钻进过程中井喷事故的预防

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1、钻进过程中井喷事故的预防作者：安全管理网　来源：安全管理网　点击：84　评论：0　更新日期：2012年11月16日钻井过程中，由于存在一些不可准确预测和控制的因素，往往容易发生井喷。避免井喷关键在于预防。1.合理的井身结构应按设计井身结构封隔不同地层压力系统和复杂地层，确保在同一裸眼井段不出现压力系统差别过大的地层，尤其易漏喷同层；同时控制漏、喷、塌、卡四种复杂情况在同一裸眼井段最多出现两种，当出现喷、漏层同存不能分隔时，要采取有效措施预防。对于无技术套管的井，其表层套管深度应满足井控的需要，套管鞋处的

2、地层破裂压力梯度应大于下部目的层的地层孔隙压力梯度。2.井控装置安装及钻具内防喷工具配备根据预测的最高地层压力，按照设计选配井控装置，并严格按标准、规范安装、调试、试压合格，同时准备钻具内防喷工具。3.准确预告地层压力(1)在钻井过程中，要加强地层对比，及时提出地质预告，尤其对异常高压地层的盖层预报一定要准确。根据地质资料掌握准确的地层压力，确定合理的钻井液密度。方法如下：(2)钻井监测地层压力。钻井过程中，可根据实际采用钻井参数法、钻井液参数法或页岩岩屑法进行地层压力监测，获取准确的地层压力，以便及时

3、调整钻井液密度。方法如下：①钻井施工过程中，地质人员应根据邻井或邻区地质资料提前预测各井段地层尤其是含气层的深度、压力、产量以及地层物性参数如孔隙度、渗透率等，及时向钻井施工人员预报并作详细说明。②新探区钻井施工中，由于资料缺乏难以准确预测，应将各参数预计高一点，以便钻井施工人员按高一层次进行准备工作，以达到有备无患。③采用dc指数法进行地层压力监测。dc指数法是利用泥页岩压实规律和井底压力与地层孔隙压力差对机械钻速的影响规律来预测地层压力的方法。dc指数方程如式2-3-3所示：式中dc——修正d指数(

4、无因次)；N——转速，r/min；L——t时间内的进尺，m；t——钻时，min；W——钻压，kN；d——钻头直径，mm；ρmn——正常地层孔隙压力当量钻井液密度，g/cm3；ρm——实际钻井液密度，g/cm3。通过采用dc指数可以清楚地划分出异常高压带。根据dc指数预测地层压力的原理，单纯计算某一深度下的dc指数是不能预测出异常高压地层的，必须在收集不同井深的钻压、转速、钻时、钻头直径、实际钻井液密度以及地层水密度等数据的前提下，计算出对应井深的d。指数，并同时记录相应井深的钻井条件或状态，如井深、地层

5、、地层岩性、钻头类型、水力参数、换钻头位置以及特殊作业等数据，以备分析和处理数据时参考。以上数据取点应根据实际情况进行分别取点，探井加密取点，开发井可放宽取点间距，一般按等距取点。在dc指数计算出后，绘制dc-H曲线，经过分析和处理划分出压力分布带：正常压力带、压力过渡带、异常压力带，如图2-3-1所示。正常压力带就是正常压实带，随着井深的增加，dc值按一定规律增加，在此范围内，地层孔隙压力等于地层水静液柱压力。压力过渡带也叫异常高压封臻闭带，是地层孔隙压力由正常压力过渡到异常的一个区间，dc值明显而连

6、续地向正常倾向线左侧偏离。异常高压带是压力过渡带dc值变化终了并趋于稳定的一段。为了准确预测出异常高压带的地层孔隙压力值，可根据dc-H曲线图dc曲线向左偏离正常倾向线的幅度大小，利用A.M.诺马纳公式计算：式中pp——地层压力，MPa；ppn——该地区正常地层压力，MPa；dn——正常趋势线的dc值；dco——实测dc值。由于dc指数的假设条件限制了dc指数法的应用范围，因此必须将不符合的取点舍去，主要有：a.只取泥页岩井段，非泥页岩井段的点舍去。b.非正常钻井的井段如纠斜吊打、磨合牙轮、牙轮钻头使用

7、后期、井底不干净的井段不取。c.只取牙轮钻头钻进的井段，其他钻头如刮刀钻头、PDC钻头、取心钻头钻进的井段以及磨鞋磨铣的井段不取。d.钻遇断层、裂缝、溶洞等特殊地层井段不取。e.水力参数变化大的井段不取。4.选用可靠的井控装置根据预测的最高地层压力，按照规范、标准选配可靠的井口装置、地面控制流程和钻具内防喷工具等防喷设施。(1)井口装置1)井口装置压力级别选择选择井口装置的压力级别时，要依据预测的最大地层压力，一般原则是压力级别不低于最大地层压力。在超深井中，往往遇到套管抗内压强度不够或因钻井工艺限制技

8、术套管不能回接，按一般原则选择井口装置虽然满足井控规范和井控要求，但不经济，可根据最低抗内压强度选择相应的井口装置。对于这样的井，关键在于加强井喷的预防，尽量做到平衡钻井，准确发现溢流并及时处理，避免井喷的发生。当套管鞋处裸眼地层的破漏压力比套管的抗内压强度和所承受的最大井口压力都低时，此时井控装置的压力级别不能按照套管鞋处裸眼地层的破漏压力选择，应根据套管的抗内压强度和所承受的最大井口压力综合考虑，并应采取措施提高套管鞋处裸眼地层的承压能