布情況、地層壓力分布情況、鉆井液密度使用情況以及鉆井施工中復(fù)雜事故等已知資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并加以對(duì)比分析，然后有針對(duì)、有目的的在不同層位、不同工程施工過程中，制定出相應(yīng)的井涌監(jiān)測(cè)方法和應(yīng)急預(yù)案，避免井噴事故的發(fā)生。

2.鉆進(jìn)過程的監(jiān)測(cè)

發(fā)生井涌、井噴的原因是井筒泥漿液柱壓力無(wú)法平衡地層流體壓力，導(dǎo)致地層流體涌出井口。

2.1鉆時(shí)、dc指數(shù)、巖性

鉆進(jìn)過程中鉆時(shí)、dc指數(shù)、地層巖性可間接反映地層壓力變化。根據(jù)dc指數(shù)監(jiān)測(cè)地層壓力的原理，通常在異常高壓段上會(huì)有泥巖異常壓力過度帶，在鉆揭泥巖異常壓力過度帶時(shí)，表現(xiàn)為比鉆揭正常壓實(shí)的泥巖機(jī)械鉆速加快、dc指數(shù)變小、巖屑量增加、巖屑密度下降、巖屑邊角變銳。通過仔細(xì)分析上述參數(shù)變化可判斷是否鉆入異常壓力過度帶，再通過dc指數(shù)計(jì)算出地層壓力，將壓力變化情況及時(shí)報(bào)告有關(guān)方面，調(diào)整泥漿密度，為進(jìn)入高壓層預(yù)防井涌、井噴提供依據(jù)。

2.2氣測(cè)、泥漿參數(shù)

鉆進(jìn)過程中氣測(cè)、泥漿參數(shù)變化是直接反映井筒液柱壓力平衡地層壓力的情況，并可間接反映地層流體性質(zhì)。井筒液柱壓力是否平衡地層壓力以及地層流體性質(zhì)將決定發(fā)生井涌、井噴的可能性。

2.2.1如何評(píng)價(jià)井筒液柱壓力

在鉆開儲(chǔ)層后液柱壓力小于地層壓力各項(xiàng)參數(shù)表現(xiàn)為：（1）立管壓力下降、出口排量增加。（2）氣測(cè)異常幅度大、回落慢、氣測(cè)基值明顯大于鉆開儲(chǔ)層前的基值并且活躍。（3）單根氣明顯、幅度大，活動(dòng)鉆具氣活躍。（4）鉆井液密度下降，液位不斷上升，粘度、電導(dǎo)、溫度發(fā)生變化，返出巖屑量增加色雜并有掉塊。

2.2.2如何判斷地層流體性質(zhì)

如何判斷地層流體性質(zhì)是比較復(fù)雜的事情，由于能引發(fā)井涌、井噴的地層流體顯示較強(qiáng)，鉆開儲(chǔ)層后氣測(cè)、泥漿和巖屑所反映的地層流體特征較為明顯，能判斷出地層流體性質(zhì)。

（1）油氣層。

油氣層：組分中輕組分相對(duì)含量較高，組分出的較全， 氣測(cè)異常時(shí)泥漿出口密度下降，粘度上升，出口電導(dǎo)下降，出口溫度略降，巖屑熒光含量中等、色淡黃色，烤干巖屑熒光含量下降，巖屑中有油氣味，槽面有少量油花。

（2）油水同層。

油水同層：組分表現(xiàn)和油層相象，但異常幅度較油層大，氣測(cè)異常時(shí)泥漿出口密度下降，粘度下降，出口電導(dǎo)一般上升，巖屑熒光含量中-高、顏色乳黃色—金黃色，槽面見油花。

（3）水層。

水層：組分表現(xiàn)比較亂，有的水層氣輕組分相對(duì)含量較高，有的水層氣重組分相對(duì)含量較高。但水層氣異常幅度較大，氣測(cè)異常時(shí)泥漿出口密度下降，粘度下降，出口電導(dǎo)一般上升，通常伴有H2S氣體，巖屑有無(wú)熒光不能作為水層的判別依據(jù)，以泥漿性能變化判別地層流體是否是水較為可靠。

鉆進(jìn)過程中通過分析錄井時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，鉆開儲(chǔ)層前可預(yù)測(cè)出異常壓力過度帶，鉆開儲(chǔ)層后能初步判斷泥漿液柱壓力是否平衡地層壓力以及初步評(píng)價(jià)地層流體的性質(zhì)，為避免井涌、井噴，實(shí)施井控作業(yè)提供有利的保證。

3.提下鉆過程的監(jiān)測(cè)

大多數(shù)井涌、井噴事故是由工程施工措施不到位誘發(fā)的，提下鉆施工措施不到位最易誘發(fā)井涌、井噴。

3.1提鉆過程的監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)提鉆速度、灌漿頻率與灌入量多少是預(yù)測(cè)井涌、井噴的關(guān)鍵。

