【正文】 會(huì)聞到很刺鼻的硫化氫味。b、鉆井液密度下降。當(dāng)鉆井液中侵入油氣水后，鉆井液密度均會(huì)下降，氣侵使鉆井液密度下降得多，油侵使鉆井液密度下降得較少，水侵使鉆井液密度下降得最少。c、鉆井液粘度的變化。油侵會(huì)使粘度下降，氣侵會(huì)使粘度上升，少量的鹽水使鉆井液粘度變化很小，較大量的鹽水侵使鉆井液粘度大大增加，會(huì)使鉆井液變稠，流動(dòng)困難。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆井液中有上述顯示后，應(yīng)停泵檢查溢流情況。（1）灌入井內(nèi)的鉆井液體積小于起出鉆柱的體積如果地層流體侵入井內(nèi)，地層流體就會(huì)占據(jù)一部分井眼空間，而使灌鉆井液量減小。（2）停止起鉆時(shí)，出口管外溢鉆井液管外溢鉆井液表明井侵流體能夠很快地將鉆井液排至井口，并推動(dòng)鉆井液向外溢出，這時(shí)可能馬上就要井涌，應(yīng)立即關(guān)井。（3）鉆井液灌不進(jìn)井內(nèi)，鉆井液池液面不減少或者升高在起鉆時(shí)，由于鉆柱不斷地從井眼起出而不斷地向井眼灌入鉆井液，鉆井液池的鉆井液量應(yīng)逐漸減少，如果井口總是充滿鉆井液，使鉆井液灌不進(jìn)井內(nèi)，鉆井液池內(nèi)的鉆井液體積也不減少，或者起鉆中鉆井液池液面升高，這就說(shuō)明地層流體已大量侵入井內(nèi)，應(yīng)立即關(guān)井。（4）井漏如果在起鉆時(shí)發(fā)生灌入井內(nèi)的鉆井液體積大于起出鉆柱體積的現(xiàn)象，就說(shuō)明發(fā)生了井漏，應(yīng)采取堵漏措施，防止下漏上噴。（1）出口管外溢鉆井液（2）鉆井液池液面升高（3）井口液面下降在空井時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)井口液面逐漸下降，就應(yīng)立即實(shí)施堵漏措施，防止發(fā)生井噴。圖3－3液位計(jì)泥漿池液面檢測(cè)法（液位計(jì)指示）從理論上講，當(dāng)?shù)貙恿黧w侵入井眼后，泥漿池液面將會(huì)增高。對(duì)于油水侵入情況，如果忽略其在環(huán)空中壓縮性，地層油水侵入多少，在泥漿池應(yīng)增加多少。但對(duì)氣侵情況，由于其壓縮性，必須等氣體上升到井眼中上部有明顯膨脹時(shí)，泥漿池液面才有較明顯變化。目前，泥漿池液面檢測(cè)是地層流體侵入檢測(cè)的主要方法。圖3－3液位計(jì)測(cè)量精度偏低。但由于其簡(jiǎn)單結(jié)實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較廣。 返出鉆井液流量檢測(cè)法圖3－4流量測(cè)量?jī)x返出鉆井液流量用返出鉆井液流量測(cè)量?jī)x表來(lái)測(cè)定（如圖3－4）。當(dāng)環(huán)空鉆井液返出量增加時(shí)，檔板將上浮，帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，從而改變其電阻值。依據(jù)電阻值大小，則可測(cè)得檔板在鉆井液返出管線中的位置，也即測(cè)得鉆井液在返出管線中的充滿度，從而測(cè)得鉆井液流量大小。一般情況下，利用測(cè)量返出鉆井液流量比測(cè)量泥漿池液面發(fā)現(xiàn)溢流快。相比之下，如果地層流體侵入速度低，鉆井液返出量變化較小時(shí)，根據(jù)泥漿池液面增加具有累加作用原理，測(cè)量泥漿池液面比本方法可以更有效地發(fā)現(xiàn)溢流圖35聲波的傳播速度聲波法溢流檢測(cè)基本理論在常溫常壓下，聲波在水中的傳播速度約為1500m／s，在空氣中傳播速度約為340m／s。而在空氣—水氣液兩相流中傳播速度可以低達(dá)每秒幾十米。據(jù)此可以比現(xiàn)有其它方法檢測(cè)快得多。如圖35所示，在一定范圍內(nèi)對(duì)三種方法進(jìn)行了比較，表明后者的先進(jìn)性。 