第六章 溢流原因与检测
溢流的征兆与检测培训教材

溢流的征兆与检测培训教材1.1溢流时的征兆在钻井各种作业中,当发生气侵或者油水侵后,侵入井内的油气水便推动井内钻井液从井口向外溢出,我们可以在地面以上发现从井内溢出的钻井液液流的各种显示即溢流显示。
通过这些溢流显示,就可以使我们正确判断井侵情况。
及时发现溢流,并采取正确的操作迅速控制井口,是防止发生井喷的关键。
钻井人员要能够识别溢流的各种显示,及时发现溢流,并能在各自的岗位上采取正确的行动,迅速控制井口,这是钻井队每个工人的重要职责。
在钻井的不同作业中,溢流显示是不同的、现分别介绍如下。
1.1.1下钻时溢流的征兆(1)返出的钻井液体积大于下入钻具的体积正常情况下,每一根钻柱下入井眼内,都会有相当该钻柱体积的钻井液向外返出,如果返出的钻井液体积大于下入钻柱的体积,就证明有一定数量的流体侵入井内;从井口返出的钻井液可以流到钻井液罐,钻井液池中,我们可以通过钻井液罐返出钻井液体积大于下入钻具体积的增量来判断井侵情况。
(2)下放停止接立柱时井眼仍外溢钻井液如果下放停止,带负荷吊卡坐在转盘面上时,井口仍向外溢出钻井液,就说明井底发生了井侵。
随着井侵的增加和气体的上升,溢流量会越来越大,有时还会发生井眼不停地外溢钻井液的现象。
下钻中下放停止观察溢流是最直观、最有效地方法。
因此,下钻中应有专人观察下放停止时的溢流状况,下放停止后,一般需要观察10~15min。
(3)井口不返钻井液井口液面下降如果下钻速度太快,就会产生较大的激动压力,而造成井漏,使钻井液外溢量减小。
井漏严重时,井口液面会下降,使井内钻井液柱高度降低,井底压力减小,当井底压力小于地层压力时,就会发生井涌。
井漏是井涌的前兆,当发现井漏后,必须立即采取措施制止井漏,防止井涌的发生。
1.1.2钻进时溢流的征兆※间接显示(1)机械钻速增加。
机械钻速主要取决于井底压力(大部分是静液压力)与地层压力的差值。
在地层压力增加而井底压力维持不变的条件下,压差是会减少的。
溢流的原因与检测

溢流原因(2)
2、循环漏失(造成液面下降,引发溢流) 原因(1)、地层有裂缝或渗透性好; (2)、钻井工程引起的漏失。 预防措施 设计好井身结构,封隔易漏地层; 控制下钻速度,减少压力激动; 平稳开泵。(先小排量顶通水眼,再提高排量) 保持较小的钻井液密度,防止井底压差过大 维持较小的粘切,防蹩泵、压漏地层。 在易漏地层钻进备好堵漏材料或补充液。
钻进时溢流的显示
1、现象: 机械钻速增加,甚至放空;(压差、高压层、缝洞) 转盘扭矩大,下钻阻力大;(岩屑井底积聚) 岩屑磨圆度小,呈长条状;(压差、坍塌、易破碎) 循环泵压下降;(钻具内钻井液向环空流动) 钻井液出口管流速增加; 钻井液池液面上升; 2、检测方法: 停钻、停泵10-15Min、观察井口有无钻井液外溢。 (1)、有钻井液外溢,则立即关井,准备压井。 (2)、无钻井液外溢,则停钻、循环一周,起钻发生溢流的现象与检测: 灌入井内钻井液体积小于起出钻具体积。(停钻、观察 有无外溢,有则强下或关井) 停止起钻时,井口管外溢;(井侵量大,应关井) 起钻时井口充满钻井液,灌不进浆。(井侵量大、关井 灌入井内钻井液体积大于起出钻具体积。(发生井漏) 注:起钻前,利用短起5-10柱,再下钻到底,挂泵循环、停 泵观察、检测井口。无外溢,则起钻安全;有外溢,则 需停止作业,循环加重。 2、下钻发生溢流的现象: 井口返出钻井液体积大于下入钻具体积。 停止下钻时,井口管外溢; 井口不返钻井液且井口液面下降
溢流的原因(1)
1、起钻时未按规定向井内灌钻井液(未灌或灌 入量不够) 灌浆原则:灌入钻井液体积等于起出钻具体积。 井控技术技术规定 (1)、每起3柱钻杆或1柱钻铤需灌浆一次。 (2)、 在每次灌浆前,必须保证井内液面不下 降30M。 (3)、灌浆时需通过灌浆管线,而不允许通过 压井灌线向井内灌浆。(防堵塞、腐蚀) (4)、灌入的钻井液性能符合要求,灌浆量不 能估算,要准确。
