录井异常预报

李 立 川庆钻探公司地质勘探开发研究院 Geological Exploration and Development Research Institute of Chuanqing Drilling Engineering Co. Ltd. 录 井 异 常 预 报 李 立 前 言 感知地下与地面的神经网络 两大作用 地质发现-工程安全 油气发现的参谋 安全钻井的眼睛 录井对钻井施工连续的监测，为异常的发现及预警提供可靠的基础，是 快速安全建井的必要手段，可以说是钻井的“眼睛”（及时“看见”并及时 “响应”）。 在体现出录井重要作用的同时，也给录井工作者提出了更为严格的要求 ，即100%的预报率（不能漏报），90%以上的符合率（即准确度）。 而欠平衡、气体钻井、螺杆、PDC钻头、水平井等新的钻井工艺对异常 的发现和判断也需要新的方法。 前 言 汇 报 提 纲 一 结论与建议三 基本常识 二案例分析 基 本 常 识 地质异常分类 井漏 井涌/溢流 井侵 放空/加快 空钻气喷 共五大类 井漏 水侵 膏盐侵 溢流 有毒有害气体（H2S/CO2） 井涌 放空/加快 空钻气喷 油气侵 共十小类详细分类 基 本 常 识 工程异常分类 循环类 钻头类 井筒类 共三大类 钻具刺/地面管汇刺 螺杆抽筒 断钻具 共三小类循环分类 基 本 常 识 工程异常分类 循环类 钻头类 井筒类 共三大类 缩径阻卡 碰眼 卡钻 共三小类井筒分类 基 本 常 识 工程异常分类 循环类 钻头类 井筒类 共三大类 基 本 常 识 溜钻 堵水眼/掉水眼 顿钻 共四小类钻头分类 钻头泥包/钻头老化 井 漏 录井响应 出口流量降低（ ） 参数变化 泵压可能下降 钻时可能加快 液面下降（ ） 扭矩可能下降 排量可能增大 提密度过程中液面、出口流量下降（ ） 起钻过程中灌量超过正常灌量（ ） 下钻或下套管过程中返出量低于正常量（ ） 钻进出现放空 静止后循环不返（静止前液面在井口）（ ） 基 本 常 识 井 侵 录井响应 油气侵（钻时可能加快/气测值升 高/槽面可能见油花或气泡/液面上 升/密度可能下降/岩屑可能见荧光 ） 参数变化 水侵（钻时可能加快/气测值升高/ 槽面可能见油花或气泡/液面上升/ 密度可能下降/粘度先升后降/电导 率下降/氯离子含量上涨） 膏盐侵（岩屑变化/扭矩变化/钻 时加快/电导率升高） 有毒有害气体（H2S报警/非烃响应） 基 本 常 识 溢流（出口流量可能上涨/静止时出 口人工观察不断流/起钻过程中灌量 小于正常灌量/下钻或下套管过程中 返出量高于正常量） 井 涌/放空或加快 录井响应 基 本 常 识 井涌（钻时可能加快/气测值升高 /槽面可能见油花或气泡/液面上 升/密度下降/钻井液涌出转盘面 1m之上） 参数变化 放空（悬重突然速降/钻时突然迅 速加快/钻压突然降低/岩屑中可能 有次生矿物-应立即预警，提 示循环观察，若泵冲未变而出口 流量降低或升高均可能出现了溢 流，或液面上涨或测值延迟时间 后上升均应报警） 加快（钻时加快可能是岩性的变化 ，也有可能钻遇储层，因此可先预 警，再持续观察，若若泵冲未变而 出口流量降低或升高均可能出现了 溢流，或液面上涨或测值延迟时间 后上升均应报警）。 -充分利用微钻时参数，更直观 反映加快或放空现象 气体钻进气喷 录井响应 基 本 常 识 悬重急速下降，钻具上顶（严重时悬重 降至空游车的重量之下，发现钻头位置 不变而悬重下降应立即报警） 参数变化 扭矩急剧上升（摆幅增加，毛刺增多） 转盘转速降低 立压上升（可能不明显，但持续上升） 套压可能上升（若旁通开启可能持续上升 ） 气体钻进气喷是钻遇未预计的高压高产油 气层，导致油气携砂快速上行，并出现钻 具上顶等现象，需立即用环封关井，此时 若见到参数异常。立即报警，并通知捞砂 人员规避，遇异响立即撤离。 