第三章溢流的原因、预防及显示.

练习题
一、单项选择题（每题4个选项，只有1个是正确的，将正确 的选项号填入括号内） 10、检查或消除圈闭压力的方法是，通过节流管汇，从环空 放出（ ）升钻井液来实现的。 A、1～2 B、5～10 C、10～20 D、40～80 11、发生溢流关井后，一般情况下，要等（ ）分钟才能读 取稳定的立管压力值。 A、1～2 B、3～5 C、10～15 D、60～90 12、关井程序中，如未安装司钻控制台，由（ ）通过远程 控制台关防喷器。 A、司钻 B、副司钻 C、井架工 D、场地工
一、溢流原因分析及预防
起钻前应检查井底压力能否平衡地层压力， 判断是否会发生抽汲溢流。检查方法如下： （二）核对灌入井内的钻井液量 在整个起钻过程中，均要坚持座岗观察核对 钻井液灌入量与起出钻具体积之间的关系。如果 灌入井内的钻井液小于起出钻具的排替量时，则 说明由于抽汲发生了溢流。这时应立即关井检查， 排除溢流。
练习题
一、单项选择题（每题4个选项，只有1个是正确的，将正确 的选项号填入括号内） 1、钻井中造成溢流的根本原因是（ ）。 A、井底压力大于地层压力 B、井底压力小于地层压力 C、井底压力等于地层压力 D、井底压力小于地层破裂压力 2、起钻时，从井内每起出（ ）柱钻铤必须向井内灌一次钻 井液。 A、1 B、2 C、3 D、4 3、起钻时发生溢流的显示是：灌入井内的钻井液量（ ）从 井内起出钻具的体积。 A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 4、发生溢流后要求及时关井的目的是（ ）。 A、防止井塌 B、防止卡钻 C、防止井漏 D、保持井内有尽可 能多的液柱压力
教学目标
1、掌握溢流产生的原因 2、掌握各种工况下溢流的显示 3、了解及时处理溢流的优点和未及时处 理的后果
教学内容及要点 一、溢流产生的原因分析及预防 二、溢流的检测
重点难点 重点
1、掌握溢流产生的原各种工况下溢流的显示
第三部分： 溢流的原因、预防与 显示
二、溢流显示
2）泵压下降，泵速增加 井内发生溢流后，若侵入流体密度小于钻井 液密度，钻柱内液柱压力就会大于环空液柱压力， 而产生了一个压差，由于压差的作用方向与流动 阻力的方向相反，这就使钻柱内的钻井液会自动 流向环形空间，故泵压下降。 钻井泵故障，钻具刺漏也会使泵压下降，泵 速增加，所以也只是一种告警信号（间接显示）。 3）钻具悬重发生变化 地层流体进入井内，使环空钻井液平均密度 变化，钻具所受浮力也变化，从而引起悬重变化。 但指重表故障、断钻具时，悬重也会发生变化。 所以也只是一种告警信号（间接显示）。
二、溢流显示
3）钻井液罐液面上升 在钻井过程中，由于地层流体侵入井内，变 成了钻井液循环系统的一部分，当整个循环系统 的容积不变时，钻井液池内的钻井液体积就会增 加，使钻井液池液面升高。钻井液气侵后，钻井 液池液面升高速度逐渐加快。当天然气接近地面 时，钻井液池液面有较明显的升高。井喷会很快 来临，我们应该在钻井液池液面缓慢升高时，就 应该判断出溢流的存在。循环池液面会逐渐升高。 这是发现溢流的一个可靠信号。对于不同地层， 地层流体进入井内的情况有所不同，循环池液面 升高的速度也不同。
一、溢流原因分析及预防
发生溢流时，地层流体大量进入井眼， 为了保证井眼的安全，必须立即停止正常 作业，采取关井的办法来控制地层流体的 流动。在正常钻进或起下钻作业中，地层 流体向井眼内流动必须具备下面两个条件： （1）井底压力小于地层流体压力； （2）地层具有允许流体流动的条件。
