石油鉆井工程異常錄井信息技術研究

朱德陽

摘要：綜合錄井技術廣泛應用在石油勘探等鉆探過程中，綜合錄井技術涉及范圍比較廣泛，所以它是多學科、多技術集成的高新技術集合體，因此它獲取的鉆井工程信息既可以供工程技術人員使用，也可以供地質技術人員使用，也可以為工程、地質技術人員共同使用，互為利用、資源共享。

關鍵詞：鉆井;事故原因;參數;安全

綜合錄井技術不僅在石油、油氣等鉆探過程中對預探井、探井、預探井表面及地下資源的探測有十分重要的作用，在調整井的施工方面也有著十分明顯的影響。工程異常預報主要依靠錄井信息技術，通過分析不同工程異常事故類型及特征，開展不同異常的事故預報方案進行設計，為鉆井工程提供幫助。

1石油鉆井工程異常錄井預報及其重要作用

鉆井安全是現代優質高效鉆井的前提，是石油鉆探的重要方面。鉆井安全不僅能夠保障工作人員的生命安全，而且可以節約鉆井成本，提高石油勘探效率。對維護我國戰略能源安全具有特殊重要的戰略意義。

任何鉆井事故發生之前都伴有一定的先兆。充分應用綜合錄井儀器的工程參數異常預報手段，能夠極大地降低鉆井事故的發生。但錄井儀器也不是萬能的，它對井下異常的判斷只能簡單的進行錄取參數進行報警等。對異常的情況及發生原因及狀況，只能靠人為的經驗去進行判斷及處理等，這樣的結果就是有可能造成預報的不準確和預報的內容敘述等不準確。綜合錄井進行預報就是充分發揮和利用錄井儀的重要作用，利用現代計算機技術和人員監控相結合來綜合對安全事故進行預測和預報。

2異常事故

在鉆井施工過程中，造成異常事故的原因主要有三個方面。

人員因素：現場施工人員的儀器及機器使用能力和技巧，對事故的認識等;

工程因素：對地質現場的資料的掌握及擁有量，施工的科學性及技術性的正確性;

地質因素：施工現場的地質構造，巖層的定位及地表層的巖層分布。

3常見事故及造成事故的原因極其舉例

常見事故及造成事故包括：下鉆遇阻、井漏、井侵、溢流、井涌、井噴、井噴失控、提鉆遇卡、井塌、跳鉆（憋鉆）、斷鉆具、掉鉆具、溜鉆（頓鉆）、卡鉆、掉水眼與堵水眼、參數異常等

3.1下鉆遇阻的原因

（1）鉆具的不穩定及鉆具結構的變化;（2）下鉆不徹底;（3）鉆頭磨小，換新鉆頭后造成下鉆遇阻;（4）地表層的縮小，致使下鉆困難;（5）上次鉆完后造成井塌，再次下鉆遇阻，沒有完全預測事故。

在錄井儀上表現為鉆時突然增大或減小，或呈趨勢性減小或增大。

3.2造成井漏的原因

（1）溶洞性漏失;（2）鉆井的地層斷裂;（3）鉆井層出現裂紋;（4）鉆井溶液密度過高，超過地表層的抗斷裂壓力，壓漏地表層;（5）鉆井的時候，開泵過猛，壓力機負荷過大，壓漏地層。

3.3造成井侵的原因

（1）地層空隙壓力大于井底壓力（2）地層空隙中的壓力油液、流體進入井內，造成地面測量的泥漿密度減小。在錄井儀上表現為出口密度值突然減小或者逐漸增大。鉆進中，總烴、烴組份突然升高。

3.4造成溢流的原因

（1）起油管時，起出管柱體積大于灌注修井液體積;（2）下油管時。下入井內管柱體積小于修井液返出井口的體積。

3.5造成井涌的原因

（1）地層壓力掌握的不確切;（2）泥漿柱高度H降低;（3）泥漿密度降低;（4）抽汲壓力的影響。

錄井儀表現為氣測值大幅度升高;接單根后效氣極為明顯;鉆井液密度減小，粘度升高。

經驗分析：揭開油氣層后短起下遇卡，反復上提下放轉具，造成抽吸。黨開泵循環時，產生井涌。

3.6造成井噴的原因

（1）起管柱產生過大的抽汲力;（2）起管柱不灌或沒有灌滿修井液;（3）油層套管完好程度的影響;（4）設計的影響;（5）注水井不停注或未減壓;（6）修井液中混油過量或混油不均勻，造成液柱壓力低于地層孔隙壓力。