气体钻进前必须做应急预案以及专项技术 交底，以及对钻井方、空钻公司油气水、 可能高压层的地质预告和通告，施工中注 意参数的变化，有异常先报警再核实。 钻具断/螺杆抽筒 录井响应 基 本 常 识 立压速降（气体钻进时显示微弱 ，可设置±0.5左右的报警门限） 参数变化 泵冲上升（与正常的情形相反， 立压与泵冲反向变化）/扭矩可能 降低 钻具断可能是钻具刺的延伸，也可 能是操作不当如溜钻、或钻具疲劳 等引起。 螺杆钻进，地面无扭矩及转速参数 ，抽筒时参数变化主要是立压、泵 冲，同时钻时会增加，观察岩屑中 可能有铁屑。 缩径阻卡/卡钻 录井响应 基 本 常 识 悬重异常变化 参数变化 摩阻增大（主要是下钻划眼/钻进 倒划眼/水平钻进摩阻逐渐增加） 遇阻或上提挂卡严重时，可能导致 卡钻 遇上提下放悬重异常时应预警/在 膏盐地层、泥页岩为主地层钻进注 意因缩径或垮塌，摩阻增加导致阻 卡/在水平钻进中因岩屑床增加或 方位的变化，摩阻增加易卡，注意 预警） 定向钻进为稳斜，往往采用扶正器 ，钻入泥页岩段易卡钻，因此因做 好地层预报，进入泥页岩段应提示 及时调整钻具组合）。 碰 眼 录井响应 基 本 常 识 扭矩增加 参数变化 钻时增大 岩屑返出中出现铁屑（同场井钻进中备用 磁铁供采集工使用）。 实钻过程中根据测斜数据计算井间距。 遇钻时变大，扭矩上升，见铁屑，及时预 报。 同场井施工，进行防碰技术交底。 溜钻/顿钻 录井响应 基 本 常 识 溜钻时，钻压突然增大，悬重降低，系 人为操作不当，加压过多所致，其后果 可能是钻头损坏，钻具刺断等 参数变化 溜钻后注意观察扭矩，钻时、立压等参 数，判断钻头、钻具是否损伤。 溜钻后还要注意扭矩的变化，因加压过猛 ，可能蹩钻盘，上提后钻具倒钻而倒扣， 钻具滑落，反映出相同泵冲情况下，立压 降现象。 顿钻主要是下钻中遇阻而司钻未注意继续 下放，或下钻快到底时，司钻仍快速下放 ，钻头直接突然触底，导致悬重速降，游 车歪斜过程中根据测斜数据计算井间距。 顿钻后可能卡钻，损伤钻具、钻头，因此 若仍然钻进，主要观察立压、钻时、扭矩 等与钻头、钻具有关的参数变化。 堵水眼/掉水眼 录井响应 基 本 常 识 堵水眼时，泵压上升/岩屑返出减少/出 口流量降低。 参数变化 掉水眼时，泵冲不变情况下，泵压下降 出口流量增加。 堵水眼后，因岩屑积压，钻时及扭矩可能 有增加趋势。 钻头泥包 录井响应 基 本 常 识 钻时加大 参数变化 立压上升 出口流量降低 岩屑返出变少 钻头泥包一般发生在浅表层，因排量跟不 上，井底清洗不及时，或泥质塑形地层等 起钻有拔活塞的现象（起钻返出量明显大 于正常量），可能卡钻，或导致井喷。 钻头老化 录井响应 基 本 常 识 钻时加大（利用好微钻时） 参数变化 扭矩上升（摆幅增加，毛刺增多，注意 后期可能因外径磨小，扭矩反而变小， 扁平滑） 岩屑中可能有铁屑 在钻头正常的使用时间后期密切关注/在 有燧石、砾石层、大套砂岩层施工中关注 /下钻中长时划过眼或钻进中频繁倒划眼 的钻头/曾溜钻或顿钻的钻头 汇 报 提 纲 一 结论与建议三 基本常识 二案例分析 （一）典 型 井 控 案 例 二、案例分析 1、龙岗001-12井 （气体钻井气喷） 二、案例分析 事件经过： 氮气钻进至井深3764.50m（见气测异常，19:15气测值达到高峰，全烃 92.9961%，立压逐渐上涨（1.611.9MPa，空钻公司怀疑分析环空有砂塞，实际 是井下气体大量涌出引起压力上升），19:49空钻公司增大供气量举砂，19:50钻具上 顶1.0m，悬重由17162501716kN，排砂管出口气体强烈喷出，排砂管断裂为三 段，部分飞至100米外的农田，部分抬飞至井场左侧50米远），立即关井，套压 046.0MPa，用密度1.70钻井液压平，中测获气12.3×104m3/d及少量凝析油。 二、案例分析 立压逐渐上涨（ 1.611.9MPa），19:50钻 具上顶1.0m，悬重由 17162501716kN。 