一、溢流原因分析及预防
1、告警信号（间接显示） 1）钻速突然加快或放空 当钻遇高压地层或过渡带时，地层孔隙度增 大，井底压差减小，钻速会突然加快。钻遇裂缝 发育底层或溶洞时，往往会发生蹩跳钻或放空现 象。但地层岩性变化时钻速也会突然加快，所以， 钻速突然加快或放空只是一种告警信号（间接显 示），是可能发生溢流的征兆，并不能肯定一定 会发生溢流。 一般情况下，钻时比正常钻时快1/3时，即为 钻速突快。钻遇到钻速突快地层，进尺不能超过 1m，录井人员应及时通知司钻停钻观察，如放空 到底后，停钻上提钻柱，检测是否发生溢流。
练习题
二、多项选择题（每题4个选项，将正确的选项号填入括号内） 1、井涌的主要原因有（ ）。 A、起钻时井内未灌满钻井液 B、钻井液密度不够 C、过大的抽汲压力 D、循环漏失 2、钻进时已发生井涌的显示有（ ）。 A、相对流量增加 B、停泵后排出管线内仍有流量 C、钻井液池体积增加 D、泵压上升 3、及早发现溢流的基本措施有（ ）。 A、严格执行坐岗制度 B、做好地层压力监测工作 C、认真做好接班时的巡回检查 D、钻进过程中要密切观察参数的变化
三、溢流的及早发现与处理
尽可能早地发现溢流显示，并迅速实现控制井口， 是做好井控工作的关键环节。 1、及早发现溢流的重要性 a）及时发现溢流并迅速控制井口是防止井喷的关键 b）及早发现溢流可减少关井和压井作业的复杂情况 溢流发现的越早，关井时进入井筒的地层流体 越少，关井套压和压井最高套压就越低，越不易在 关井和压井过程中发生复杂情况，有利于关井及压 井安全，使二次井控处于主动。进入井筒的地层流 体越少，对钻井液性能破坏越小，井壁越不易失稳， 压井作业越简单。所以及早发现溢流，直接关系到 排除溢流、恢复和重建井内压力平衡时能否处于主 动。 c）防止有毒气体的释放 d）防止造成更大的污染
2、及早发现溢流的基本措施
1）严格执行坐岗制度 2）做好地层压力监测工作，特别是在探井的 钻井过程中 3）做好起下钻作业时的溢流监测工作 4）钻进过程中要密切观察参数的变化
互动交流 通过交流互动，了解学员对以上教
学内容的掌握程度，对普遍问题、重点
难点问题需加以强化，进行“再次教
学”。
小结
1、溢流的根本原因----井底压力小于地层压力 2、主要的原因是：
二、溢流显示
2、告急信号（直接显示） 1）出口管线内钻井液流速增加，返出量增加 在排量不变的情况下，地层流体进入井内 后，钻井液返出量增多，出口管的钻井液 流速加快，若为天然气溢流，天然气随钻 井液上返并不断膨胀，钻井液出口管流速 也越来越大。 2）停泵后井口钻井液外溢 在负压差的作用下，井内钻井液将自动外溢。
二、溢流显示
对溢流显示的监测应贯穿在井的整个施工过程 中。切记，判断溢流一个最明显的信号是：停泵的 情况下井口钻井液自动外溢。 在实际作业中，对于溢流的各种显示，我们不 能局限于上述所介绍的内容，我们还要根据现场具 体的、实际的情况观察其它方面的显示，以便及早、 及时发现溢流。如 起钻上提钻具时，井筒液面不下 降、钻井液随钻具上行而外溢，起钻灌钻井液前井 筒液面始终不下降、起钻作业中钻具水眼未睹塞但 始终喷钻井液，钻杆内液面下降很快或始终看不到 液面，下钻时下放钻具停止后，出口管仍有钻井液 外溢，或下钻过程中井口不返钻井液，快速钻进大 段井段后，循环罐液面不下降、空井状态下未灌钻 井液前，井口液面始终不下降等现象。
