气侵的特点
地层中的流体,有油气水单独存在的,也有油气水共存的。由于气体的特性,气侵时无论侵入的方式或运移的状态都不同于油侵或水侵。
一、 气侵的途径和方式
1、 钻进气层时,随着气层岩石的破碎,岩石孔隙中含有的气体侵入钻井液。钻到大裂缝或溶洞气藏,有可能出现置换性的大量气体突然侵入钻井液。
2、 气层中的气体通过钻井液(含泥饼)向井内扩散。
3、 当井底压力小于地层压力时,井下处于较大的欠平衡状态,气体由气层以气态或溶解气状态大量地流入或侵入钻井液。
二、 气侵对钻井液柱压力的影响
由于气体有压缩和膨胀的特性,气体侵入钻井液后,在井底时因受上部液柱的压力,气体体积很小,随着钻井液循环上返,气体上升速度越来越大,气体所受液柱压力也会逐渐减小,气体体积就逐渐膨胀增大,特别是气体接近地面时气体膨胀就很快增大。因此,即使返到地面的钻井液气侵很厉害,形成很多气泡,密度降低很多,但钻井液柱压力减小的绝对值仍是很小的。即使地面气侵钻井液密度只有原钻井液密度的一半,钻井液柱压力减小值也未超过0.4Mpa。但是,在钻井过程中,若不采取有效的除气措施,就会反复将气侵钻井液泵入井内,使钻井液气侵的程度更加严重,造成井底压力不断降低,就有出现溢流或井喷的危险。
三、 气侵的几个特点
1、 气侵的钻井液在不同深度的密度是不同的。
2、 气侵钻井液接近地面时其密度才变得很小,所以即使地面钻井液气侵厉害,密度降低很多,但井底钻井液柱压力减少并不大。这时不能再以地面气侵钻井液密度乘以井深来计算液柱压力。
3、 由于抽汲或长时间停止循环(如因换钻头、修泵或电测等)井底积聚有相当数量的天然气形成的气柱,上升膨胀时可能导致钻井液外溢。
4、 钻井液气侵后而井又关闭时,由于密度差的缘故,天然气会滑脱上升,最后积聚在井口。若井筒和井口装置无渗漏,则滑脱上升的天然气不会膨胀,体积不会变化,当上升过程中,井口压力会逐渐增加。当气体升至井口时,钻井液柱上增加了一个与溢流在井底相同的压力同时作用于井筒,而井口则作用有原来溢流在井底时的压力,此时,有可能形成过高的井底压力和井口压力,为了避免出现这种情况,气侵钻井液循环出井时,要允许气体膨胀,释放部分压力,同时不要让井眼长时间关井而不循环。
5、 关井时气体上升而不膨胀的情况下,地层压力不等于井口压力加钻井液柱压力,因此,不能用这个压力来计算所需钻井液密度。
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