气测异常 举砂时，录井在场员工及时与 空钻人员沟通，了解到将举砂， 因此均及时避开了高压管线区， 未冒险去取砂样，避免了伤亡， 并监视举砂过程，发现大钩高度 上顶，立压超过管线承压极限， 进行了预报。 二、案例分析 悬重低于空游 车重量 悬重未恢复至 原悬重，说明 井下有高压上 举。 事件分析： 气体钻井易暴露储层，流体更易进入井筒，且上升迅速，遇产量大，压力高，预报不 及时，处置不当易导致地面管汇被抬事件（比如判断不当，实行举砂，或压力高时未从放 喷管线放喷而是直接用空钻管线放喷），录井人员要及时发现显示，及时向司钻和空钻公 司司控人员报警，同时在气体钻井前必须与空钻公司取得联系，凡是举砂时，要求空钻人 员提示录井人员，防止举砂时在管线区取样或其他作业伤人。 录井在该井的施工中一点不足是遇钻时加快未引起重视。 二、案例分析 2、龙岗001-8井 （长兴组底部高压层溢流） 二、案例分析 事件经过： 2009年01月28日0:46（大年初二），用密度1.22g/cm3、钻井液钻进至长兴组底部（差3米完钻），井深 （6531.70m); 0:52 降排量循环，液面上涨0.76m3（正常回流）， 0:58 泵接单根，液面上涨3.28m3（超过正常回流量1.5m3 ）, 发生溢流，未及时报警； 1:02 恢复循环，液面上涨2.95m3（液面有回落，但未回到基面，随后上涨，说明有溢流，未报警）； 1:05 恢复钻进至6532.23m，液面上涨3.54m3（此时液面不回落，反而上涨，明显溢流），录井队当班 操作工事后声称说用对讲机向进行了预报，但既无声光报警证据，也无抓图，无标注、无预报单，无法证明自己履 行了报警职责； -1:18 关井，套压012MPa、立压0MPa（装有回压阀）； -1:23钻井队开泵循环，后再次关井，立压10.1MPa，套压27.0MPa，期间气测无异常变化，井下严重 溢流； 后用密度1.401.60 g/cm3的钻井液正循环压井时发生井漏，用密度1.50 g/cm3钻井液反循环堵漏压井时 钻具受硫化氢腐蚀断落，井下落鱼4804.25m全井报废。 钻时情况：6528/43；6529/44；6530/39；6531/36；6532/24。 造成溢流发现不及时、预告不及时事件，出现严重井控险情，导致井眼报废，表现出极端的井控管理混乱，教 训惨痛。 二、案例分析 二、案例分析 事件分析： （1）、要求储层钻进大班值班，而事实是未值班；作业部督查缺位（之后的井要求上报值班名单备案） （2）、钻时明显加快，按三类十五种显示预兆应进行预警，但未预警； （3）、要求钻目的层前进行一次坐岗培训，小队未进行（而且当班的操作员为长庆到四川的劳务派遣工；对井 控知识及其缺乏），队长管理缺位，作业部检查缺位（作为作业部井控检查内容）； （4）、接班未核实正常回流量，应在接班时核实并记入交接班记录重点提示栏（之后作业部作为井控检查重点 内容之一）； （5）、接单根停泵时，操作员未注意观察回流量是否正常，发现超量及不断流未立即用声光报警仪报警（不得 采用去先核实后报警的方式，并用对讲机再次核实司钻已知晓），通知录井技术员到场处理； 二、案例分析 2、事件分析： （6）、采集工未按井控要求，在接单根及时到防溢斗观察在钻具不上下时是否断流（不断流则直接上站台报警 ）； （7）、报警持续极端不规范（录井队当班操作工事后声称说用对讲机向进行了预报，但既无声光报警证据，也 无抓图，无标注、无预报单，无法证明自己履行了报警职责）； （8）、员工井控意识淡漠，技能低下，对异常的发现、判断和处置均不当，反应出日常的培训不力、要求不严 、处罚不力，类似事故屡犯的现象； 二、案例分析 高石2井 （气体钻井水侵防卡预警） 二、案例分析 二、案例分析 岩屑湿润，返 出减少 气体钻井需要的钻井条件相对较复杂，工程异常预报显得更为重要，发现异常及时预报以避免钻井事故的 进