5.2溢流及井喷概念介绍在线视频

根据这个公式

就可以把

钻井到钻杆段的

它的速度计算出来

根据速度

再根据雷诺数

就可以计算

跟前面思路是一样的

可以把他们的

摩阻系数计算出来

知道摩阻系数

就可以计算出来

它的抽汲压力和激动压力大小

这个地方可以看出来

最后计算出来

一个是抽汲压力

是2.4Mpa

激动压力是11.25Mpa

我把他们放到一起做个对比

就看的很清楚

大家看

我如果是闭口管的话

是这么大

是2.7Mpa

开口管是2.4Mpa

两个是有差异的

由于我开口管

有部分钻井液

由钻柱里面往上面流动

在这种情况下

降低了环空的速度

环空的波动压力要低一些

然后闭口管要高一些

整个的话

波动压力计算

就是前面讲的这些内容

总体来说

大家要对于以后的工作

或者是

学习过程当中

要计算波动压力

可以采用像我们这门课程给大家讲的

这是稳态的波动压力的计算方法

这个计算方法相对要简单一些

如果说你要考虑

比如以后要作为一个研究方向来研究

可能要考虑损害的波动压力

就是我起钻或者下钻瞬间

这个压力激动的大小

或者你加速提钻柱

加速下放钻柱

它的波动压力是多少

另外一个

你还要考虑

我钻井液流动

比如说

我钻头这个地方往上走

然后我这个压力波的传递

从井底往井口传递

它有一定的延迟效应

延迟效应要慢慢的传递上来

这也是

要考虑的一些问题

计算了波动压力

它对我们整个钻井工程有什么影响呢

对于我们井身结构来说

井身结构里面有

包括我考虑抽汲压力

压力系数

考虑下放钻柱的时候

激动压力系数

等等的这些系数

是怎么得到的呢

就是通过这个波动压力的计算方法

把环空的波动压力计算出来

然后大致有一个范围

就是说我们现有的设计

不可能每口井都算

再根据这个

波动压力系数

再来进行一个井身结构的设计

波动压力和

波动压力对我们钻井有什么影响

第一个

我根据我计算出来的波动压力

我可以判断是否

会把在容易漏层

会不会发生井漏的这种风险

这就是波动压力

下放钻柱的时候

导致发生井漏

井漏这种情况

另外还有就是说我

固井的过程当中

的一些影响

另外

由于波动压力的变化

可能诱发一些钻井的安全事故

比如说溢流

溢流发现不及时

发生井喷

最后造成一些严重的事故

井喷

发生一些严重的事故

这是发生井喷

井喷着火的一个情况

海上平台着火燃烧

这个在墨西哥湾

大家也清楚墨西哥湾

漏油事故

整个平台燃烧

损失了几百亿美金

损失是非常大的

想它这种情况的话

如果是像海上深水的话

处理起来难度非常的大

你看这个地方

就打了一口救援井

让这个油气

由于我这个地方

全部燃烧了

没有

比如说

防喷器失效了

井控装备失效了之后

没办法控制

那么它怎么办呢

就从这打一口救援井打到这

然后油气再通过它

通过这口井出来

然后就可以停住

对于墨西哥湾漏油事故

就是采用这个方法

因为漏油事故它是一系列的

因为这口井

它是一系列的复杂情况

导致我这口井发生井喷

井喷了过后

水下的机器人

它的水深是

1000M左右

1000多米

这么深

靠水下机器人作业

包括我各种管线都失控

全部失控

包括我井压井深都失控

井口就没办法控制了

在海底没办法控制这个

油就一直要往外面流

因为我地层压力高

海水的密度低

整个往外面流

怎么办呢

刚开始它还没有打救援井

或者打救援井之前

它就在这个地方

海底放个井口放个很大的

相当于漏油罩

然后再把油和水

全部抽到轮船上

再进行分离

因为这个油的话

对环境的污染是非常大的

非常厉害的

在这个同时的话

这个漏油罩在下面收油的同时

