綜合錄井參數(shù)在鉆井工程異常預警中的應用探討

孔軍

中法渤海地質(zhì)服務有限公司 天津 300457

1 綜合錄井參數(shù)在鉆井工程異常預警中的應用意義

綜合錄井儀對鉆井參數(shù)進行連續(xù)檢測和記錄，包括：鉆井時間、懸重、鉆壓、立壓、轉速、旋轉扭矩等。鉆井工程事故包括鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的泵刺穿、堵塞、掉水眼等；鉆具系統(tǒng)的異常包括鉆具遇阻、卡鉆、打滑、斷裂等。許多錄井參數(shù)不是獨立的，而是相互關聯(lián)，如轉盤轉速、扭矩、泵沖、垂直壓力等。在相關參數(shù)不變的情況下，某個參數(shù)總是在不正常范圍內(nèi)變化，也是進行異常預警的依據(jù)。這種變化最直觀的反映就是相關錄井參數(shù)的曲線，相關人員可以結合各種曲線記錄的歷史數(shù)據(jù)，可以判斷某一參數(shù)是否異常[1]。

2 在鉆井工程異常預警中的存在的問題

目前大多數(shù)綜合錄井參數(shù)的分析判斷工作，大多依靠人工判斷。在人工分析判斷的基礎上，再由計算機自動完成。由于錄井工作人員的個人知識和經(jīng)驗的巨大差異，導致異常預警工作效率低下，無法及時處理異常情況，給鉆井工作造成了不可估計的經(jīng)濟損失，形成了安全隱患。此外現(xiàn)有的綜合錄井參數(shù)自動識別系統(tǒng)可以預警的鉆井事故較少，預警類型也比較單一，不能滿足當今日益發(fā)展的鉆井工作需求[2]。

3 綜合錄井參數(shù)在鉆井工作異常預警的應用

3.1 鉆井事故異常預警

早期預警中常見的鉆井事故有鉆頭磨損、井漏、卡鉆等，如不加注意，會造成鉆井工程被迫停產(chǎn)，甚至可能造成更嚴重的后果。目前鉆井工程的預測分析主要是在測量分析過程中，通過改變鉆井工程參數(shù)來完成的。這要求錄井人員要利用好綜合錄井參數(shù)，分析各種測量參數(shù)及其變化，并且學習綜合分析處理的相關技術。由此不僅可以判斷鉆頭的異常情況，還可以實時監(jiān)測各種事故和地層壓力等異常情況。例如地層壓力實際情況下可能導致井噴事故的發(fā)生，這就需要錄井人員關注錄井參數(shù)的變化。當發(fā)現(xiàn)地層壓力檢測異常、出口流量增加、總體積增加等明顯情況時，要引起警覺，及時進行異常預警，防止出現(xiàn)井漏、井涌等重大安全事故的發(fā)生。此外錄井人員要建立健全事故預防體系，定期組織自查自糾，提前進行分析和異常預警。并且錄井人員要保持長期的問題意識，提高作業(yè)技術人員的素質(zhì)，提高自身的管理水平。首先錄井人員應該系統(tǒng)收集并分門別類，掌握相關技術，在鉆井過程中，隨時跟蹤觀察各種參數(shù)的變化。并且錄井人員要不斷總結經(jīng)驗，以便為甲方提供更好地服務，提高綜合操作水平[3]。

3.2 鉆井液參數(shù)異常預警

在鉆井工程異常預警中綜合錄井參數(shù)包括鉆井液密度、出入口溫度、池體積等。而泥漿密度是實現(xiàn)平衡鉆井、提高鉆井生產(chǎn)效率的重要因素。由此可見鉆井液密度也是確保安全、快速鉆井和保護油氣層的重要參數(shù)，需要錄井人員可以根據(jù)這些參數(shù)的變化和井內(nèi)實際情況，防止井噴、井壁垮塌以及高壓層的油、氣、水進入鉆井液，破壞鉆井液的性能，避免井下復雜情況的發(fā)生。

現(xiàn)場人員可以通過鉆井液參數(shù)，觀察油花、氣泡等情況，避免鉆井液柱壓力大于地層壓力，做出異常預警，防止安全事故的出現(xiàn)。錄井人員也可以根據(jù)出口泥漿溫度變化，預警高壓地層，但也要排除人為因素的影響。而鉆井液流變性也對鉆井工程影響巨大，能夠在一定程度上保障井下安全作業(yè)。這要求錄井人員根據(jù)綜合錄井參數(shù)判斷工程異常情況，進而有效規(guī)避安全事故，最大程度保障經(jīng)濟效益。例如井壁垮塌，需要鉆井人員及時調(diào)整鉆井液參數(shù)，通過鉆井液密度的變化，進行相關異常預警。若鉆井液密度過高，要注意鉆井液增稠、鉆速下降、鉆井液成本增加等問題[4]。

但是鉆井液密度過低，很容易發(fā)生井涌甚至井噴等問題。所以錄井人員要準確、合理把握鉆井液等密度情況，設置合理的安全線，并以此進行異常預警工作，為順利鉆井施工創(chuàng)造良好的條件。異常預警是井控安全工作的根本保證，做好井控工作的關鍵在于井控人員的認真觀察，班組長的持續(xù)值班和監(jiān)督管理，及時檢測不同工況下的異常顯示，及時校正超聲波傳感器，提醒鉆井隊灌漿。由此及時報告險情，迅速控制井口，保證井控安全。這也要求鉆井隊伍要加強對在崗人員的現(xiàn)場培訓，提高在崗人員的基本技能、責任心和在崗水平，確保在崗人員能夠及時、準確地識別異?，F(xiàn)象，并且按照相關危險程度進行異常預警[5]。

3.3 地層壓力異常預警

立管壓力是計算鉆井參數(shù)與壓力損失的重要參數(shù)，也是反應鉆井安全的重要參數(shù)，可以反應鉆具刺穿、鉆頭水眼堵塞等多種安全情況。而其中dc 指數(shù)是分析地層壓力最重要的參數(shù)，從dc 指數(shù)的變化趨勢可以看出地層壓力異常。如果出現(xiàn)異常高壓，dc 指數(shù)將偏離正常趨勢線，就要注意井內(nèi)溢流和井涌情況等出現(xiàn)。而且錄井人員也要注意出口流量、池容、電導率、溫度和氣體測量值的變化。如有相關參數(shù)存在異常，應該及時向井隊報告，避免井涌、井噴等安全事故的發(fā)生。由此各層地層壓力不同，可以從dc 指數(shù)直觀反映出來，切實提高了異常預警的工作效率[6]。

4 結語

加強對綜合運行參數(shù)的持續(xù)監(jiān)控和定量評估，可以提高施工安全性。全面預警參數(shù)異常具有很大的實用價值，這使每個鉆井團隊都可以使用現(xiàn)有的技術手段來研究各種參數(shù)的異常變化，及時控制潛在風險并更好地消除，減少經(jīng)濟損失，為提高油氣采收率做出更好貢獻。