数显浮球液位仪研制与钻井溢漏预警试验

目前,钻井现场主要采用超声波液位计和浮球式液位仪对循环罐钻井液液位进行监测, 虽然超声波液位计实现了实时、连续测量,但当液面波动较大时其监测效果受到一定影响,容易产生误报。浮球式液位仪的监测更加稳定、可信度高,是井队判断循环罐液位的主要手段;但现有装置不能多点、实时记录循环罐钻井液液位的变化,需要坐岗人员定时观察记录,人员劳动强度大,溢漏判断准确度低、及时性差。此外,现有技术无法自动准确识别泥浆工加料、启停泵操作等,使用过程中误报率较高。针对上述问题,研发了一种基于循环罐浮球液位仪的数字显示与溢漏预警系统。现场应用表明该系统能够在开泵、停泵、变排量等环节均实时、连续、稳定监测循环罐液面波动,精度达到± 1 mm,并成功预警1次井漏事件。 系统实现了循环罐钻井液液位监测的数字显示,对于提高溢漏识别的准确度、减少误报和漏报,进一步保证钻井安全具有重要意义。     

钻井液循环系统减缓液面波动装置研发与应用

钻井施工过程中需要对溢流、井漏进行及时监控，发现问题后要立即采取相应井控措施。为实现"1 m3发现，2 m3关井"的目标，对现有溢流监测装置进行了改进。将钻井液高架槽的单挡板改为双挡板结构，利用挡板1降低钻井液流动速度，减缓钻井液液面波动；利用挡板2调节液面高度，实现液面高度差变化的精确计量。根据U形管原理设计了钻井液罐浮球式装置，不仅消除了滤圆筒外液面的波动，同时解决了气泡聚集的问题，能够精确计量发生井漏或溢流后钻井液罐中钻井液的体积变化量。改进后的溢流监测装置在塔河油田60余口井进行了推广使用，其中6口井发生溢流时，该装置均能准确地发现溢流，关井后溢流量均在2 m3以内，较传统的人工方法能够更加及时准确地发现溢流。现场应用表明，该装置能有效提高发现溢流、井漏的灵敏性，解决现场发现溢流滞后的问题，可为精确发现溢流提供技术支撑。      

早期井涌井漏监测系统的设计与应用

井涌井漏是钻井中严重而又普遍的井下复杂情况,如不及时发现并采取相应井控措施,将会带来巨大经济损失甚至威胁井场人员的生命安全,因此及时发现早期微量溢流和井漏对井控意义重大。据常规监测方式对溢流井漏的敏感度分析可知,仅靠常规的钻井液池液面监测不能满足早期微量溢流和井漏监测的要求。早期井涌井漏监测系统通过高精度电磁流量计精确地检测钻井液出入口流量值来确定流量变化量,通过集成快速监测预警软件进行超门限值报警;为满足电磁流量计满管测量要求,研发了钻井液体出口流量测量装置。早期井涌井漏监测系统在现场测试应用过程中,发现溢流和井漏较常规监测方式要提前7 min左右;与常规监测方式中的液位传感器相比,电磁流量计具有精度高的优点,可在出入口流量差值为2L/s的情况下精确判断井漏和溢流。测试结果表明,早期井涌井漏监测系统为溢流和井漏的控制赢得了更多的时间,有效降低了钻井风险。     

井筒液面高度监测试验与现场应用

在钻井勘探过程中,判断井筒液面高度主要通过钻井液池体积变化量进行计算得出,目前钻井液池体积变化量用液位仪进行测量,由于钻井液罐容积较大,液位的微小误差往往造成钻井液量的较大误差,进而影响井筒液面高度测量的准确性。为提高液位测量准确性,采用气枪声呐装置实施井筒液面高度监测,在压井管汇、圆井口1#阀门、钻具内、防溢管4个位置进行"连续和单次"试验,将测量位置与理论计算进行对比分析,对不同测量位置的回波幅度与适应性进行对比分析。现场试验表明,气枪声呐装置井筒液面高度监测能够准确测量井筒液面高度,满足生产需求;回波幅度大小依次为水眼钻具内钻台位置、圆井口1#阀门位置、压井管汇位置、防溢管位置;现场安装位置可根据不同钻机选择;与录井参数结合,可进一步提升录井综合服务能力。     