溢流檢測(cè)的崗位與職責(zé)鉆進(jìn)時(shí)由井架工坐崗，起下鉆和其它作業(yè)時(shí)由鉆井液工坐崗。坐崗從進(jìn)入油氣層前100米起至固完井止。鉆進(jìn)時(shí)溢流的檢測(cè)每15分鐘記錄一次鉆井液密度、粘度與鉆井液增減量，觀察鉆井液槽面顯示。二小時(shí)測(cè)量并記錄一次鉆井液全套性能。發(fā)現(xiàn)溢流，及時(shí)報(bào)警。(溢流量若超過(guò)三方未發(fā)現(xiàn)，按事故處理。)起下鉆時(shí)溢流的檢測(cè)（1）起鉆時(shí)：測(cè)量并記錄灌入鉆井液量與起出的鉆具體積是否相符，發(fā)現(xiàn)溢流，及時(shí)報(bào)警。（2）下鉆時(shí)：測(cè)量并記錄鉆井液返出量是否與下入鉆具的排代體積相符，發(fā)現(xiàn)溢流及時(shí)報(bào)警。關(guān)井方法發(fā)現(xiàn)溢流后，在節(jié)流閥關(guān)閉的情況下關(guān)閉防噴器。本方法關(guān)井最迅速，地層流體侵入井眼最少。但在防噴器關(guān)閉期間，由于環(huán)空流體由流動(dòng)突然變?yōu)殪o止，對(duì)井口裝置將產(chǎn)生水擊作用。其水擊波又會(huì)反作用于整個(gè)環(huán)空，也作用于套管鞋處與裸眼地層。嚴(yán)重時(shí)，可能損壞井口裝置，并有可能壓漏套管鞋處地層及下部裸眼地層。軟關(guān)井適應(yīng)下列情況：（1）井口溢流速度過(guò)高；（2）井口裝置承壓較低；（3）地層破裂壓力過(guò)低。在節(jié)流管匯處于關(guān)閉狀態(tài)下，就直接關(guān)閉環(huán)型或閘板防噴器的關(guān)井方式。這種關(guān)井方式叫做硬關(guān)井。此法關(guān)井最迅速，地層流體侵入井眼最少。但在防噴器關(guān)閉期間，由于環(huán)空流體由流動(dòng)突然變?yōu)殪o止，對(duì)井口裝置將產(chǎn)生水擊作用。其水擊波又會(huì)反作用于整個(gè)環(huán)空，也作用于套管鞋處與裸眼地層。嚴(yán)重時(shí)，可能損壞井口裝置，并有可能壓漏套管鞋處地層及下部裸眼地層。硬關(guān)井適應(yīng)下列情況：（1）井口溢流速度不高；（2）由于鹽水侵入量越大，井壁越不穩(wěn)定，故盡可能采用本方法；（3）井口裝置能夠承受較大壓力。發(fā)現(xiàn)溢流后，先適當(dāng)打開(kāi)節(jié)流閥，再關(guān)閉防噴器。此法特點(diǎn)介于硬關(guān)井與軟關(guān)井之間。半軟關(guān)井步驟：鉆進(jìn)中發(fā)生溢流：a、發(fā)出信號(hào)，停轉(zhuǎn)盤(pán)，停泵；c、適當(dāng)打開(kāi)節(jié)流閥；d、關(guān)防噴器；e、關(guān)節(jié)流閥，試關(guān)井；如果關(guān)節(jié)流閥時(shí)，井口套壓劇烈上升，不一定馬上關(guān)閉節(jié)流閥，可適當(dāng)防噴。：（1）制止地層流體繼續(xù)進(jìn)入井內(nèi)，及時(shí)控制住井口。（2）保持井內(nèi)有盡可能高的鉆井液液柱，使關(guān)井后的套管壓力值較小，有利于實(shí)現(xiàn)安全壓井。 （3）可以較準(zhǔn)確地確定地層壓力和壓井鉆井液密度。一旦發(fā)現(xiàn)井涌，關(guān)井愈迅速，井涌就越小。井涌越小，越容易控制，一般控制程序也越安全。地層壓裂梯度是使地層破裂或擴(kuò)大已有裂縫的最小壓力。換句話說(shuō)，就是產(chǎn)生漏失的壓力。井漏如發(fā)生在關(guān)井或玉井的過(guò)程中，其結(jié)果會(huì)發(fā)生地下井噴。如發(fā)生在淺層或是地表裂開(kāi)，將造成無(wú)控制的地面井噴，通常的結(jié)果是鉆機(jī)毀掉和人員傷亡。