综合录井如何监测、预报井涌、井喷征兆

徐靖华 李全

【摘 要】2003年12月23日重庆开县发生的井喷事故，对人民生命财产造成的损失、所产生的影响，一直警示着我们，作为一名综合录井现场工作者，如何在录井过程中作好井涌、井喷相关参数的监测分析，及时预报溢流、井涌征兆避免发生井喷事故意义重大。

【关键词】综合录井；监测；预报；井喷

本文主要从几个方面谈谈录井过程中如何监测预报井涌、井喷征兆。

1.收集分析资料

收集并分析承录井所处构造位置、地层岩性分布情况，邻井油气水分布、地层压力分布情况、钻井液密度使用情况以及工程复杂事故，可预测承录井地层压力变化，指导录井过程中的压力监测。

1.1构造位置

承录井所在的构造位置（1）决定着是否有地层应力形成，一般山前构造易产生地层应力使地层压力变化大。（2）承录井所在的构造位置预示构造内的流体性质、能量大小。

1.2地层岩性分布

了解地层岩性分布，可知道盖、储层的分布。知道盖、储层的分布，及时发现这异常压力过度带对预测地层压力变化非常重要。

1.3邻井资料

在油田老区、评价井区块录井，应对邻井的油气水分布情况、地层压力分布情况、钻井液密度使用情况以及钻井施工中复杂事故等已知资料进行统计，并加以对比分析，然后有针对、有目的的在不同层位、不同工程施工过程中，制定出相应的井涌监测方法和应急预案，避免井喷事故的发生。

2.钻进过程的监测

发生井涌、井喷的原因是井筒泥浆液柱压力无法平衡地层流体压力，导致地层流体涌出井口。

2.1钻时、dc指数、岩性

钻进过程中钻时、dc指数、地层岩性可间接反映地层压力变化。根据dc指数监测地层压力的原理，通常在异常高压段上会有泥岩异常压力过度带，在钻揭泥岩异常压力过度带时，表现为比钻揭正常压实的泥岩机械钻速加快、dc指数变小、岩屑量增加、岩屑密度下降、岩屑边角变锐。通过仔细分析上述参数变化可判断是否钻入异常压力过度带，再通过dc指数计算出地层压力，将压力变化情况及时报告有关方面，调整泥浆密度，为进入高压层预防井涌、井喷提供依据。

2.2气测、泥浆参数

钻进过程中气测、泥浆参数变化是直接反映井筒液柱压力平衡地层压力的情况，并可间接反映地层流体性质。井筒液柱压力是否平衡地层压力以及地层流体性质将决定发生井涌、井喷的可能性。

2.2.1如何评价井筒液柱压力

在钻开储层后液柱压力小于地层压力各项参数表现为：（1）立管压力下降、出口排量增加。（2）气测异常幅度大、回落慢、气测基值明显大于钻开储层前的基值并且活跃。（3）单根气明显、幅度大，活动钻具气活跃。（4）钻井液密度下降，液位不断上升，粘度、电导、温度发生变化，返出岩屑量增加色杂并有掉块。

2.2.2如何判断地层流体性质

如何判断地层流体性质是比较复杂的事情，由于能引发井涌、井喷的地层流体显示较强，钻开储层后气测、泥浆和岩屑所反映的地层流体特征较为明显，能判断出地层流体性质。

（1）油气层。

油气层：组分中轻组分相对含量较高，组分出的较全， 气测异常时泥浆出口密度下降，粘度上升，出口电导下降，出口温度略降，岩屑荧光含量中等、色淡黄色，烤干岩屑荧光含量下降，岩屑中有油气味，槽面有少量油花。

（2）油水同层。

油水同层：组分表现和油层相象，但异常幅度较油层大，气测异常时泥浆出口密度下降，粘度下降，出口电导一般上升，岩屑荧光含量中-高、颜色乳黄色—金黄色，槽面见油花。

（3）水层。

水层：组分表现比较乱，有的水层气轻组分相对含量较高，有的水层气重组分相对含量较高。但水层气异常幅度较大，气测异常时泥浆出口密度下降，粘度下降，出口电导一般上升，通常伴有H2S气体，岩屑有无荧光不能作为水层的判别依据，以泥浆性能变化判别地层流体是否是水较为可靠。