充气连续循环钻井技术在深部易漏地层中的应用

深部易漏地层钻井液钻井井漏频繁,处理井漏复杂耗时耗材,本文论述了用于治理深部地层井漏复杂的充气连续循环技术,将充气钻井与连续循环钻井技术相结合,实现充气流体介质的持续循环,有效解决了深部井段常规充气钻井作业中存在的压力及液面波动大、中断后重建循环时间长等难题,维持环空稳定的ECD值,显著提高了邻井BQ1井充气钻井的安全性和时效性。通过在BY1井现场应用表明,该技术较好治理了风城组易漏层段2961.00～3161.00m、3740.00～3846.00m的井漏难题,同比邻井BQ1井节省了钻井液200m³,节约复杂处理时间12d,行程钻速提高1.6倍。     

充气钻井液技术在云参1井的应用

云参 1井在钻进过程中 ,因钻遇超低压地层而发生严重井漏。为此 ,采用充气 (氮气 )钻井液欠平衡钻井技术 ,满足了地质要求 ,保证了正常钻进 ,这是国内首次成功采用充气钻井液欠平衡压力钻井技术解决严重井漏的井例。系统地介绍了云参 1井充气钻井液的应用背景、工艺流程、井口装置和现场施工情况 ,并分析了实施效果     

巴基斯坦DAKHNI-11井钻井复杂事故处理技术

巴基斯坦北部地区DAKHNI区块地层复杂,安全密度窗口小,井控安全工作压力大,针对该区块钻井、固井过程中经常发生溢流、井漏、卡钻和地下井喷等复杂情况和事故,提出了下套管期间产生井口高压时的压井处理及井漏后的井控处理对策,并首次应用了自动灌钻井液浮箍。此技术可以避免由于下套管引起的压力激动而诱发的井漏,且省去了灌钻井液时间以降低出现卡套管的风险,认为在下套管过程中应注意控制下套管的速度且分段循环钻井液,防止憋漏地层。     

多功能NZX－2系统在地矿部使用

多功能ＮＺＸ－２系统在地矿部使用ＮＺＸ－２泥浆自动灌注系统用于起下钻，停钻作业中，有人种方法向井筒自动灌注泥浆，并自动监测井涌和井漏异常，另外还具有钻井泥浆循环监测，工作呼叫、设备清洗等多项功能，该系统曾在川东七里２６号预探井和川东新１５号评价井电测...     

基于环空液面监测系统的自动在线监测研究

随着信息技术和制造技术的发展,井漏作为在钻井过程中经常遇到的问题,迫切需要一种自动在线
环空液面监测系统预测漏层位置、成功堵漏以确保井控安全性。在介绍环空液面监测原理的基础上,自动在线环
空液面监测系统对手动环空液面监测系统进行了较大的改进。ＰＬＣ控制装置的引进、ＴＷＭ软件分析系统和ＰＬＣ
控制系统的结合,界面操作方便性和安全性大大提高,远程控制距离可达１００ｍ。该研究可以自动在线、安全快捷
监测漏层位置,试验证明该研究可行性强、准确性高,具有广泛的应用前景。     

超声波液位传感器录井现场应用拓展

结合多年录井现场生产实践,阐述了超声波液位传感器的3种新用法:一是在无法安装靶式流量传感器的井通过监测缓冲罐或高架槽液面高度变化情况完成出口流量监测;二是监测停开泵时循环管线内(缓冲罐或高架槽)液面的变化,补偿停开泵时总池体积波动值,确保接单根、泵冲不稳定等特殊工况下溢流、井漏监测更加灵敏;三是通过对安装脱气器处高架槽液面吃水深度的监测,解决高架槽上脱气器常抽钻井液的问题,在保障井控安全的基础上,为高效优质录井提供借鉴,并针对每种用法,阐述了该传感器的设置、标定以及实现相应数据检测的实现过程。实例分析表明,效果较好,特殊钻井工况下该传感器完全可以取代相应传感器。     

