钻井施工中处置溢流井涌的方案探讨

张进祥

摘 要：长庆区域钻井施工随着定向井、水平井数量的日益增多以及储层保护要求的逐步提高，出现溢流、井涌的几率也越来越大，井控压井环节是井控突发事件的一个风险源。要防止井喷事故，首要环节是要及时发现溢流险情，并立即关井，重新建立井下压力平衡。提出了压井方案决策时考虑的因素，阐述了溢流压井的技术要求、注意事项及压井泥浆配置要求。可为同行提供参考。

关键词：钻井 井涌 压井 泥浆

中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（b）-0044-02

1 压井方案决策时考虑因素

发生各种溢流、井涌关井时的情形不尽相同，有时会遇到诸如溢流中井漏、钻头不在井底、空井等工况， 需要考虑的因素有：井漏；空井；井内钻柱的钻头位置；循环通道；套压；立压；套管下深；加重材料储备；压井准备时间[1]。

2 油气井溢流的处理方法

在先注后采区域施工的井，施工初期应提前观察周边注水井情况，了解掌握注水井数量、与正钻井井距（500～1 500 m）、注水井压力、注水方量等，根据出水量大小和临近注水井情况及时联系甲方项目组对产生直接影响的注水井进行停注泄压。如溢流首先要立即关井。关井后有3种情况，应根据立压和套压的不同情况，分别采取以下相应的处理措施[2]。

（1）P立=0、P套=0时，说明液柱压力能平衡地层压力，油水侵不严重，应保持原钻进时的排量、泵压，以原浆敞开井口循环，排除侵污泥浆即可，无需压井。

（2）P立=0、P套≠0时，说明液柱压力能平衡地层压力，只是环空侵污严重，这时，仍使用原钻进泥浆密度循环一周以上，但必须节流控压，控制立压不变，排除环空受侵污的钻井液，恢复井内压力平衡。可适当提高泥浆密度，使井内压力得到更好的平衡，然后恢复正常作业，无需压井。

（3）P立≠0、P套≠0时，说明液柱压力不能平衡地层压力，必须提高钻井液密度进行压井。

2.1 压井前的准备工作

（1）溢流前资料收集—— 低泵冲数据（1#、2#泵），套管脚处地层破裂压力。

（2）溢流后资料收集—— 关井后的P立和P套数据（关井后待套压相对稳定，15 min后）。

（3）压井所需基本数据计算—— ①关井立压的确定。②地层压力计算。③压井液密度。④确定压井排量（要与低泵速试验排量一直）。⑤钻柱内外容积、压井泥浆量、所需加重材料。⑥确定井口最大允许套压等（不同密度下关井允许最大套压值）。

2.2 溢流压井技术要求及注意事项

2.2.1 气井溢流压井

溢流关井后，迅速配置相当于井筒容积的加重钻井液，通过节流阀用原钻井液循环（压井排量），调节节流阀，控制立管压力等于初始循环立管压力不变，将溢流及环空内受侵污的钻井液排至地面，同时配制压井钻井液。在通过节流阀的开度，用压井液循环（压井排量），调节节流阀，控制立压由初始循环立压降到终了循环立压，以保证井底压力，用压井液将原浆顶替到地面，并在一个循环周内把井压住。

2.2.2 油井溢流压井

首先根据压井钻井液密度，尽快组织人力配制加重钻井液，配制加重钻井液期间，且关井套压处在地层破裂压力允许范围之内，不要开井；若关井套压上升至套压上限时，可节流降压；配好加重钻井液后，依压井排量泵入加重钻井液，通过调节节流阀的办法来控制立管压力和套管压力，对地层人为施加一个附加压力来控制地层流体继续侵入井筒。基本做法是继续关井，先加重泥浆→循环压井 →等待加重泥浆→以不变的泵速再循环注入加重泥浆压井。重复以上步骤，当加重泥浆到达井口时，套压降为零，压井结束。

注意：在压井排出溢流的过程中，若井漏，此时立管压力和套管压力会下降，已不可能用控制地面压力的方法进行压井作业。此时的处理方法是：（1）发现小漏，可适当地减小压井排量，适当地降低压井钻井液的密度，同时加入细颗粒堵漏材料继续施工； （2）如发现大漏（失返），可以起钻至适当位置，再循环钻井液，如漏，再起，再试循环，一直起钻至能建立起循环的井深为止，调整好钻井液性能，加入适量粗细颗粒搭配的堵漏材料，再分段下钻循环，将井压稳；（3）在压井过程中发生的井漏，基本上是下喷上漏，极少发生上喷下漏或同层先喷后漏的情况[3]。