第六章 溢流原因与检测

(2)减少起钻时抽吸作用的原则:
1)控制起钻速度。 2)调整好钻井液性能。 3)防止钻头泥包。 4)环空间隙要适当。
3.钻井液密度过低
(1)地质设计应尽量准பைடு நூலகம்的预告地 层压力 (2)严格按设计的钻井液密度施工。
(3)分析临近井资料,了解临井地下井 喷、 注水作业、套管漏失、固井质量不好 的或不合理地报废井情况; (4)根据井下情况,经甲方监督同意后, 及时调整钻井液密度。
第六章、溢流的原因、预防与检测
一、溢流原因
溢流是指地层流体侵入井筒,钻井
液自动流出井口的现象。
产生溢流的根本原因是井底压力小
于地层孔隙压力。
导致溢流最普遍的原因是:
(1)起钻时井内未灌满钻井液; (2)过大的抽吸压力; (3)钻井液密度不够; (4)井漏;
(5)地层压力异常;
(6)注水井影响。
1、起钻时未灌满钻井液
4、井漏
• 井漏引起井内液面下降、造成井 底压力降低,降到一定成度时, 就有可能形成井涌井喷。
防漏的一般原则是:
1)根据地层压力和地层破裂压力,合理确 定下套管深度。 2)进行破裂压力试验,采用随钻预堵漏技 术,提高地层抗破强度。
3)控制下钻速度,分段循环,缓慢开泵, 将压力激动减小到最低程度。 4)保持良好的钻井液性能。
B、泥浆池液面升高
C、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。
20
思考题: 1、导致溢流的根本原因是什么? 2、掌握灌钻井液的原则; 3、下钻时溢流的显示是什么? 4、钻进时发生溢流有什么直接显示?
5、起钻时溢流的显示是什么?
6、空井时溢流的显示是什么?
溢流的原因、预防与显示

溢流产生的原因
• 要维持一口井处于有控状态,就必须保证适当的井 底压力。而在不同的工况下,井底压力是由一种或 多种压力构成的一个合力。当井底压力比地层压力 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。因此,任何一个或多个引起井底压力降 低的因素,都有可能最终导致溢流发生。 • 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。
第五章
溢流的原因、显示与处理
井控工作理念
• 发现溢流立即关井 • 疑似溢流关井检查 • 确认溢流立即上报
溢流的及早发现
• 及早发现溢流,并迅速实现控制井口,是 做好井控工作的关键环节。 • 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。 • 防止有毒气体的释放。 • 防止造成更大的污染。
• 钻井液密度低 • 抽汲
地层压力异常
当钻遇异常压力地层 如果 钻井液密度低 或其他原因造成井底压
力系小于地层压力
就有可能
引起溢流
溢流显示
• 间接显示【告警信号】 • 直接显示【告急信号】
间接显示【告警信号】
• 钻速突然加快或放空 • 泵压下降,泵速增加
直接显示【告急信号】
发现溢流的基本措施
• 严格执行做岗制度 1.钻井液出口流量变化; 2.循环罐液面变化; 3.钻井液性能变化; 4.起钻钻井液的灌入量; 5.录井全烃值的变化。
发现溢流的基本措施
• 做好地层压力监测工作 当dc指数偏离正常趋势 线时,要及时校核井底压力 能否平衡地层压力,调整钻 井液密度。 特别是在探井的钻井过程中
溢流的原因预防与检验

03
溢流的检验方法
压力检验法
压力变化
当压力容器内部压力突然变化,或压力容器进出口压力不平 衡时,有可能是发生了溢流。
压力表读数
定期检查压力表的读数是否在规定范围内,如果超出范围, 说明可能发生了溢流。
温度检验法
温度监测
在生产过程中,对反应温度进行实时监测,一旦温度过高或过低,就可能是 溢流的迹象。
