CN113417588B - 一种油气钻井过程中溢流情况评价方法 - Google Patents

一种油气钻井过程中溢流情况评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种油气钻井过程中溢流情况评价方法，包括根据钻井液泵的泵冲数确定钻井液泵入流量；确定出入口流量差；根据出入口流量差以及钻井时间确定实时总溢流量；根据实时总溢流量以及实时泥浆池液位差确定溢流判断因子；根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断；若判断结果为未溢流，则进行钻井；若判断结果为溢流，则停止钻井并进行下一个步骤；根据压力监测数据绘制实时压力沿井深分布图；根据钻井参数以及井筒瞬态流动数学模型确定瞬态压力沿井深分布图；根据实时压力沿井深分布图和瞬态压力沿井深分布图确定溢流层位。本发明能够实时、快速、精确的对井下溢流情况进行判断，并能确定井下溢流程度以及溢流发生位置。

Description

一种油气钻井过程中溢流情况评价方法
技术领域
本发明涉及一种油气钻井过程中溢流情况评价方法，属于油气田钻井技术领域。
背景技术
在钻井过程中，当钻遇地层的压力高于井筒钻井液柱压力时，便会出现溢流。溢流是井喷的先兆，通过及时地发现溢流，可以避免井喷事故，减轻压井作业对井下油气层的伤害。因此，优化溢流监测方法，提高预警能力，提高监测的实时性与准确性，对实现安全、高效、经济钻井具有重要意义。溢流是井喷的先兆，溢流发生后，若控制处理不当，将会演变为井涌、井喷，甚至井喷失控，严重时甚至造成人员伤亡、设备损毁及环境污染，所以通过及时地发现溢流，可以避免井喷事故，减轻压井作业对井下油气层的伤害。因此，需要一种实时且准确的溢流情况预测方法，从而对实现安全、高效、经济钻井具有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种油气钻井过程中溢流情况评价方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种油气钻井过程中溢流情况评价方法，包括：
根据钻井液泵的泵冲数确定钻井液泵入流量；
根据钻井液出口流量、钻井液泵入流量确定出入口流量差；
根据出入口流量差以及钻井时间确定实时总溢流量；
根据实时总溢流量以及实时泥浆池液位差确定溢流判断因子；
根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断；
若判断结果为未溢流，则进行钻井；若判断结果为溢流，则停止钻井并进行下一个步骤；
获取钻井井筒环空内的压力监测数据，并根据压力监测数据绘制实时压力沿井深分布图；
根据钻井参数以及井筒瞬态流动数学模型确定瞬态压力沿井深分布图；
根据实时压力沿井深分布图和瞬态压力沿井深分布图确定溢流层位。
进一步的技术方案是，所述钻井液泵入流量的计算公式如下：
Figure BDA0003185772690000021
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；D为缸套直径；S为冲程；n为缸数；Npum为泵冲数。
进一步的技术方案是，所述出入口流量差的计算公式如下：。
ΔQ(i)＝Qout(i)-Qinc(i)
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；Qout(i)为钻井液出口流量；ΔQ(i)为出入口流量差。
进一步的技术方案是，所述实时总溢流量的计算公式如下：
Figure BDA0003185772690000022
式中：Qgasin为实时总溢流量；ΔQ(i)为出入口流量差；t为钻井时间。
进一步的技术方案是，所述溢流判断因子的计算公式如下：
Figure BDA0003185772690000023
式中：Qgasin为实时总溢流量；K为溢流判断因子；h为实时泥浆池液位差；S为泥浆池底面积。
进一步的技术方案是，所述根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断的具体判断原则如下：
若溢流判断因子小于或等于1时，则判断为未溢流；
若溢流判断因子大于1时，则判断为溢流。
本发明具有以下有益效果：本发明能够实时、快速、精确的对井下溢流情况进行判断，并能确定井下溢流程度以及溢流发生位置；可以实现无滞后的、精确的发现钻完井过程中的溢流准确测量，降低井控风险、储层污染和非生产时间，从而提高钻井效率，节约钻井周期。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的一种油气钻井过程中溢流情况评价方法，包括以下步骤：
步骤1、根据钻井液泵的泵冲数确定钻井液泵入流量；
Figure BDA0003185772690000031
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；D为缸套直径；S为冲程；n为缸数；Npum为泵冲数；
步骤2、根据钻井液出口流量、钻井液泵入流量确定出入口流量差；
ΔQ(i)＝Qout(i)-Qinc(i)
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；Qout(i)为钻井液出口流量；ΔQ(i)为出入口流量差；
步骤3、根据出入口流量差以及钻井时间确定实时总溢流量；
Figure BDA0003185772690000041
式中：Qgasin为实时总溢流量；ΔQ(i)为出入口流量差；t为钻井时间；
步骤4、根据实时总溢流量以及实时泥浆池液位差确定溢流判断因子；
Figure BDA0003185772690000042
式中：Qgasin为实时总溢流量；K为溢流判断因子；h为实时泥浆池液位差；S为泥浆池底面积；
步骤5、根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断；
若溢流判断因子小于或等于1时，则判断为未溢流；
若溢流判断因子大于1时，则判断为溢流；
步骤6、若判断结果为未溢流，则进行钻井；若判断结果为溢流，则停止钻井并进行下一个步骤；
步骤7、获取钻井井筒环空内的压力监测数据，并根据压力监测数据绘制实时压力沿井深分布图；
步骤8、根据钻井参数以及井筒瞬态流动数学模型确定瞬态压力沿井深分布图；
步骤9、根据实时压力沿井深分布图和瞬态压力沿井深分布图确定溢流层位。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种油气钻井过程中溢流情况评价方法，其特征在于，包括：
根据钻井液泵的泵冲数确定钻井液泵入流量；所述钻井液泵入流量的计算公式如下：
Figure FDA0003615350330000011
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；D为缸套直径；S为冲程；n为缸数；Npum为泵冲数；
根据钻井液出口流量、钻井液泵入流量确定出入口流量差；所述出入口流量差的计算公式如下：
ΔQ(i)＝Qout(i)-Qinc(i)
式中：Qinc(i)为钻井液泵入流量；Qout(i)为钻井液出口流量；ΔQ(i)为出入口流量差；
根据出入口流量差以及钻井时间确定实时总溢流量；所述实时总溢流量的计算公式如下：
Figure FDA0003615350330000012
式中：Qgasin为实时总溢流量；ΔQ(i)为出入口流量差；t为钻井时间；
根据实时总溢流量以及实时泥浆池液位差确定溢流判断因子；所述溢流判断因子的计算公式如下：
Figure FDA0003615350330000013
式中：Qgasin为实时总溢流量；K为溢流判断因子；h为实时泥浆池液位差；S为泥浆池底面积；
根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断；所述根据溢流判断因子进行钻井溢流情况判断的具体判断原则如下：
若溢流判断因子小于或等于1时，判断为未溢流，则进行钻井；若溢流判断因子大于1时，判断为溢流，则停止钻井并进行下一个步骤；
获取钻井井筒环空内的压力监测数据，并根据压力监测数据绘制实时压力沿井深分布图；
根据钻井参数以及井筒瞬态流动数学模型确定瞬态压力沿井深分布图；
根据实时压力沿井深分布图和瞬态压力沿井深分布图确定溢流层位。
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