梁成玉(吉林油田公司天然氣部, 吉林 松原 138000)
所謂的鉆井井控技術(shù)就是在鉆井過程中會(huì)有底層壓力的影響,控制這種壓力采取的工藝技術(shù)或者是方法即為鉆井井控技術(shù),鉆井井控技術(shù)的應(yīng)用能夠平衡鉆井內(nèi)部的壓力平衡問題,從而能夠保證鉆井工作的安全和順利的進(jìn)行。井控技術(shù)在開采過程中對(duì)油氣層來說有一個(gè)保護(hù)的作用,目前來說井控作業(yè)包括三個(gè)級(jí)別,初級(jí)、二級(jí)和三級(jí),初級(jí)的井控能夠?qū)Φ讓訅毫τ幸欢ǔ潭鹊目刂疲饕扇〉拇胧┚褪菓?yīng)用鉆井液等相關(guān)工藝增加井底壓力,從而達(dá)到平衡,控制地層壓力避免鉆井過程中底層流體的流入;二級(jí)井控是由于地層壓力過大,與井底壓力達(dá)不到平衡,在井內(nèi)出現(xiàn)流溢的程度下,通過控制溢流重建鉆井壓力從而保證鉆井壓力的平衡;三級(jí)井控是狀況比較嚴(yán)重之后的應(yīng)用,井噴失控之后利用相應(yīng)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行搶險(xiǎn)控制,通過綜合的改善控制井底壓力,保證鉆井的順利和安全的過程。
鉆井工作有很多方面的影響因素,首先鉆井工作是一個(gè)長期的復(fù)雜的工程,勘探井通常較深,勘探時(shí)間較長、地層狀況不一,地層復(fù)雜等情況,這就對(duì)井控安全技術(shù)的應(yīng)用造成了很大程度的負(fù)面影響。
(1)脫氣問題 井控安全技術(shù)存在著脫氣困難的難題。在超高壓油氣井鉆井時(shí),一般情況下需要通過加大鉆井濃密度來平衡地層壓力,從而使得鉆井液體系能夠穩(wěn)定發(fā)展。在高密度、高粘度鉆井液的除氣是一個(gè)非常困難的問題,尤其是在毫米級(jí)氣泡的分離上更是困難,這樣阻礙了鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行。
(2)設(shè)備因素 鉆井設(shè)備承壓能力有限。如果在超高壓油氣層的鉆井作業(yè)中,發(fā)現(xiàn)鉆井液密度偏低,或者在發(fā)現(xiàn)溢流和實(shí)施關(guān)井作業(yè)過程中操作出現(xiàn)了嚴(yán)重的失誤,這將會(huì)使得關(guān)井立壓大于鉆井泵的正常工作壓力,從而使得鉆井泵無法實(shí)施壓井作業(yè)。
(3)高含硫 在高含硫地區(qū)進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí),由于硫化氫和井控問題結(jié)合在一起,這使得井控技術(shù)存在重大的安全風(fēng)險(xiǎn)。在高含硫地區(qū)進(jìn)行勘探作業(yè)時(shí),這種特殊的作業(yè)環(huán)境給井口設(shè)備、套管、油管等材料或者工具帶來了一定的困難,如果發(fā)生井噴或者泄漏的事件時(shí),極容易發(fā)生硫化氫惡性中毒事件。
井控工作在天然氣石油的鉆井工程中來說是一個(gè)基礎(chǔ)的保障性工作,做好井控工作,既有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層,也可防止井噴和著火事故的發(fā)生。井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)嚴(yán)重,損失巨大的災(zāi)難性事故.一但發(fā)生井噴失控,將使油氣資源受到嚴(yán)重破壞,還易釀成火災(zāi),造成人員傷亡,油氣井報(bào)廢,自然環(huán)境污染。涉及勘探,開發(fā),鉆井,技術(shù)監(jiān)督,安全,環(huán)保等部門,必須十分重視,各項(xiàng)工作必須有組織地協(xié)調(diào)進(jìn)行。井控工作包括井控設(shè)計(jì),井控裝置,鉆開油氣前的準(zhǔn)備工作,鉆開油氣層井控作業(yè)防火,防硫化氫安全措施,井噴失控的處理,井控技術(shù)培訓(xùn)和井控管理制度等八個(gè)方面。
(1)鉆具 鉆具內(nèi)防噴工具可采用方鉆桿旋塞、投入式止回閥或回壓閥(以方鉆桿旋塞為主,如選用回壓閥則需上級(jí)技術(shù)管理部門審批后使用)。安裝環(huán)型防噴器須裝上旋塞,其壓力等級(jí)應(yīng)與井口液壓防噴器的等級(jí)一致(超過70MPa時(shí),選用70MPa上旋塞),止回閥和回壓閥可比閘板防噴器低一個(gè)壓力等級(jí),但接頭臺(tái)肩密封性、抗扭強(qiáng)度應(yīng)與所用鉆桿一致,其內(nèi)、外徑尺寸應(yīng)與鉆桿接頭一致。
(2)鉆井液 鉆井液循環(huán)罐上必須安裝能直接讀出罐內(nèi)鉆井液總量、鉆井液增減量,以立方米為刻度單位的直讀式鉆井液液面標(biāo)尺。配液罐也應(yīng)有容積計(jì)量標(biāo)記。根據(jù)不同裸眼井段最大地層壓力選用不同壓力級(jí)別的防噴器裝置和組合形式。
(3)天然氣水合物 天然氣水合物的解決需要綜合處理,其中常用的有效方式就是預(yù)防與處理并行,預(yù)防更為重要,在預(yù)防措施上需要做好充分的準(zhǔn)備,其中包括鉆井操作室采用合成油基泥漿以及根據(jù)場(chǎng)合選擇不同的鉆井工藝,采用無隔水管鉆進(jìn)方式避免水合物區(qū);定期進(jìn)行水合物抑制劑注射;由于天然氣水合物產(chǎn)生之后很難消除,所以特別需要注重預(yù)防的工作,但是當(dāng)天然氣水合物產(chǎn)生以后,也需要采取加熱法、機(jī)械法、化學(xué)方法和減壓法等方法進(jìn)行解決。
綜上所述,井控技術(shù)在鉆井作業(yè)的應(yīng)用具有重要的意義,這就需要我們不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)不同的工程具體情況,科學(xué)的采用合理的井控技術(shù),從而綜合的預(yù)防井噴等事故,更好的保障開采過程中的安全和開采效率。
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