不同材料的热膨胀系数可能存在差异,加工过程中如果材料 之间没有良好的热膨胀系数匹配,可能会导致溢流现象的发 生。
工艺因素
加工参数设置不当
加工参数如压力、温度、时间等设置不当,可能导致溢流现象的发生。例如 ,喷嘴压力过大,可能会导致流体在加工过程中喷出;加工温度过高,可能 会导致材料融化或形变。
模具设计不合理
优化生产流程
评估并改进生产流程,减少生产过程中的不确定 因素。
引入自动化设备
使用先进的自动化设备,提高生产效率及产品质 量。
提高操作技能与加强维护
培训与考核
定期为生产人员进行技能培训, 确保员工了解并掌握相关技能。
安全操作规程
制定并执行安全操作规程,避免 操作过程中的人为失误。
设备维护与保养
定期对生产设备进行检查和维护 ,确保设备处于良好状态。
02
溢流的预防措施
材料选择与质量控制
1 2
严格控制原料质量
选用符合工艺要求的原材料,避免使用过期或 质量不稳定的原料。
规范供应商管理
与可靠的供应商建立长期合作关系,确保原材 料的稳定性。
3
检测与验收
对进厂原料进行严格的质量检测,确保符合生 产要求。
优化工艺流程与参数
试验与调整
通过试验确定合理的生产工艺参数,如温度、压 力、时间等。
溢流的原因预防与检验ppt

控制污染源
3
控制污染源,减少水资源的污染。
溢流原因预防的措施
建设水库
建设大型水库,增加水资源储存能力, 减少溢流现象。
雨水收集
开展雨水收集项目,将雨水储存起来, 缓解水资源短缺问题。
节水措施
推广节水措施,提高水资源利用效率, 减少浪费。
水质监测
加强水质监测,保证水资源的品质。
03
溢流检验
溢流检验的方法
原因
水库水位过高、大暴雨等导致水库无法容纳多余的水而溢流 。
影响
水库溢流会影响下游河流的水位,对下游地区造成水灾等危 害。
溢流案例二:河道溢流
原因
河道水位过高,超过了河道的容纳能力,导致河水溢出。
影响
河道溢流会影响沿岸地区的交通、房屋等设施,造成财产损失。
溢流案例三:管道溢流
原因
管道内水流过快、管道破裂等导致管道无法容纳多余的水而溢流。
准备好检验所需的工具和材料,如防护服、 手套、目视镜、抽样器等。
进行检验
结果处理
采用目视检验或传感器检验或抽样检验的方 法进行溢流检验,记录检验结果。
根据检验结果,采取相应的措施进行处理, 如调整工艺参数、清洗设备等。
溢流检验的注意事项
严格执行安全操作规程
在进行溢流检验时,必须严格遵守安全 操作规程,确保人员和设备安全。
不断优化预防措施和技术,提高溢流预防效 果和可靠性。
溢流检验技术发展
加强溢流应急处置能力
开发更加快速、准确、便携的检测仪器,提 高溢流检验效率和准确性。
建立完善的溢流应急预案和处理程序,提高 应对溢流事件的能力和水平。
THANKS
谢谢您的观看
溢流预防
针对不同原因采取不同的预防措施,包括优化工艺流程、规范操作规程、定期设备维护、 加强员工培训和建立预警系统等。
第六章 油气井压力控制
第一节 井下的各种压力及其平衡
第二节 溢流及其检测 第三节 溢流的控制——关井和压井
概 述
油气井压力控制 —— 在石油钻井过程中对井眼内的地层压力进行控制。
井控的分类 (1)一级井控:利用钻井液,建立井内压力平衡。 (2)二级井控:发生溢流后,利用井口防喷器憋回压后压井,恢复井内 压力平衡。 (3)三级井控:井喷后的处理与压力控制。
Pb min Ph ΔPr ΔPsb Pp Ph PP ΔPsb
d p Sb
第一节 井下各种压力及其平衡
三、平衡与欠平衡压力钻井
2. 欠平衡压力钻井
(1)概念 在井底有效压力低于地层压力的条件下进行钻井作业。在井下,允许 地层流体进入井内;在井口,利用专门的井控装置对循环出井的流体进行 控制和处理。主要目的是及时发现和有效保护油气层,同时可显著提高钻 进速度。 (2)关键技术 1)地层孔隙压力和坍塌压力的准确预测 2)钻井液类型选择和密度等性能的控制 3)井口压力的控制及循环出井的流体的处理 4)起下钻过程的欠平衡 5)井底有效压力的计算与监测 6)井壁稳定 7)完井