在數值上表現為鉆井液出口密度突然減小0.04g/cm3以上，出口溫度突然增大或減小。

3.7造成井噴失控的原因

（1）起鉆抽吸，造成誘噴;（2）起鉆不灌鉆井液，或者是沒有灌滿;（3）井口不安裝防噴器材，或者井控裝備數量不足，配有的防噴器材只能保證重點探井或者是特殊的探井;片面的追求鉆井的成本，想盡快投入設備去鉆井，不考慮安全，也有認為只是鉆幾百米的井，用不著安裝防噴設備，安裝防噴設備會占用資金;（3）防噴設備的安裝不符合要求，或者是安裝后調試壓力不符合規定要求;（4）不能及時的發現溢流，或者不能準確的發現溢流;（5）發現溢流后處理措施不當（有時候發現溢流不能及時正確的關井，反而是繼續巡視、觀察，導致氣侵鉆井液或者氣柱迅速的上升，發現后再去關井，為時已晚）;（6）井身設備不合理，安裝設備部到位;（7）對淺地層的危害性缺乏足夠的認識及沒有基礎知識;（8）地質設計未能準確的提供地層的壓力資料，導致鉆探過程盲目進行;（9）空井時間過長，也沒有相關工作人員觀察井口;（10）相鄰注水井不能注壓或者是為減少壓力的輸出;（11）鉆井過程遇到漏失層段發生井漏，并且未能及時去處理，或者是處理措施不當;（12）鉆井層中混合油量不均勻或混油過量;（13）相關人員操作設備部正確，操作不當。

3.8提鉆遇卡的原因

（1）鉆頭鉆入井口鍵槽內部，沒有及時發現;（2）井口有落物，堵塞井口;

（3）縮徑，鉆頭有泥包;（4）井口有塌陷。錄井儀表現為大鉤負荷增大;轉盤扭矩增大;立管壓力升高，出口流量減小。

3.9造成井塌的原因

（1）鉆井液處理不當，大量加水，泡塌地層;（2）鉆井液性能差，失水過大，造成井壁不穩定，容易形成周期性塌陷;（3）液注壓力低于地層壓力造成塌陷;（4）停鉆時間長，鉆井液沉淀，性能變壞，造成井塌陷;

3.10造成跳鉆（憋鉆）的原因

（1）鉆頭老化;（2）井下落物;（3）井塌;（4）鉆頭嚴重有泥;（5）鉆遇礫石層，軟硬夾層，不均勻地層。

3.11造成鉆具斷裂的原因

（1）大負荷運轉;（2）泵沖上升;（3）使用不當。

4安全措施

制定鉆井活動中的風險管理措施，是達到風險控制目標、保證風險削減措施的落實以及順利實施鉆井活動的重要保證，主要包括以下內容：

（1）建立完善的鉆井HSE風險防范保障體系和運行機制，保證有關風險削減措施的實施;（2）組織落實風險防范和削減措施必備的人、財、設備等必備條件和手段，并制定有關保護設備、工具的配置和采購計劃;（3）識別鉆井活動中各個階段和不同工藝施工作業中可能產生的HSE風險，制定防止和削減措施;（4）制定鉆井作業中各種險情和危害發生的應急反應計劃以減少影響;（5）鉆井安全生產管理措施應形成文件，以規定、制度和條例形式下發，指導鉆井安全生產;（6）制定危害影響和恢復措施;（7）對提出的風險防范、削減和恢復措施也可能產生的危害進行再識別和評估，以確定這些措施在風險控制目標中的作用;（8）監控措施;（9）建立安全生產指南，鉆井作業安全規程、常規鉆井安全技術規程、含硫油氣田安全鉆井法、鉆井設備拆裝安全規定、關井操作程序、井場動火管理、井場用電安全規程等。

5總結

通過以上工程異常預報有關知識的說明，希望操作人員重視工程異常預報工作。不僅做到發生異常做預報，更要通過各種間接參數變化提前做出準備判斷，真正做到預報及時有效，減少甚至避免工程事故的發生，在現場真真正正地起到綜合錄井的作用！

參考文獻：

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[2]王貴彬，鄖國立，王研，曲海勝，楊善民.地化錄井技術在吉林油田開發井解釋評價中的應用[J].錄井工程，2008，（02）

（作者單位：河北省任丘市渤海鉆探第二錄井分公司）