一、溢流原因分析及预防
起钻前应检查井底压力能否平衡地层压力，判断 是否会发生抽汲溢流。检查方法如下： (一）短程起下钻法 短程起下钻有两种基本作法： （1）一般情况下试起10柱～15柱钻具，再下入井底循 环一周以上，观察并测量返出的钻井液，若钻井液无 油气侵，或根据油气上窜时间判断，若满足起钻要求， 则可正式起钻；否则，应循环排除油气侵，并适当提 高钻井液密度，以达到起钻过程中不发生溢流的目的； （2）特殊情况时（需长时间停止循环或井下复杂时）， 将钻具起至套管鞋内或安全井段，停泵检查一个起下 钻周期或需停泵工作时间，若井口无外溢，则再下入 井底循环一周以上，正常后起钻。
练习题
一、单项选择题（每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的 选项号填入括号内） 5、发生溢流后正确的做法是（ ）。 A、迅速关井 B、循环观察 C、及时请示 D、等待命令 6、发生溢流硬关井时，容易产生（ ）现象。 A、坍塌 B、卡钻 C、憋泵 D、水击 7、下尾管时发生溢流，通常的处理方法与（ ）时发生溢流一 样。 A、起下钻杆 B、起下钻铤 C、空井 D、钻进 8、地层所能承受的关井压力，取决于地层破裂压力梯度、井深 以及（ ）。 A、井眼尺寸 B、井内液柱压力 C、地层渗透率 D、地层 流体种类 9、根据套管抗内压强度确定关井套压时需要考虑一定的安全系 数，即一般要求关井套压不能超过套管抗内压强度的（ ）。 A、80% B、85% C、90% D、95%
小结
告急信号（直接显示） （1）出口管线内钻井液流速增加 （ 2）停泵后井口钻井液外溢 （ 3）钻井液罐液面上升 （ 4）起钻时灌入的钻井液量小于起出钻具体积 （5）下钻时返出的钻井液体积大于下入钻具的体积 4、及时发现溢流及时正确关井的优点 ： （1）保持井内有足够高的液柱 . （2）能最大限度防止井喷事故的发生. （3）溢流量小，关井套压低，有利压井作业 。 (4) 关井越早，地层流体进入井筒越少，所求压力较准确，确 定的压井液密度合理，压井成功率越高。
溢流的根本原因----井底压力小于地层压力
当井底压力比地层流体 压力小时，就存在着负压差值， 这种负压差值在遇到高孔隙度、 高渗透率或裂缝连通性好的地 层，就可能发生溢流。其中最 主要的原因是： （1）起钻时井内未灌满钻井液； （2）井眼漏失； （3）钻井液密度低； （4）抽汲； （5）地层压力异常。
三、溢流的及早发现与处理
及时发现溢流及时正确关井的优点 ： （1）保持井内有足够高的液柱 . （2）能最大限度防止井喷事故的发生. （3）溢流量小，关井套压低，有利压井作 业。 (4) 关井越早，地层流体进入井筒越少，所 求关井立压值较准确，确定的压井液密度 合理，压井成功率越高。 (5)能最大限度的防止井喷事故的复杂化。
二、溢流显示
4）钻井液性能发生变化 油或气侵入井内，会使钻井液密度下降，粘度 升高；地层水侵入井内，会使钻井液密度和粘度都 下降。钻井液中还有油花、气泡、油味或硫化氢味 等。但这些变化只能说明地层流体侵入钻井液中， 对压力平衡关系影响不大。所以也只是一种告警信 号（间接显示）。 5）气测烃类含量升高或氯根含量增高 在钻井过程中，气测烃类含量升高，说明有油 气进入井内，如氯根含量增高，可能是地层水进入 井筒。但这些变化只能说明地层流体侵入钻井液中， 对压力平衡关系影响不大。所以也只是一种告警信 号（间接显示）。