(1)钻进中发生溢流 (2)起下钻杆时发生溢流 (3)起下钻铤时发生溢流 (4)空井发生溢流
关井”。推荐采用“半软关井”。
第三节 溢流的控制----关井与压井
三、关井立管压力的测定
1. “U”形管原理—井控基本原理
□ 关井情况下井内的压力平衡关系:
PPUMP
PS
P
Psp Phi Pp Pa Pha
S b 0.06 ~ 0.08 g / cm 3
2. 约束条件
Pb max Ph Pr Psg Pf Ph Pf Psg Pf ..........................(6 2a)
溢流
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二、溢流显示
间接显示: 间接显示: 1.钻速突然加快或放空 1.钻速突然加快或放空 2.泵压下降,泵速增加 2.泵压下降, 泵压下降 3.钻具悬重发生变化 3.钻具悬重发生变化 4.钻井液性能发生变化 4.钻井液性能发生变化
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二、溢流显示
5.气测烃类含量或氯根含量增高 5.气测烃类含量或氯根含量增高 6.dc指数减小 6.dc指数减小 7.岩屑尺寸加大 7.岩屑尺寸加大
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一、溢流发生的原因分析及预防
钻开高压油气层后, 3)钻开高压油气层后,地面及时除气净化 4)避免长时间空井
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一、溢流发生的原因分析及预防
4.抽汲 4.抽汲 预防措施: 预防措施: 1)控制起钻速度 2)起钻前处理好钻井液,保持井眼畅通, 起钻前处理好钻井液,保持井眼畅通, 同时防止钻头泥包
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一、溢流发生的原因分析及预防
5.地层压力异常 5.地层压力异常 预防措施: 预防措施: 1)掌握该区块的浅层气情况 先用小钻头领眼试钻高压油气层, 2)先用小钻头领眼试钻高压油气层,再 扩眼钻开高压油气层
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二、溢流显示
直接显示 显示 间接显示
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一、溢流发生的原因分析及预防
P井底 ≥ P地层 P井底 〈 P地层
P 地层
井 底
P井底
P井底 = P静 + P抽吸 + P激动 + P循环
P静 = ρ • g • h
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一、溢流发生的原因分析及预防
溢流的原因预防与检验
操作速度过快,如快速开关阀门、 快速调整工艺参数等,导致系统无 法及时响应,进而引发液体溢出。
工艺原因
工艺设计不合理
工艺设计不合理,如管道 布局不合理、阀门位置不 当等,导致液体容易积聚 和溢出。
工艺参数调整不当
工艺参数调整不当,如流 量、压力等参数设置不合 理,导致液体无法正常流 动和排出,进而溢出。
培训操作人员
对操作人员进行专业培训,使他们了解设备的性 能特点、操作要点和安全注意事项等。
严格执行操作规程
加强对操作人员的监督和管理,确保他们严格遵 守操作规程,避免因操作不当导致的溢流事故。
优化工艺参数
工艺参数优化
通过对工艺参数进行优化,可以提高 设备的运行效率,降低溢流风险。例 如,调整液压系统的压力、流量等参 数,可以改善设备的运行状态。