關(guān)井后井內(nèi)壓力的變化圖4－3 關(guān)井后井眼內(nèi)壓力平衡關(guān)系1－地層壓力；2－環(huán)形空間靜液柱壓力；3－關(guān)井套壓；4－關(guān)井立壓；5－鉆柱內(nèi)部鉆井液靜液柱壓力在環(huán)空一側(cè)，地層壓力與井底壓力的平衡關(guān)系公式如下： 4－1式中：p—地層壓力，MPa；P1—關(guān)井套管壓力，MPa；H1—環(huán)空鉆井液柱高度，m；ρ1—鉆井液密度，g/cm3；ρ2—井侵流體密度，g/cm3；H2—井侵流體在環(huán)空中的高度，m。在鉆柱內(nèi)部一側(cè)，地層壓力與井底壓力的平衡關(guān)系如下： 4－2式中：P—地層壓力，MPa；P2—關(guān)井立管壓力，MPa；ρ1—鉆井液密度，g/cm3；H—垂直井深，m。（1）關(guān)井立壓、關(guān)井套壓都大于零，并且關(guān)井套壓大于關(guān)井立壓在地層壓力大于環(huán)形空間的鉆井液靜液柱壓力和鉆柱內(nèi)部的鉆井液靜液柱壓力的狀態(tài)下，就會(huì)出現(xiàn)關(guān)井立壓、關(guān)井套壓都大于零的顯示。在溢流發(fā)生時(shí)。地層流體就會(huì)侵入到井眼環(huán)形空間，當(dāng)侵入的地層流體為油、鹽水時(shí)，會(huì)使環(huán)形空間的液柱平均密度降低，當(dāng)侵入的地層流體為天然氣時(shí)，會(huì)使環(huán)形空間的鉆井液液柱高度減小，這就造成了環(huán)形空間鉆井液液柱壓力的降低；而地層流體很不容易侵入到鉆柱內(nèi)部，因此，鉆柱底部的鉆井液液柱壓力基本不變。在這里，我們要清楚地知道，作用于環(huán)形空間和鉆柱內(nèi)部的地層壓力是相等的，這樣，根據(jù)下述兩個(gè)公式就可以明顯地看出關(guān)井套壓大于關(guān)井立壓。 4－3 4－4在發(fā)生溢流關(guān)井后，不會(huì)出現(xiàn)關(guān)井立壓大于關(guān)井套壓的現(xiàn)象。在關(guān)井套壓和關(guān)井立壓都大于零時(shí)，必須提高鉆井液密度進(jìn)行壓井。在天然氣井鉆探中，發(fā)現(xiàn)溢流越晚，關(guān)井越慢，侵入井內(nèi)的氣柱就越高，環(huán)形空間鉆井液液柱的高度就越小，天然氣的密度小于鉆井液密度，而地層壓力是本井該深度的客觀存在的一定值。由公式(43 )可明顯的看出，關(guān)井套壓值會(huì)較高，反之發(fā)現(xiàn)溢流越早，并能迅速果斷地關(guān)井，井內(nèi)就會(huì)有盡可能高的鉆井液液柱，氣柱侵入就會(huì)較小，這樣就會(huì)使關(guān)井套壓降低。關(guān)井套壓是由于環(huán)空中的鉆井液液柱壓力與氣柱壓力即形成的井底壓力小于地層壓力所引起的。在關(guān)井后5～20min內(nèi)如果發(fā)現(xiàn)關(guān)井套壓較高，有時(shí)可能即將接近最大允許關(guān)井套壓。這時(shí)，千萬(wàn)不能打開(kāi)節(jié)流閥來(lái)降低關(guān)井套壓，這樣會(huì)適得其反，使關(guān)井套壓越來(lái)越高。其原因是，在打開(kāi)節(jié)流閥時(shí)，井內(nèi)鉆井液會(huì)經(jīng)過(guò)節(jié)流閥向外流出，關(guān)井套壓會(huì)暫時(shí)減小，但最終結(jié)果是井內(nèi)的鉆井液液柱高度減小，侵入井內(nèi)的氣柱高度增高，通過(guò)公式(43)可知關(guān)井后套壓會(huì)增高。當(dāng)然，如果關(guān)井套壓超過(guò)了最大允許關(guān)井套壓，那就必須打開(kāi)節(jié)流閥，并進(jìn)行分流壓井。在油水井鉆探中上述現(xiàn)象比較輕微，但也應(yīng)引起注意。