雁翎潜山注气重力驱钻完井难点与对策

雁翎潜山雾迷山地层非均质性强,可钻性差,裂缝孔洞发育,承压能力低,并存在次生气顶,钻井过程中易出现井漏、溢流、卡钻等复杂情况,尾管小间隙固井易导致储层污染、水泥浆低返、环空气窜,给钻完井带来一系列技术难题。针对钻完井过程中的技术难点,提出了相应的技术对策:防漏为主、承压堵漏为辅,优选低密度钻井液配合控压钻井工艺,有效保证裂缝性地层安全钻进;优选个性化高效能钻头,提高机械钻速;优化设计井眼轨道,准确控制水平段位置;优选凝胶堵漏技术、低密度防窜漏水泥浆体系,有效克服固井过程中的水泥浆漏失及预防气窜;优选固井射孔及管外封隔器选择性分段完井方式,满足避水避气开采需求。文中提出的一系列技术对策,为雁翎油田注气驱钻完井提供了技术参考。     

国外礁灰岩漏失地层钻井技术

礁灰岩漏失地层是一类结构脆弱,并含有大量孔洞和气体的特殊地层,常常是严重井漏与天然气的井喷井涌并存.解决这类地层的漏失问题对中国海相地层各种严重漏失地层钻井技术的发展有借鉴怍用.讨论了礁灰岩漏失地层的特点,综述了国外4个油田的礁灰岩漏失地层的钻井技术.礁灰岩漏失地层的流体通道是孔洞和岩石碎裂的裂缝,流体易出易进,渗透率极高,气体上窜速度快;岩石本体强度低,易碎裂,可钻性好;采用普通的堵漏工艺无法制服礁灰岩漏失地层的井漏.采用浮动钻井液帽(floating mudcap)技术钻礁灰岩漏失地层,能够快速穿过漏失地层,降低钻井成本.该技术的工艺要点为:用清水作钻井液、高粘度钻井液稠浆作清扫液,边漏边钻,将钻屑带入漏失地层;在钻井、起下钻、电测和下套管等全部现场作业中连续不断地灌入具有适当密度的高粘度稠浆作为环空压井液.运用float-ing mud cap技术的关键是井控技术的可靠性和水源、环空高粘度钻井液的储备.     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

王古1井地层压力系数低,上部地层活跃.使用充气钻井液,充气量过大,井底当量密度会较低,油气容易溢出(或涌出)井口;充气量过小,井底当量密度会较大,又会发生漏失,因此合理地控制气液比是本井防漏防溢的关键;井漏的发生必然会使钻井液进入储层,污染油层,因此保护油气层,钻井液体系的选择是关键;另外,井下高温不仅影响钻井液性能,特别是无固相盐水钻井液的性能,也给钻具防腐带来难度.针对这种情况,采用无固相盐水充(氮)气钻井液新技术较好地解决了该井在钻井过程中的既溢又漏的复杂问题,为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法.介绍了该井充(氮)气钻井液的施工工艺技术.     

钻井中漏涌伴生复杂情况的处理探讨

对于钻井过程中漏涌伴生复杂情况，若处理不当．将给钻井施工带来诸多隐患和损失。提出了钻具射孔法和反循环堵漏法2种处理方法，并分别简要介绍了其原理、适用情况和施工工艺。以P7—56井为例，详细介绍了反循环堵漏法处理漏涌伴生复杂情况的施工工艺。     

川西深井钻井液技术难点分析及对策

复杂的地质情况一直制约着川西坳陷深层天然气藏的勘探开发进程.通过分析目前川西深井钻井过程中存在的主要工程地质问题,以及由此产生的一系列钻井液技术难题,如井壁失稳、井漏、井涌和卡钻等井下复杂情况和事故,提出了优化控制高温高密度钻井液流变性、稳定井壁等有针对性的钻井液预防和处理技术对策,可用于指导钻井设计与现场施工,有效降...     

