吉林油田淺氣層井防噴技術研究

姜寧(大慶鉆探工程公司鉆井服務公司吉林探區井控培訓中心 吉林松原 138000）

王敏（大慶鉆探工程公司鉆井四公司工程分公司 吉林松原 138000)

一、吉林油田已發現的淺氣層分布

吉林油田已發現的淺氣層分布：松遼盆地中淺層和深層領域中；長嶺凹陷中乾安油田周邊及斷陷中伏龍泉洼槽區塊；扶新隆起區中新立地區和長春嶺區塊；紅崗-大安油田周邊和紅崗構造及其他區塊；華子井階地中大老爺府構造；孤店構造和斷陷中的孤店斷陷；德惠斷陷區塊；鶯山斷陷區塊；梨樹斷陷區塊；鹿鄉斷陷中五星構造帶區塊；岔路河斷陷中梁家構造帶區塊。以上均屬于A級風險區。

二、淺氣層井噴的特點及原因

1.淺氣層井噴的特點

（1）地表疏松，井噴關井易憋裂地表，不能采用常規方法關井。

（2）由于淺層氣體侵入井眼后，在很短的時間內就會移到井口，難以預測，經常是突然出現，溢流一旦發生，井噴幾乎不可避免。

（3）易發生井噴的多為黑帝廟油層。

（4）壓力高，一旦井噴，即使流量小也能使所有修井液噴出。

（5）氣體可能在沒有警報的情況下就到達地面。

2.淺氣層井噴的原因分析

（1）對危害性缺乏足夠的認識，思想麻痹，違章操作。

（2）由于作業空井時間過長，在靜態下氣體擴散侵入井眼，產生積聚現象，隨著壓力的降低，體積不斷膨脹，最終導致井噴。

（3）在修井過程中不灌修井液或是沒有灌滿。

（4）修井液的密度不合理。

（5）由老井竄氣后天形成的淺氣層，更容易導致井噴。

（6）井口不安裝防噴器或井口設備不合格。

三、淺氣層井控特點

淺氣層本性活躍，發展為井噴的速度快、來勢猛、反應時間短、控制難度大且極易著火。起鉆是淺氣層井噴概率最大的工況，在拔活塞或上提下放活動管柱易于激活誘噴氣層。由于修井空井時間過長，修井液密度過低，井底有氣體擴散不易被察覺，易發生淺氣層井噴。

四、淺氣層井噴的預防控制及檢測方法

1.淺氣層井噴的預防控制方法

（1）掌握淺氣層的井控特點

（2）作業人員在修井之前應仔細閱讀目的層含氣情況和淺氣層及其潛在的風險提示。

（3）對淺氣層的修井液密度設計要根據實際情況確定合理值。

（4）起下管柱要觀察井口返出修井液的情況和修井液灌注液面，控制起下管住的速度，防止抽汲誘噴，要及時發現溢流。

（5）堅持“發現溢流立即關井，疑似溢流關井檢查”的原則。

2.淺氣層的檢測方法

現有預測900 m淺沉積層剖面的新技術；高分辨率的電火花地震勘探和亮點分析技術對于預測淺氣層很有效；水柱氣泡檢測儀可以發現氣體滲漏；無泡電火花測量儀可進行沉積速度分析并能提供深度達300 m的活動與非活動的氣體儲層情況。

五、淺氣層井噴案例分析

以吉林油田地區大17-5井淺氣層井噴為例，其基本情況：11月12日鉆進至611.27米，鉆井液密度1.12 g/cm3，粘度46 S。準備起鉆。5:30-6：30循環1小時，測量鉆井液性能沒有變化。開始起鉆，起鉆至11柱時發現灌不進修井液，判斷發生抽汲。司鉆立即下放鉆具搶接方鉆桿，在搶接方鉆桿過程中井口有鉆井液涌出，立即組織軟關井。關井10分鐘后套壓升至1.9 Mpa，立即節流循環。12:00密度為1.80 g/cm3重修井液到井20 m3，混入鉆井液池，開始壓井。入口密度循環10分鐘后套壓達到1.9 Mpa，未能壓穩。14:30密度為1.48 g/cm3重修井液到井40 m3，繼續壓井，循環1小時后，出口鉆井液密度穩定在1.40-1.42g/cm3，但鉆井液內仍有氣泡，套壓為零。現場決定立即搶下10個單根，循環1小時后，入口修井液比重1.40-1.42 g/cm3，出口鉆井液密度1.41-1.42g/cm3，出入口密度變化趨于平穩。

1.原因分析：

一是通過綜合分析認為，在本井340-370米存在明水組高壓氣水層，地質設計未對存在的淺氣層進行提示，加之作業時現場執行修井液密度偏低（1.12g/cm3），造成溢流發生。

二是鉆井隊坐崗觀察不到位，起鉆時發生抽汲未及時發現。

結論

1.溢流多發生在起鉆，因此，作業時要做好防范工作，及時發現溢流和正確快速關井是唯一正確的處理方法。

2.淺氣層雖是非目的層，施工時引起高度重視，避免意外發生。

3.修井液密度設計要綜合考慮，附加密度值的大小要合理。

4.出口溢流是最直接的井噴顯示，體積檢測難以及時發現溢流，建議采用聲波溢流測定儀監測溢流。

5.建議淺氣層井作業時必須做到：裝防噴器；控制起下管柱速度防止抽吸與拔活塞；起管柱連續灌滿修井液；盡量縮短空井時間。

6.增加H2S檢測設備，對淺氣層中有H2S的井做好防范措施。