（2）關(guān)井立壓為零，關(guān)井套壓大于零當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)所采用的鉆井液密度等于地層壓力當(dāng)量鉆井液密度，或者所采用鉆井液的附加壓力當(dāng)量鉆井液密度值偏小時(shí)，在地層流體較多地侵入到井眼環(huán)形空間的狀態(tài)下，就會(huì)使環(huán)形空間的液柱壓力小于地層壓力，出現(xiàn)關(guān)井套壓大于零的顯示，而在鉆柱內(nèi)部的鉆井液液柱沒(méi)有受到地層流體的污染，鉆柱內(nèi)的鉆井液液柱仍然保持著鉆進(jìn)時(shí)的鉆井液密度，仍能平衡地層壓力，因此，關(guān)井立壓為零。在發(fā)生溢流關(guān)井后，不會(huì)出現(xiàn)關(guān)井立壓大于零，而關(guān)井套壓等于零的現(xiàn)象。在關(guān)井套壓大于零，關(guān)井立壓等于零時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行壓井。（3）關(guān)于套壓、關(guān)井立壓都等于零當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)采用的鉆井液密度大于地層壓力的當(dāng)量鉆井液密度，并且鉆井液的附加壓力當(dāng)量鉆井液密度基本符合要求時(shí)，在鉆開(kāi)油氣層的情況下，地層中的天然氣侵入井眼環(huán)形空間，隨著循環(huán)的鉆井液不斷上升，體積逐漸膨脹，推動(dòng)鉆井液從井口向外溢流，在這種情況下關(guān)井后，井眼環(huán)形空間和鉆柱內(nèi)部的液柱壓力都會(huì)大于或者等于地層壓力。因此，會(huì)出現(xiàn)關(guān)井立壓、關(guān)井套壓都等于零的現(xiàn)象。在關(guān)井立壓、關(guān)井套壓都等于零時(shí)，可以打開(kāi)防噴器，進(jìn)行循環(huán)除氣。在關(guān)井后5～20min內(nèi)，對(duì)于一般井眼中的地層來(lái)說(shuō)，地層流體會(huì)較快地流向井底，使地層壓力得到恢復(fù)，這時(shí)關(guān)井立壓，關(guān)井套壓等井內(nèi)壓力會(huì)較快的增高。對(duì)于油水井來(lái)說(shuō)，在關(guān)井后5～20min之內(nèi)，關(guān)井立壓，關(guān)井套壓便趨于穩(wěn)定，對(duì)于氣井來(lái)說(shuō)，在關(guān)井后5～20min之后，關(guān)井立壓，關(guān)井套壓等井內(nèi)壓力仍會(huì)不斷地增高，但增高的速度較為緩慢。（5）為了防止污染油氣層、避免發(fā)生地下井噴，蹩壞套管與井口裝置的井噴失控事故，必須逐漸有控制地打開(kāi)節(jié)流閥釋放一部分壓力，當(dāng)關(guān)井套壓較高是由于環(huán)空中的鉆井液液柱壓力與氣柱壓力所形成的井底壓力小于地層壓力所引起的時(shí)候，不能打開(kāi)節(jié)流閥進(jìn)行釋放套管壓力，但是如果是天然氣體在井內(nèi)向上運(yùn)移而不能膨脹引起套管壓力升高時(shí)，可以打開(kāi)節(jié)流閥按照適當(dāng)?shù)姆艍悍椒ㄡ尫诺粢徊糠帚@井液，使天然氣體膨脹，套管壓力降低。這樣關(guān)井套壓會(huì)適當(dāng)降低，而不會(huì)增高。（6）井侵流體為油、水時(shí)，關(guān)井套壓、關(guān)井立壓、井內(nèi)壓力，井底壓力都不會(huì)升高。關(guān)井后天然氣上升，會(huì)引起井內(nèi)壓力升高，當(dāng)壓力增加到一定值后，應(yīng)進(jìn)行放壓，現(xiàn)分別介紹兩種放壓方法：（1）立管壓力法因?yàn)樘烊粴馍仙龝r(shí)，關(guān)井立壓與關(guān)井套壓的增量始終是相等的，因此，可以通過(guò)觀察立管壓力進(jìn)行有控制地放壓，當(dāng)關(guān)井立管壓力增加到一定值后，適當(dāng)打開(kāi)節(jié)流閥，放掉小部分鉆井液，這時(shí)，立管壓力降低，立管壓力的減小值也就是套管壓力的減小值，關(guān)井套管壓力減小后，井內(nèi)各處壓力便隨之減小。