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本文从防止井喷的基本要求出发，研究了监测、预报井喷的早期显示和防止井喷的措施。阐述了将研制的重点放在检测钻井液循环罐的液位变化和对气侵钻井液中气体含量的检测以及自动向井筒内定量补灌钻井液上的原因。介绍了整个井控监测报警系统是根据自动控制原理，引入微型单片机技术，在钻井液量的检测上预先设定井涌、井漏报警量、避免了检测过程中误报警的频繁发生；在实施井控近平衡作业上预先设定立柱数和灌注量，解决了自动和定     

微机在钻井溢流井喷监测中的应用

本文从防止井喷的基本要求出发，研究了监测、预报井喷的早期显示和防止井喷的措施。阐述了将研制的重点放在检测钻井液循环罐的液位变化和对气侵钻井液中气体含量的检测以及自动向井筒内定量补灌钻井液上的原因。介绍了整个井控监测报警系统是根据自动控制原理，引入微型单片机技术，在钻井液量的检测上预先设定井涌、井漏报告量，避免了检测过程中误报警的频繁发生；在实施井控近平衡作业上预先设定立柱数和灌注量，解决了自动和定量灌注钻井液的问题，保持井内液柱压力与地层压力的平衡，防止井喷事故发生。     

综合录井技术在实时监测钻井事故中的应用

综合录井技术在钻井作业过程中实时采集地质参数、钻井液参数、工程参数等信息,进行快速数字化处理,直观地展现随钻过程中的钻井情况,并实时监测钻井事故。结合大庆地区的钻井工程实例,重点阐述了综合录井技术在实时监测井漏、井涌、油气水侵、井塌、溜钻、顿钻、放空、卡钻、遇阻、刺钻具、刺泵、掉水眼、堵水眼、掉钻具等钻井事故中的重要作用。结果表明．该技术在钻井作业过程中实时监测井下复杂情况的准确性较高。     

塔北奥陶系可控状态下的边漏边钻技术

塔北塔河油田的奥陶系碳酸盐岩地层,井深通常在5500m以上,溶洞、裂缝比较发育,钻进过程中钻井液经常有进无出,有时"上吐下泻",很难找到钻进平衡点。通过采用地面设备(旋转防喷器等)控制井口回压,配合改进的反循环压井技术,在边漏边喷的特殊工况下继续钻进,有效地减轻了对地层的污染。主要介绍了边漏边钻工艺设计、工艺操作要求和现场实施情况。边漏边钻工艺技术的实施,顺利钻穿了溶洞、裂缝型地层,完成了钻井地质任务。可控状态下的边漏边钻工艺作为一种非常规的钻井技术,为复杂地层的顺利钻进、油气层的发现及打开更多产层提供了有效的措施。     

高压低渗透气井欠平衡固井技术——以宝龙1井为例

宝龙1井是四川盆地川中龙女寺构造上的一口典型的压力窗口窄、漏喷共存的预探井。宝龙1井下177.8 mm尾管至井深2 250.05 m发生井漏失返,下至井深4 569.70 m井漏未返,反灌钻井液4.6 m₃见返,循环井漏,采用桥浆堵漏仍然井漏,不能建立循环。为此,提出采用正反注水泥法来固井施工的技术思路。正注水泥施工结束后出现溢流不能起钻,决定在喇叭口处直接反注水泥然后起钻,反注水泥完仍然出现高压低渗透溢流,被迫循环排除水泥浆。在管内注入密度为2.42 g/cm₃的加重钻井液,在环空有限溢流的前提下把钻具起至设计位置,进行反注水泥施工作业,固井成功,电测固井质量合格率为84.33%、优质率为76.79%。该技术为高压低渗透气井欠平衡固井提供了新的途径。