压力检验
总结词
压力检验是溢流检验的重要手段之一,用于检测系统或设备在运行过程中是否 存在过高的压力。
详细描述
压力检验可以通过安装压力传感器或使用压力表来监测系统或设备的实时压力 。当压力超过预设的安全范围时,可以触发警报或自动控制装置,以防止溢流 发生。
温度检验
总结词
温度检验可用于检测系统或设备的温度是否在正常范围内,以防止由于过热而导 致的溢流。
溢流的原因预防与检验
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目 录
• 溢流原因分析 • 溢流预防措施 • 溢流检验方法 • 溢流应对策略与预案 • 溢流防范案例分析
01
溢流原因分析
设备原因
01
02
03
设备故障
设备运行过程中可能会出 现故障,如泵、阀门、管 道等部件的损坏或泄漏, 导致液体溢出。
设备选型不当
溢流的原因预防与检验
溢流的原因预防与检验溢流是指流体在管道、容器或设备中超出其正常限制的现象。
溢流的原因可以是多种多样的,包括管道或容器的破损、过高的流速、管道的堵塞、设备故障等。
为了预防和检验溢流的发生,可以从以下几个方面进行考虑。
1.设备和管道的设计合理性:设备和管道的设计需要根据流体的性质、流量和压力等参数进行合理的选择和计算,确保其能够承受预期的工作条件。
同时,需要注意管道和设备连接处的密封性,避免因为松动或破损导致溢流的发生。
2.定期检查和维护:定期检查设备和管道的状态,及时发现并修复潜在的故障和缺陷。
例如,检查管道内部是否有积聚物或腐蚀,是否有松动或破损的部位,确保其良好的工作状态。
3.安全阀和溢流阀的设置:安全阀和溢流阀是防止管道和设备过载的重要装置。
它们能够在流体压力超过设定的限制值时自动启动,将多余的流体排出,保持系统的正常运行状态。
因此,在设计和建设过程中必须合理设置并根据需要进行定期检修和维护。
4.流量和压力的监测:实时监测流体的流量和压力,了解其工作状态,并与正常范围进行比较。
如果超过预期的范围,需要及时采取相应的措施,避免溢流的发生。
监测可以通过安装流量计和压力传感器来实现,并设置报警系统,一旦超过限制值就能及时报警。
5.人员培训和操作规范:对于设备和管道的操作人员进行培训,掌握正常工作状态和常见故障处理的方法。
同时,制定和执行操作规程,明确操作要求和安全措施,确保人员操作的正确性和安全性。
综上所述,预防和检验溢流的发生需要从设备和管道的设计、定期检查和维护、设置安全阀和溢流阀、监测流量和压力以及人员培训和操作规范等方面进行综合考虑。
只有采取综合措施,确保系统的可靠性和安全性,才能有效地预防和检验溢流的发生。
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2、钻进时的溢流显示
间接显示:
1)机械钻速增加。
2)dc指数减小。 3)页岩密度减小。 4)岩屑尺寸加大,多为长条 带棱角, 岩屑数量增加。
5)转盘转动扭矩变化。
6)憋跳钻,放空,悬重增加。
7)循环泵压下降,泵冲数增加。
直接显示:
1)出口管钻井液流速增加。 2)钻井液池面上升。 3)停泵后出口管钻井液外溢。
4、井漏
• 井漏引起井内液面下降、造成井 底压力降低,降到一定成度时, 就有可能形成井涌井喷。
防漏的一般原则是:
1)根据地层压力和地层破裂压力,合理确 定下套管深度。 2)进行破裂压力试验,采用随钻预堵漏技 术,提高地层抗破强度。
3)控制下钻速度,分段循环,缓慢开泵, 将压力激动减小到最低程度。 4)保持良好的钻井液性能。
5)做好堵漏物质准备。
5、地层压力异常
可能钻遇异常高压油、气、 水层。 6、附近注水井影响。应认真做 好临井调研,了解注采情况,及 时联系停注泻压。
二、溢流显示
溢流显示可分为:间接显示 和直接显示两种形式
1)返出的 钻井液体积大于 1 、下钻时 下入钻具的体积.