（2）套管壓力法如果在鉆柱內(nèi)裝有回壓閥，還有鉆頭水眼堵塞等情況下，人們便觀察不到立管壓力，因此就不能采用立管壓力法進(jìn)行放壓，只有觀察套管壓力，采用套管壓力法進(jìn)行放壓。套管壓力法比立管壓力法操作步驟復(fù)雜，還要經(jīng)過(guò)一些計(jì)算。因此，只要能觀察到立管壓力，就應(yīng)采用立管壓力法進(jìn)行放壓。在放壓過(guò)程中，每當(dāng)打開(kāi)節(jié)流閥釋放環(huán)空中一定量的鉆井液后，環(huán)空中的氣體便等體積膨脹，使環(huán)空的井底壓力降低，為了保持井底壓力大于地層壓力，就必須增加關(guān)井套壓的下限，因此，放壓中套壓的下限是逐漸增加的，這是與立管壓力法的不同之處。關(guān)井立管壓力的求取關(guān)井立壓是計(jì)算地層壓力的重要依據(jù)，準(zhǔn)確觀察，記錄或測(cè)定能真實(shí)反映地層壓力的關(guān)井立壓值是很重要的。圈閉壓力是指關(guān)井后記錄的關(guān)井立壓或關(guān)井套壓，超過(guò)平衡地層壓力所應(yīng)有的關(guān)井立壓或關(guān)井套壓的數(shù)值。圈閉壓力通常是由氣柱上升而不能膨脹引起的，如果在使用鉆井泵時(shí)關(guān)井先于關(guān)泵，也會(huì)使井口壓力升高，引起圈閉壓力。圈閉壓力的存在會(huì)使關(guān)井立壓和關(guān)井套壓增大。圈閉壓力的釋放：從節(jié)流閥每次放少量泥漿（4080升），放后關(guān)閉節(jié)流閥，并觀察立管壓力變化情況，如果放壓后立管壓力和套管壓力均有下降，說(shuō)明還有圈閉壓力，應(yīng)繼續(xù)放壓。直至立管壓力不再下降時(shí)才停止釋放壓力。這時(shí)記錄的壓力才是真實(shí)的關(guān)井立管壓力和關(guān)井套管壓力。如果放壓后，立管壓力沒(méi)有變化，而套管壓力繼續(xù)上升，說(shuō)明沒(méi)有圈閉壓力。套管壓力的上升是因環(huán)空內(nèi)有地層流體進(jìn)一步侵入井內(nèi)所引起的。第五章 壓井與井噴失控后的處理常規(guī)壓井壓井是以“U”型管原理為依據(jù)的，利用地面節(jié)流閥產(chǎn)生的阻力和井內(nèi)鉆井液柱壓力合成的井底壓力來(lái)平衡地層壓力。在壓井過(guò)程中，始終保持井底壓力略大于地層壓力，并保持井底壓力不變。以不變的壓井排量向井內(nèi)打入加重鉆井液，隨著加重鉆井液的增加，節(jié)流壓力逐漸減小，待加重鉆井液返出井口時(shí)，節(jié)流壓力降為零，井眼和地層之間又重新建立了平衡。壓井循環(huán)時(shí)始終要保持井底壓力不變，且略大于地層壓力，就可以通過(guò)控制相應(yīng)的循環(huán)立管總壓力PT來(lái)實(shí)現(xiàn)。而循環(huán)立管總壓力又是通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開(kāi)啟程度來(lái)控制?？梢?jiàn)壓井循環(huán)時(shí)的立管總壓力仍可用于判斷井底壓力。PT=Pd+Pc 53式中:PT—關(guān)井節(jié)流狀態(tài)循環(huán)立管總壓力，MPa。（1）壓井時(shí)要保持壓井排量不變，Pld才不變，才能實(shí)現(xiàn)作用于井底的壓力不變。（2）壓井時(shí)井底壓力必須略大于地層壓力，并保持井底壓力不變，使地層流體在重建平衡的過(guò)程中，不能重新進(jìn)入井內(nèi)。（3）壓井過(guò)程中，嚴(yán)格按井控要求和措施施工，不能造成井噴事故。（4）壓井時(shí)，不能使井眼受壓力過(guò)大，要保證不壓漏地層，避免出現(xiàn)井下復(fù)雜情況和地下井噴。（5）要保護(hù)油氣層，防止損害油氣層的生產(chǎn)能力。若ρw=，則為鹽水溢流；若ρw=，則為天然氣溢流；若ρw=，則為油溢流或混合流體溢流。（1）根據(jù)地層壓力計(jì)算，再加附加值