钻进过程中通过分析录井时实监测数据，钻开储层前可预测出异常压力过度带，钻开储层后能初步判断泥浆液柱压力是否平衡地层压力以及初步评价地层流体的性质，为避免井涌、井喷，实施井控作业提供有利的保证。

3.提下钻过程的监测

大多数井涌、井喷事故是由工程施工措施不到位诱发的，提下钻施工措施不到位最易诱发井涌、井喷。

3.1提钻过程的监测

监测提钻速度、灌浆频率与灌入量多少是预测井涌、井喷的关键。

3.1.1提钻速度

上提钻具时钻具对井筒将产生抽吸，通过工程辅助程序，计算出抽吸压力与提钻速度的关系，确定合理的提钻速度，将提钻速度上限输入实时监控计算机作为报警限，一旦提钻速度超出，时实监控计算机立刻报警，现场录井人员及时提醒工程人员，避免提钻速度过快产生的抽吸，引发地层流体侵入。

3.1.2提钻灌浆

提钻过程必须按规定向井内灌浆，否则环空液位下降，泥浆液柱压力不能平衡地层压力，导致井下地层流体侵入井筒引发井涌、井喷。发现井队不按规定灌浆，及时提醒是录井人的职责。

泥浆是否灌入井内，灌入多少是提钻井涌、井喷监测预报的关键。

3.2下钻过程的监测

监测下钻速度、下钻返浆量多少是预测井涌、井喷的关键。

3.2.1下钻速度

下钻速度过快会产生压力激动；通过工程辅助程序，可计算出下钻压力激动与下钻速度的关系，确定合理的下钻速度，将下钻速度上限输入实时监控计算机作为报警限，一旦下钻速度超出，实时监控计算机立刻报警，现场录井人员及时提醒工程人员，避免下钻速度过快产生压力激动，引发井漏导致环空液位下降引发井涌、井喷。

3.2.2下钻返浆

一般下入多少钻具就会返出多少泥浆，如果返出泥浆体积超出下入钻具本体体积，说明井下地层流体已侵入井筒，及时通报有关方面。如果返出泥浆体积小于下钻钻具本体体积就可能是井漏，井漏会引发井涌、井喷。

3.3实例分析

某井在井段2936.00-2939.00m打开一显示层，气测异常时全烃由1189ppm上升到67676ppm，气测解释为油气层，显示层打开后，气测基值由500ppm上升到2000-3000ppm，气测显示活跃。在井深2962.82m钻头老化提钻换钻头，提21柱后录井发现提下钻罐没有下降，录井通知井队，井队停下检查，在以后的提钻中，提下钻罐缓慢下降，整个提钻过程理论灌浆量应为13.6m3但实际灌浆量为8.94m3 灌浆量不够。换完钻头下钻，下到915.26m发生井涌，井涌前总池体积由下钻开始时的115.50m3上升的到136.5m3，下入915.50m长的钻具共返出泥浆21m3，理论返出量为10m3左右，多返11m3泥浆。井涌发生后井队关井求压，泵压11Mpa、套压12Mpa。后用时3天经过3次压井，压井成功恢复钻进。

通过上面时例分析发现，录井在监测过程中显现出以下井涌征兆：（1）提钻前有一明显的油气显示。（2）气测基值上升、显示活跃。（3）提钻灌浆量不够。（4）下钻返浆超出。录井监测失误主要表现在1）油气显示、气测基值上升、显示活跃没有联想到地层压力变化。2）发现灌浆量异常不够及时，3）没有把实际灌浆量与钻具本体体积进行比较。4）下钻返浆超出没有及时发现预告。

4.结束语

综合录井只有作好地层压力预测、地层压力监测、提下钻监测以及及时发现井漏才能发现预报井涌、井喷征兆。在录井过程中录井人员必须作到参数准确、资料齐全、发现及时、分析到位、预报及时，这是发现和预报井涌、井喷征兆的关键。

【参考文献】

[1]赵斌.地质录井在水平井施工中的地质导向.录井工程，2010，21（3）：9-13.