钻井工程考试(第六章).doc
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1、第六章 试题及答案一、简答题1 在钻井中,确定钻井液密度的主要依据是什么?其重要意义是什么? 答:确定钻井液密度的主要依据是地层孔隙压力和地层破裂压力。在实际钻井中,钻井液密度应不小于地层孔隙压力当量密度,以避免地层流体侵入井眼,造成溢流,发生井喷;钻井液密度应不大于地层破裂压力当量密度,以避免压漏地层,造成井漏。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。2 在实际钻井中,如何处理平衡压力钻井与安全钻井的关系?答:所谓平衡压力钻井就是在钻井过程中使井内有效压力等于地层压力,这样可以保持井眼压力系统平衡,有利于解放钻速,保护油气层,并能安全钻进。但是在一些井眼不稳定的井中钻进时,为了抑制井眼不稳定,需要选择较高的
2、钻井液密度,但井底压力不能高于地层破裂压力。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。3 欠平衡压力钻井的方式有哪些?简述欠平衡压力钻井的特点、适用性及局限性。答:欠平衡压力钻井的方式有:(1)空气钻井(2)雾化钻井(3)泡沫钻井(4)充气钻井(5)边喷边钻欠平衡钻井具有一系列的优点,如减少地层伤害,避免漏失 ;提高钻井速度;避免压差卡钻;减少完井及油层改造费用;可以对油气藏数据进行实时评价等。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。对像稠油油田、低压裂缝性油气田、低压低渗透油气田等具有储层孔隙压力低的特点,采用常规的平衡压力钻井方式,容易污染油气层;对于探井,又不利于发现油气层和评价油气层;此外对于裂缝发育的高压地层,如果采用过
3、平衡压力钻井,则会出现严重的漏失,有时因此无法钻达目的层。为此,常采用欠平衡压力钻井。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。欠平衡钻井理论技术尚不完善,也存在着许多缺点,如在所感兴趣井段的钻井与完井过程中,并不能始终保证全为欠平衡压力状态,像接单根、起下钻过程易出现过平衡,机械设备出现故障也可以出现过平衡。由于井眼缺少泥饼,过平衡下则会对油层造成伤害。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。4 地层流体侵入的原因及其预防。答:造成井底有效压力降低,进而导致地层流体进入井眼的原因有多种,主要为:(1)钻井液密度低;(2)环空钻井液液柱降低;(3)起钻抽汲;(4)停止循环。要预防地层流体的侵入,就要使井底有效压力不小于地层压力值:
4、首先钻井液密度不小于地层压力当量密度与安全系数之和;保持钻井液液柱高度不降,起下钻要平稳等。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。5 气侵情况环空气液两相流流型分布特点.答:(1)钻采过程中的井筒气液两相流动地层气体进入井底后,天然气与钻井液密度不同,依重力分离原理,气体相对钻井液将滑脱上升。先进入井眼的气体,将先行滑脱上升,不可能待气体积聚成气柱再上升。在气体上升过程中,虽然后边大气泡上升速度快,可能与沿程小气泡发生合并,但并不能在井底形成一连续气柱。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。根据气液两相流理论,气侵后在环空内出现的典型的气液两相流流型分布可以用下图表示。(2)微小气侵量下的流型分布上图(a)是微小气侵量下的环
5、空流型分布,整个环空为泡状流。在井眼下部,气泡体积小。在地面可以看到钻井液槽内有气泡,但无明显井涌现象。如果油气层薄,环空中可能只有在某一段钻井液中气泡。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。(3)小气侵量下的流型分布上图(b)是小气侵量下的环空流型分布。在环空中的中、下部均为泡状流,但在上部为段塞流。在井口可以看到含大量气体的钻井液涌出。它既可以由上图(a)情况演变而来,也可能由于地下进气量增加所致。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。(4)中气侵量下的流型分布上图(c)是中气侵量下的环空流型分布。在井底为泡状流,在井眼中上部为段塞流,而在井口为搅拌流(又称过渡流)。在井口可出现连续的喷势,成为较强的井喷。这种情况井底压
6、力与地层压力的负压差较大,并且地层的渗透率较高。同时它也可以由图(b)演变而来。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。(5)大气侵量下的流型分布上图(d)是大气侵量下的环空流型分布。对于高压裂缝性或溶洞气藏,如果负压差差较大,进入井眼的气体流量可能很大,在井的底部可能会出现段塞流,但这并不等于连续气柱而且也不可能形成连续气柱。在井的中上部出现搅拌流,井的上部可出现环状流。在地面可以看到强烈的井喷。图(c)情况如果控制不当,可以导致此种情况。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。以上四种情况基本上是以单位时间内气侵量多少划分的。而实际上的气侵量可以落到某两种情况之间,并且有许多种情况。因此,在井眼环空中,尽管气液两相流流型分布
7、如上图所示,但每种流型在环空中的位置却差别很大,详细描述环空中流型分布,则需要求解一组偏微分方程组。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。6 简述地层流体侵入井眼的征兆。答:地层液体侵入井眼的征兆有:(1)钻时加快;(2)钻井液池液面增高;(3)钻井液返出流量增加;(4)返出钻井液温度增高;(5)返出钻井液密度变低;(6)返出钻井液电导率变化; (7)返出钻井液粘度变化;(8)循环压力下降;(9)地面油气显示;(10)大钩负荷(Hook Load)增大。7 地层流体侵入井眼检测方法比较。答:(1)钻井液池液面检测法:主要是测量地层流体侵入的累计量,在地层流体侵入速度较低时可以测得其变化量,但地层流体侵入速度较
8、高时反映比较滞后。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 (2)返出钻井液流量检测法:利用测量返出钻井液流量比测量钻井液池液面发现井涌快。 (3)声波气侵早期检测法:鉴于声波在气液两相流中速度明显低于在纯钻井液中的速度,可以利用声波法早期检测气侵。它可以及早的检测到气侵。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。8 什么情况下采用硬关井?答:(1) 井口井涌速度不高;(2) 盐水侵入量越大,井壁越不稳定,尽可能采用此方法;(3) 井口装置能够承受较大压力。9 气侵情况下如何准确地确定关井立压与套压?答:每隔24min记录一次立压和套压;以时间为横坐标,以立压、套压为纵坐标,做曲线;当曲线变化平滑时,其拐点处,即可读为关井立压与关
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