就在旁边打救援井

至于这个救援井的井眼轨迹怎么设计

在后面相关内容

要给大家介绍

这口井这么设计

大家想我这口井的难度

也是非常大的

就是说我几千米的这口井

要一直打到

刚好打到

原先这个井筒里面

因为比如说我

比如说我300多毫米的井眼

或者400多毫米这种井眼

就是这么大一个井眼

刚好要打到这个位置去

要跟它完全相交到一起

这个难度是很大的

打救援井也要打一段时间

像它这个

墨西哥湾是深水井

深水井打这种救援井

打一口井要花上不少的时间

并且它这个费用是非常高的

像这种平台的话

能够在深水作用这个平台

一天的费用都是上千万

上千万的费用

比如说几千万人民币的费用

就是它整个设备的费用

可以想象

我的成本代价是非常高的

这就是由于我的

井下的一些复杂情况

或者说由于

我的比如说

压力的一些变化

导致的一些安全事故

接下来就给大家讲

我们另外一部分

就是溢流的发生发现

和一个判别的问题

主要是包括了以下几部分内容

一个跟大家讲

简单介绍发生溢流

和井喷井涌等等

整个的一些特点

接下来讲

溢流和关井的一些原因

还有溢流发现的一些它的

地面怎么来发现

有哪些征兆

另外一个就是

波动压力的一些影响

最后就是

这部分的一个小结

这就是

我们今天讲溢流的这部分内容

首先溢流的话

它有相应的一个概念

溢流的话就是

地层流体进到井筒里面去

就是说

地层流体是

不是我们人为设计的

就是说进到井筒里面去

的这种情况

我们叫溢流

这个就对应

流体进来

地层流体进到井筒里面去

有几种可能性

第一种就是

在我们的欠平衡压力钻井

前面讲的

欠平衡压力钻井

是故意让我的井底的

钻井液的有效液柱压力

低于地层压力

让地层流体进到井筒里面去

主要目标

第一个就是

减少压持效应

提高我钻井的速度

第二个就是为了及时

发现油气藏

保护油气藏

采用的欠平衡的一些技术

那么在这种的话

像这种地层流体进到井筒里面去

那是我们事先设定的

人为知道的

是有控制的这种

因为我地面

有相应的配套的控制装备

但是如果说我

人为没有设定

也没注意到

遇到一些

异常的压力

称为异常的高压

那么这些气体或者

地层的流体

进到井筒里面去

这个现象就叫

溢流

就是有流体

地层流体进来

进到井筒的这种情况

一旦发生溢流了过后

那么就会

如果说我们没有及时的发现

或者说

没有及时的采取一些控制的措施

就可能发生

一些严重的井喷事故

接下来就跟大家讲

与井喷有关的

一些基本的概念

还有它发生发展的过程

还有它相应的一些机理

最后一旦发生井喷

比较严重的时候

就是整口井的报废

比如说像

墨西哥湾的这种情况

它整口井都要报废

比如说像诺加

在我们国四川

曾经重新开现在这个

这口井

也是非常严重的

井口燃烧

就报废

对于这个井喷的一些概念

那么这里面

有一些基本的概念

第一个就是气侵的概念

所谓的气侵

就是井漏天然气

它是以渗漏

渗透的形式

进到钻井液里面

叫气侵

就是说我地层里面的

气体

进到天然气

进到钻井液里面

这个现象

我们叫气侵

就是有气体侵入到钻井液里面

叫气侵

这个概念也是比较好理解的

气侵

那么气侵过后

就要井涌或者溢流的这种情况

所谓井涌或者溢流

就是我进来的这种

地层流体

进来的还是

进来的比较多

因为我的整个井筒体积

是一样的

我注入的排量我是知道

环空出来的排量我是知道的

如果说你

注入的比如说是30L/s的这种排量的话

但是你泵的排量是30L

你出口是30比如说是35L

或者是32L

那么注口排量比入口的排量大

那表示地层流体