压井过程中发生下喷上漏采取如下方法：（1）根据前期钻井情况确定漏层位置，先起钻至漏层以上，注入堵漏钻井液堵漏后再下钻压井；（2）若喷、漏层相距较远，可注入超重钻井液于喷层以上漏层以下井段，平衡地层压力，先止喷，然后起钻至漏层位置，再堵漏；（3）泵入压井液循环压井期间，若井口排出物中含有大量气体，则应在泥浆槽中加入消泡剂进行消泡处理，同时开启振动筛、除气器、搅拌器等加速气体分离；若井口排出物有原油污染，可加入乳化剂对原油进行乳化处理，改善钻井液的流变性能和泥饼质量。（4）若实施压井后停泵不断流，但只有少量出水或伴隨少量油花而不再有气体侵入，且溢流量小于2 m3/h可恢复钻进，钻进期间要加强钻井液维护，及时补充化工药品，加大防塌降失水剂用量，调节入口钻井液密度和粘度，保持钻井液性能不发生大幅波动，防止井塌。同时地面储备30～50 m3密度高于井浆0.3 g/cm3的重浆，防止突发状况。起钻前在漏层以下井段打入重浆，严格控制起下钻速度、认真落实灌浆制度，防止发生后效溢流。（5）完钻后，调整全井钻井液密度高于钻进时0.1 g/cm3、粘度在55 s左右，充分循环2周以上后检查油气侵或溢流情况；保证测井和下套管施工的顺利。

3 压井泥浆配置要求

3.1 溢流物为地层水压井

地层出水对钻井液污染严重，尤其是地层水中Ca2+、Mg2+等含量较高，导致钻井液性能突变，粘度难提，重晶石沉降，处理剂用量倍增，对加重泥浆造成污染稀释，往往刚配好的加重泥浆循环一周以后密度就下降0.01～0.02 g/cm3。因此配制压井泥浆时，粘度要相对高些，配浆时固控设备及搅拌器等设备全部同时开启，保持加重钻井液的悬浮稳定。使用复合盐钻井液体系在正常钻进期间粘度一般在38～42 s之间，切力低，压井加重时泥浆粘度一般应达到55～65 s，加强对重晶石的悬浮能力。应特别注意多加入防塌润滑剂及工业盐，强化体系的润滑效果和抑制防塌能力。

3.2 溢流物为油气侵压井

油、气侵时出口泥浆粘度升高、密度下降，钻井液流动性会变差。因此要求压井泥浆粘度相对低便于循环脱气处理。配制加重泥浆时，一般要求粘度在40～45 s即可，并加入适量稀释剂保持较低的泥浆触变性，使气体在地面泥浆流动过程中容易滑脱排除。在出口附近的泥浆槽中加入消泡剂和原油乳化剂，避免被污染的钻井液再次入井循环。实施压井作业经常发生“上漏下喷”的复杂情况，配置压井浆时要把握好安全密度窗口，否则会增加压井难度。

4 结论

（1）从关井状态改变为压井状态时，开泵和打开节流阀后面的平板阀及调切节流阀应协调。节流阀开得太大，井底压力降低，地层流体可能侵入井内；节流阀开得太小，井底压力过大，套压升高，可能压漏地层。因此，开泵和调节节流阀要细心，认真操作。

（2）在整个压井过程中，选用的压井排量不能变，便于用立管压力来准确控制井底压力，否则循环系统中不断变化的摩擦损失，使得很难用立管压力来监控井底压力。

（3）控制好压井钻井液密度。严格按计算的加重钻井液密度加重，密度要均匀。

参考文献

[1] 李斌文.塔北沙46井井涌处理措施及认识[J].石油钻探技术，1998（3）：7.

[2] 邓大伟，周开吉.动力压井法与计算方法研究[J].天然气工业，2004，24（9）：83-85.

[3] 王振，毛亚军，王国栋.延长气田压井方法优选及常见问题的处理[J].辽宁化工，2015（4）：481-482.