的溢流显示 2)下放停止,接立柱时井 眼仍外溢钻井液.
B、泥浆池液面升高
C、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。
20
思考题: 1、导致溢流的根本原因是什么? 2、掌握灌钻井液的原则; 3、下钻时溢流的显示是什么? 4、钻进时发生溢流有什么直接显示?
5、起钻时溢流的显示是什么?
6、空井时溢流的显示是什么?
起钻时,灌入钻井液体积小于起出 钻柱体积,会使井内液柱高度下降, 从而引起井底压力降低,严重时导 致溢流与井喷。
灌浆注意事项: 1)每起出3—5柱钻 杆或一柱钻铤必灌满 一次 2)通过灌钻井液管线向井内灌钻井液, 不能用压井管线灌钻井液,防止压井管 线和阀门腐蚀. 3)灌钻井液管线不能与井口防溢管同 一高度。如果两管高度相同则经过钻井 液管线灌入可能直接从出口管流出,从 而误认为井筒已灌满。
第六章、溢流的原因、预防与检测
一、溢流原因
溢流是指地层流体侵入井筒,钻井
液自动流出井口的现象。
产生溢流的根本原因是井底压力小
于地层孔隙压力。
导致溢流最普遍的原因是:
(1)起钻时井内未灌满钻井液; (2)过大的抽吸压力; (3)钻井液密度不够; (4)井漏;
(5)地层压力异常;
(6)注水井影响。
1、起钻时未灌满钻井液
4)钻井液的变化
a、返出的钻井液中有油迹、气泡、
硫化氢味。 b、钻井液密度下降。
c、 钻井液粘度变化
3、起钻时 的溢流显示
1)灌入井内的钻井 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。
(4)空井时的溢流显示 A、出口管外溢钻井液
2.过大的抽吸压力
(1)抽吸压力的影响因素
1)起钻速度越大,随同钻柱上行的钻井液越 多,抽吸压力越大. 2)钻井液粘度、切力越大,钻井液向下流动 阻力越大 ,抽吸压力越 大。 3)井径越不规则,摩擦系数越大,钻井液向 下流动阻力越 大, 抽吸压力越大。
4)井眼环行空间尺寸越小,胶皮护箍尺 寸越大,钻头泥包程度越大,抽吸 压力越大。 5)井越深,钻柱越长,随同钻柱一同上 行的钻井液就越多,钻具中间和环行 中间的钻井液就不能及时充填空出的 井眼空间,因此,抽吸压力就越大。
(2)减少起钻时抽吸作用的原则:
1)控制起钻速度。 2)调整好钻井液性能。 3)防止钻头泥包。 4)环空间隙要适当。
3.钻井液密度过低
(1)地质设计应尽量准确的预告地 层压力 (2)严格按设计的钻井液密度施工。
(3)分析临近井资料,了解临井地下井 喷、 注水作业、套管漏失、固井质量不好 的或不合理地报废井情况; (4)根据井下情况,经甲方监督同意后, 及时调整钻井液密度。