进到井筒里面去了

地层流体是不是

如果我对于停泵这种情况

有流体进来

钻井液有自动外溢的这种情况

正常情况我停泵

应该说钻井液不会从注口再返到

泥浆池里面去

如果它有自动到泥浆池的这种现象

我们就叫做

井涌或者溢流

就表示井口

泥浆有外溢的这种现象

井涌或者溢流的这种现象

对于井涌或者溢流比较严重的情况

我们就严重井涌

最后

井涌发展到最后一个阶段

就是井喷

就是地层流体

没有控制的进到井里面去

如果井喷采用

没有控制的进到井筒里面去

如果地面的控制装备

没有失效

没有起到很好的作用

不论完全的关井

或者其他的一些情况

就会出现井喷失控的这种情况

最后就演变成比较严重的事故

这就是整个井喷的一个过程

对于井喷来说

实际上指的就是

对于井喷来说

指的就是

地层流体

无控制的进到井里面去的现象

叫做井喷的这种情况

它主要的就是

由于地层的这个

地层流体的压力比较高

那么它可以

最后进到井筒里面去

要损坏我们钻井台

或者是它钻台上的人员

人员的安全造成一些影响

这就是井喷

对于井喷的话

我们要注意的几个问题

第一个就是

对于一些井

它随时可能出现井喷的这种风险

实际上我们现在根据调查的话

现有的这些井

出现比如说井喷事故或者溢流事故

不是说你这个井

是因为你地层很复杂

或者是其他的你

技术达不到

而是由于人为的管理

或者因为操作的原因

造成了一些严重的井喷事故

都是人为的一些

比如说你没有重视

这种情况

如果你重视的话

都可以安全钻井

现在我们国内的话

每天同时在钻的有很多的井

发生井喷的毕竟是很少很少的一种

它就是任何时候

都可能发生溢流的这种

都有溢流的这种情况

都可能发生

我起钻

下放钻柱等等

各种情况都可能有溢流的发生

对我们来说

主要是要及时的发现

和掌握溢流

第二个方面就是

井喷它不是瞬间就出现的

它有个发展的过程

就是我地层流体

比如说高压的天然气层

气体进到井筒里去

这部分气体要从井底往井口流动

可能到井口很近的一段距离

才可能引发严重的井喷事故

从井底到井口

它流动过程当中

还有一定的时间

6000m的井从井底流上来

可能要10~20分钟

或者更长的一些时间

如果事先能够发现它

我就可以及时的避免

这种事故发生

怎么发现呢

在井喷过程当中

有很多的征兆

我们后面马上就要跟大家讲

就是井喷的一些征兆

或者溢流的一些征兆

或者一些表现形式

很直观的就是

出来的钻井液里面如果有油

有地层的油

产层里的油

表示是有溢流发生

因为你那个油

钻井液本身是没有加入的

或者说有气体出来了

并且这个气体

可能这个层位的特性有关

气体出来

也是表示可能有溢流的发生

另外一个

就是每一口井

它都装备有特殊的防喷装置

一旦有溢流发生

我通过关井的一些手段

我可以

比如说把防喷器关闭

让井口密封住

减少溢流的量

进行一个处置

另外

即使有溢流发生

只要我采取合理的措施

都可以避免发生井喷的这种事故

对于重庆开县的1223事故

03年的这个事故

它主要就是当时发现不及时

就是泥浆池液面的变化

等等的发现不及时

然后采取的措施不及时

最后导致的这么一个实例

对于井喷有什么危害

对于世界上

井喷的影响也是比较大的

这是井喷发生的一种情况

发生井喷过后

喷出这个流体几十米

上百米这么高

对于一些高压的层会很高

这部分如果是气的话

它出来后还可能结冰

另外一个我们担心的是

对于一些天然气层位

含有气的层位

气体遇见火星会燃烧

你想这个高速的气体从井底往井口走

冲到井口以外

是不是还有钻屑在里面

钻屑是固相颗粒

如果固相颗粒跟着气流

