吉林油田淺氣層井防噴技術(shù)研究

姜寧(大慶鉆探工程公司鉆井服務(wù)公司吉林探區(qū)井控培訓(xùn)中心 吉林松原 138000）

王敏（大慶鉆探工程公司鉆井四公司工程分公司 吉林松原 138000)

一、吉林油田已發(fā)現(xiàn)的淺氣層分布

吉林油田已發(fā)現(xiàn)的淺氣層分布：松遼盆地中淺層和深層領(lǐng)域中；長(zhǎng)嶺凹陷中乾安油田周邊及斷陷中伏龍泉洼槽區(qū)塊；扶新隆起區(qū)中新立地區(qū)和長(zhǎng)春嶺區(qū)塊；紅崗-大安油田周邊和紅崗構(gòu)造及其他區(qū)塊；華子井階地中大老爺府構(gòu)造；孤店構(gòu)造和斷陷中的孤店斷陷；德惠斷陷區(qū)塊；鶯山斷陷區(qū)塊；梨樹斷陷區(qū)塊；鹿鄉(xiāng)斷陷中五星構(gòu)造帶區(qū)塊；岔路河斷陷中梁家構(gòu)造帶區(qū)塊。以上均屬于A級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

二、淺氣層井噴的特點(diǎn)及原因

1.淺氣層井噴的特點(diǎn)

（1）地表疏松，井噴關(guān)井易憋裂地表，不能采用常規(guī)方法關(guān)井。

（2）由于淺層氣體侵入井眼后，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)移到井口，難以預(yù)測(cè)，經(jīng)常是突然出現(xiàn)，溢流一旦發(fā)生，井噴幾乎不可避免。

（3）易發(fā)生井噴的多為黑帝廟油層。

（4）壓力高，一旦井噴，即使流量小也能使所有修井液噴出。

（5）氣體可能在沒有警報(bào)的情況下就到達(dá)地面。

2.淺氣層井噴的原因分析

（1）對(duì)危害性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，思想麻痹，違章操作。

（2）由于作業(yè)空井時(shí)間過長(zhǎng)，在靜態(tài)下氣體擴(kuò)散侵入井眼，產(chǎn)生積聚現(xiàn)象，隨著壓力的降低，體積不斷膨脹，最終導(dǎo)致井噴。

（3）在修井過程中不灌修井液或是沒有灌滿。

（4）修井液的密度不合理。

（5）由老井竄氣后天形成的淺氣層，更容易導(dǎo)致井噴。

（6）井口不安裝防噴器或井口設(shè)備不合格。

三、淺氣層井控特點(diǎn)

淺氣層本性活躍，發(fā)展為井噴的速度快、來勢(shì)猛、反應(yīng)時(shí)間短、控制難度大且極易著火。起鉆是淺氣層井噴概率最大的工況，在拔活塞或上提下放活動(dòng)管柱易于激活誘噴氣層。由于修井空井時(shí)間過長(zhǎng)，修井液密度過低，井底有氣體擴(kuò)散不易被察覺，易發(fā)生淺氣層井噴。

四、淺氣層井噴的預(yù)防控制及檢測(cè)方法

1.淺氣層井噴的預(yù)防控制方法

（1）掌握淺氣層的井控特點(diǎn)

（2）作業(yè)人員在修井之前應(yīng)仔細(xì)閱讀目的層含氣情況和淺氣層及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)提示。

（3）對(duì)淺氣層的修井液密度設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際情況確定合理值。

（4）起下管柱要觀察井口返出修井液的情況和修井液灌注液面，控制起下管住的速度，防止抽汲誘噴，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流。

（5）堅(jiān)持“發(fā)現(xiàn)溢流立即關(guān)井，疑似溢流關(guān)井檢查”的原則。

2.淺氣層的檢測(cè)方法

現(xiàn)有預(yù)測(cè)900 m淺沉積層剖面的新技術(shù)；高分辨率的電火花地震勘探和亮點(diǎn)分析技術(shù)對(duì)于預(yù)測(cè)淺氣層很有效；水柱氣泡檢測(cè)儀可以發(fā)現(xiàn)氣體滲漏；無泡電火花測(cè)量?jī)x可進(jìn)行沉積速度分析并能提供深度達(dá)300 m的活動(dòng)與非活動(dòng)的氣體儲(chǔ)層情況。

五、淺氣層井噴案例分析

以吉林油田地區(qū)大17-5井淺氣層井噴為例，其基本情況：11月12日鉆進(jìn)至611.27米，鉆井液密度1.12 g/cm3，粘度46 S。準(zhǔn)備起鉆。5:30-6：30循環(huán)1小時(shí)，測(cè)量鉆井液性能沒有變化。開始起鉆，起鉆至11柱時(shí)發(fā)現(xiàn)灌不進(jìn)修井液，判斷發(fā)生抽汲。司鉆立即下放鉆具搶接方鉆桿，在搶接方鉆桿過程中井口有鉆井液涌出，立即組織軟關(guān)井。關(guān)井10分鐘后套壓升至1.9 Mpa，立即節(jié)流循環(huán)。12:00密度為1.80 g/cm3重修井液到井20 m3，混入鉆井液池，開始?jí)壕?。入口密度循環(huán)10分鐘后套壓達(dá)到1.9 Mpa，未能壓穩(wěn)。14:30密度為1.48 g/cm3重修井液到井40 m3，繼續(xù)壓井，循環(huán)1小時(shí)后，出口鉆井液密度穩(wěn)定在1.40-1.42g/cm3，但鉆井液內(nèi)仍有氣泡，套壓為零。現(xiàn)場(chǎng)決定立即搶下10個(gè)單根，循環(huán)1小時(shí)后，入口修井液比重1.40-1.42 g/cm3，出口鉆井液密度1.41-1.42g/cm3，出入口密度變化趨于平穩(wěn)。

1.原因分析：

一是通過綜合分析認(rèn)為，在本井340-370米存在明水組高壓氣水層，地質(zhì)設(shè)計(jì)未對(duì)存在的淺氣層進(jìn)行提示，加之作業(yè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行修井液密度偏低（1.12g/cm3），造成溢流發(fā)生。

二是鉆井隊(duì)坐崗觀察不到位，起鉆時(shí)發(fā)生抽汲未及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

結(jié)論

1.溢流多發(fā)生在起鉆，因此，作業(yè)時(shí)要做好防范工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流和正確快速關(guān)井是唯一正確的處理方法。

2.淺氣層雖是非目的層，施工時(shí)引起高度重視，避免意外發(fā)生。

3.修井液密度設(shè)計(jì)要綜合考慮，附加密度值的大小要合理。

4.出口溢流是最直接的井噴顯示，體積檢測(cè)難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，建議采用聲波溢流測(cè)定儀監(jiān)測(cè)溢流。

5.建議淺氣層井作業(yè)時(shí)必須做到：裝防噴器；控制起下管柱速度防止抽吸與拔活塞；起管柱連續(xù)灌滿修井液；盡量縮短空井時(shí)間。

6.增加H2S檢測(cè)設(shè)備，對(duì)淺氣層中有H2S的井做好防范措施。