发布时间 : 星期一 文章青海涩北气田钻井井控技术研究 - 图文更新完毕开始阅读
榆林学院学生毕业设计（论文）
根据表2-1的数据，做出涩北二号气田压力与深度的关系图，关系式为：P=0.0119H-1.794相关系数r=0.9934，则气田地层压力梯为1.19MPa/100m。查地层压力划分标准表2-3可知，涩北二号气田的压力系统基本属于正常压力系统。 由于开发时间相对较长，开采不均衡造成地层压力紊乱，通过统计生产井的压力资料及RFT测井资料可以得出：井段200~650m，地层的压力系数在1.00~1.40之间；井段780~840m，地层的压力系数在0.90~0.98之间，井段1200~1450m，地层压力系数仅为0.68~0.85[18]。如图（2-6）
井深与压力系数的关系1.61.41.2压力系数10.80.60.40.200200400600800井深 H（m）1000120014001600 图2-6 涩北气田井深与压力系数的关系
根据表2-3可以看出在200~650井段形成了局部异常高压，而深层气藏压力递减快形成了低压区,这种压力分布易造成“上吐下泻”的情况。浅部地层压力系数紊乱，导致在钻井过程中泥浆密度选择偏大，使某些井段压差过大，高压失水增加泥饼增厚，造成井径偏小“缩径”。影响了泥浆性能和泥饼的质量。施工时易发生缩径、卡钻、井漏、井涌、甚至井喷等井下事故。
表2-3 地层异常压力分类表 压力系数 <1 1.0~1.27 1.27~1.5 1.5~1.73 1.73~1.96 压力梯度 （psi/ft） <0.433 0.433~0.55 0.55~0.65 0.65~0.75 0.75~0.85 （kPa/m） <10 10~12.7 12.7~15.0 15.0~17.3 17.3~19.6 11
泥浆比密度（PPG） <8.34 8.34~10.5 10.5~12.5 12.5~14.5 14.5~16.5 压力分类 低压 常压 高压过渡带 高压 超高压 青海涩北气田井控技术研究
2.2.3异常高压成因
涩北气田储层为砂泥交互沉积，沉积速度快，颗粒细，压实过程中孔隙中的水排泄不畅，如果是大段的泥岩，就容易形成异常高压[19]。找到地层异常高压的成因，可降低涩北气田的施工风险与安全隐患。
图2-7井底压力梯度曲线
压力异常发生于静水压力梯度线与静岩压力梯度线的区域之间，如图2-7，当地层压力梯度线越靠近静岩压力梯度线，地层压力Pf越大，有效压力Pe则越小。随着气藏开发生产，地层压力逐渐下降，因上覆压力恒定，有效压力增大，导致压实驱动[20]。
图2-8欠压实泥岩压力封闭示意图
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欠压实作用引起涩北气田异常高压：如图2-8，为欠压实泥岩压力封闭示意图。涩北气田属于沙泥交互沉积，在沉积过程中，沉积速度快于流体排出速度，下伏地层因首先被压实排水，导致渗透性变差，在其周围形成致密层，泥岩内的孔隙水未能及早排出，延缓了成岩作用，部分剩余水滞留在泥岩中，故形成欠压实现象。此时孔隙流体同时承受静水压力与上覆岩层压力，形成较正常压实泥岩更高的孔隙流体压力，即异常高压[21]。
2.3涩北气田井控的重要性
涩北气田属于浅气层，地层压力低，因此很多人便认为该地区不会发生井喷事故。而实际上，井越浅，平衡地层压力的钻井液液柱压力也越小，一旦失去平衡，浅层的油气上窜速度很快，很短时间就能到达井口。而且浅气层发生井涌井喷，关上井很容易在上部浅层或表层套管鞋处憋漏，不能用常规的关井节流方法进行井控，井控难度大[22]。如果对涩北区域地层压力监测不重视，往往会导致事故的发生。
2.3.1井喷事故及井喷危害
涩北一号气田自1964年发现至今，曾有多口井因井喷失控而报废，这些井的强劲喷势，反映出本区地层压力异常。
图2-9 北参3井着火事故
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图2-10 某井井喷着火事故导致井架倒塌
涩深2井位于构造南翼西端，于1976年6月22日钻至井深62537m时先漏后喷，关封井器后，虽经防喷管线放喷，但在钻台旁距井口9m处仍憋出一条长2m，宽2.5m的裂缝，天然气、泥浆、水同时喷出，喷高达5-6m，而后相继注入200m3比重1.70g/cm3的泥浆、比重1.26g/cm3的盐水和2845袋水泥，历时19天，才将该井封住，不得己将613.46m钻具一同埋在了井下。
涩深8井位于构造南翼，距北参3井1.1km，1976年8月29日钻至井深574.28m处理井漏，接单根时发生井喷，当时喷高18m，喷出物多为泥浆、天然气和水。次日喷势减弱，用比重1.26g/cm3的盐水32m3压井，不仅未压住，喷势反而更猛，喷高27m，有时甚至高达40m以上。直至9月6日，用80m3比重1.4g/cm3，的泥浆和110袋水泥才压住井喷。完井以后，井口表套周围仍有水和天然气喷出。
大量的案列告诫我们，井喷失控是灾难性的事故，其危害性极大： （1）扰乱正常的工作秩序，影响油气开发； （2）使钻井事故复杂化；
（3）井喷失控后易导致火灾事故和地层塌陷；
（4）污染生态环境，对周围农田、牧场、林场等建设造成影响； （5）对周围居民的生命财产安全带来隐患；
（6）造成机械损坏、人员伤亡、油气井报废,从而产生巨大的经济损失； （7）损害油气层、破坏油气资源。
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