高速上来

这个固相颗粒打到井架上

接触我的井架了

它的接触率是很大的

所以产生很大的热量

可能发生燃烧

就是一旦有高速气体

很有可能这个井架

就是天然气

就会燃烧

这个井架燃烧

一旦燃烧

这个井架就会瞬间报废

一口井像这种的话

地面这一套

它就可能几千万人民币

它的损失就是几千万

非常大

不光是这个损失

你想我已经花了几千万打了这口井

也面临报废这种风险

所以加起来它的经济损失很大

另外一个我资源的损失

因为我这部分气体被燃烧了

资源的损失也很大

另外一个这部分燃烧

比如说

它的环境的破坏

对环境的污染的问题

也是一个值得关注的

所以说井喷的话

危害是比较大的

这就是在海上平台燃烧的一个情况

这是中东的一个地方

发生井喷然后燃烧

你可以想象

一般说你可以想象

我这个井口也还是挺高的

你看它这个井口

相对这个火苗的话

几乎是忽略不计了

可以想

这个肯定

燃烧很高的

很严重

这就是海上平台的燃烧

瞬间这个井架就被燃烧掉

然后倒塌

很快就会倒塌

大家看到

后面我们的实训基地的井架

也可以看出来

我那井架是非常高的

几十米这种

你看燃烧的火焰比它还大

这个的话是非常的危险

这个就是影响很大的

墨西哥湾的漏油事故

Macondo事件

当时就是这个平台

发生燃烧

屈服了

实际上这个

墨西哥湾这个漏油事故

都是一系列的

低级的操作失误

叠加到一起

引起的

这个也是我们深水钻井的一个

影响比较的大的事故

当场人员伤亡的话是

人员的话死伤是11个人

遇害当时是

影响是比较大

当时除了这个事故后

奥巴马总统都建议是

很长一段时间不进行深水的钻井

这个包括我们国内也是一样

受这个事件的影响

对于深水的钻井的要求

提高了很多

现在全世界

最近这几年

出了很多一些标准和方法

来规划深水钻井的一些措施

包括你钻井液应该怎么来

体系有哪些要求

井身结构设计要考虑哪些

结构问题

水流返深要考虑哪些问题

井口的防喷器采气树

等等怎么来选

最近两三年有很多的一些标准出台

就是因为这个Macondo

墨西哥湾漏油事故过后

才出现这些很多的标准

因为它这口井都是

一系列的一些低级的错误

叠加在一起的

这个的话

在后面讲

比如说固井的

其他的一部分内容

可能要时时的给大家讲下

相关的一些内容

还有一个

就是采用了非常高风险的设计

它这个

包括它水泥浆体系

都是采用高风险的这种设计

就是为了一方面降低成本

还有一个就是节省钻井时间

因为这种深水钻井

这种钻井平台一天

就是上千万人民币

如果说你那套作业措施

能够降低

比如说缩短

一个小时到两个小时

那节省的成本也是

几十万上百万的成本

也是这个影响是非常大的

所以它采用了高风险的设计

尽量缩短我的

整个钻完井的周期

时间

酿成的

第二个就是

很多的工具

一系列的

失效事故全

酿成

相当于所有的这种

本身应该是好的

能够关闭的这种

全都失效

一系列的失效

导致的这个事故

它对环境的破坏

这个墨西哥湾对环境的破坏

是非常严重的

因为这是英国的BP公司钻的井

BP公司的

那么还好一些

因为英国跟美国政府之间的这种

两个国家政府之间的这种关系

对于它环境污染的赔偿

相对要低一些

如果换成其他的一些国家

或者

跟美国没有很好的政治联盟的国家

像这种环境污染

可能它的赔偿

是非常严重的

我看了一个报道

预计是它的赔偿的

几百亿美金

就是这口井的损失是几百亿美金

大家想整个中海油

像我们国家中海油

一年的利润才是几百亿人民币

它这口井出了事故过后

它损失是几百亿美金

比我们国内石油公司总的资产还多