3.1.1提鉆速度

上提鉆具時(shí)鉆具對(duì)井筒將產(chǎn)生抽吸，通過工程輔助程序，計(jì)算出抽吸壓力與提鉆速度的關(guān)系，確定合理的提鉆速度，將提鉆速度上限輸入實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)作為報(bào)警限，一旦提鉆速度超出，時(shí)實(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)立刻報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)錄井人員及時(shí)提醒工程人員，避免提鉆速度過快產(chǎn)生的抽吸，引發(fā)地層流體侵入。

3.1.2提鉆灌漿

提鉆過程必須按規(guī)定向井內(nèi)灌漿，否則環(huán)空液位下降，泥漿液柱壓力不能平衡地層壓力，導(dǎo)致井下地層流體侵入井筒引發(fā)井涌、井噴。發(fā)現(xiàn)井隊(duì)不按規(guī)定灌漿，及時(shí)提醒是錄井人的職責(zé)。

泥漿是否灌入井內(nèi)，灌入多少是提鉆井涌、井噴監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。

3.2下鉆過程的監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)下鉆速度、下鉆返漿量多少是預(yù)測(cè)井涌、井噴的關(guān)鍵。

3.2.1下鉆速度

下鉆速度過快會(huì)產(chǎn)生壓力激動(dòng)；通過工程輔助程序，可計(jì)算出下鉆壓力激動(dòng)與下鉆速度的關(guān)系，確定合理的下鉆速度，將下鉆速度上限輸入實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)作為報(bào)警限，一旦下鉆速度超出，實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)立刻報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)錄井人員及時(shí)提醒工程人員，避免下鉆速度過快產(chǎn)生壓力激動(dòng)，引發(fā)井漏導(dǎo)致環(huán)空液位下降引發(fā)井涌、井噴。

3.2.2下鉆返漿

一般下入多少鉆具就會(huì)返出多少泥漿，如果返出泥漿體積超出下入鉆具本體體積，說(shuō)明井下地層流體已侵入井筒，及時(shí)通報(bào)有關(guān)方面。如果返出泥漿體積小于下鉆鉆具本體體積就可能是井漏，井漏會(huì)引發(fā)井涌、井噴。

3.3實(shí)例分析

某井在井段2936.00-2939.00m打開一顯示層，氣測(cè)異常時(shí)全烴由1189ppm上升到67676ppm，氣測(cè)解釋為油氣層，顯示層打開后，氣測(cè)基值由500ppm上升到2000-3000ppm，氣測(cè)顯示活躍。在井深2962.82m鉆頭老化提鉆換鉆頭，提21柱后錄井發(fā)現(xiàn)提下鉆罐沒有下降，錄井通知井隊(duì)，井隊(duì)停下檢查，在以后的提鉆中，提下鉆罐緩慢下降，整個(gè)提鉆過程理論灌漿量應(yīng)為13.6m3但實(shí)際灌漿量為8.94m3 灌漿量不夠。換完鉆頭下鉆，下到915.26m發(fā)生井涌，井涌前總池體積由下鉆開始時(shí)的115.50m3上升的到136.5m3，下入915.50m長(zhǎng)的鉆具共返出泥漿21m3，理論返出量為10m3左右，多返11m3泥漿。井涌發(fā)生后井隊(duì)關(guān)井求壓，泵壓11Mpa、套壓12Mpa。后用時(shí)3天經(jīng)過3次壓井，壓井成功恢復(fù)鉆進(jìn)。

通過上面時(shí)例分析發(fā)現(xiàn)，錄井在監(jiān)測(cè)過程中顯現(xiàn)出以下井涌征兆：（1）提鉆前有一明顯的油氣顯示。（2）氣測(cè)基值上升、顯示活躍。（3）提鉆灌漿量不夠。（4）下鉆返漿超出。錄井監(jiān)測(cè)失誤主要表現(xiàn)在1）油氣顯示、氣測(cè)基值上升、顯示活躍沒有聯(lián)想到地層壓力變化。2）發(fā)現(xiàn)灌漿量異常不夠及時(shí)，3）沒有把實(shí)際灌漿量與鉆具本體體積進(jìn)行比較。4）下鉆返漿超出沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)告。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜合錄井只有作好地層壓力預(yù)測(cè)、地層壓力監(jiān)測(cè)、提下鉆監(jiān)測(cè)以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)井漏才能發(fā)現(xiàn)預(yù)報(bào)井涌、井噴征兆。在錄井過程中錄井人員必須作到參數(shù)準(zhǔn)確、資料齊全、發(fā)現(xiàn)及時(shí)、分析到位、預(yù)報(bào)及時(shí)，這是發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)井涌、井噴征兆的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙斌.地質(zhì)錄井在水平井施工中的地質(zhì)導(dǎo)向.錄井工程，2010，21（3）：9-13.