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摘要:浅层气是指埋深一般在1500米以内,储量不大的各类天然气资源,主要分布在第三系和第四系地层中,其储量小,分布不均,开采利用价值低。由于浅层气压力高,若在工程建设或石油钻探过程中对浅层气发生扰动,极有可能出现井喷现象,造成地基沉陷,破坏在建工程或钻探设备,甚至危及人身安全。因此,在工程建设或石油开发过程中,必须对可能出现的浅层气有一定的认识和相应的治理对策,本文将基于石油钻探对浅层气的治理进行研究,以期减少浅层气危害,保证人身安全,降低石油开发的经济损失。
关键词:浅层气;治理对策;技术;石油钻探
引言:对于含有浅层气的油气藏,其开采很大程度上受到浅层气的影响与限制,选用合适的方法,积极预防和治理浅层气,对于油气藏开发具有重大的意义。
一、浅层气喷出诱因及喷出危害
埋藏在地下的浅层气若没有喷出,则其是相对稳定的。当地层压力不足以克服浅层气压力,或者密封度打不到要求时,浅层气就会沿着密封差的地方快速喷出,造成危害。造成地层压力不足或者密封度不够的因素有:(1)自然灾害,如地震、海啸、风暴、滑坡、泥石流、断层等造成浅层气埋藏环境破坏;(2)人类活动,如钻井、打桩、挖槽、爆破、掘进等造成浅层气埋藏环境破坏;(3)风化、成岩、雨水等缓慢作用,或者浅层气压力变化,造成浅层气环境逐渐失稳。
浅层气喷出时危害大,主要表现在以下几个方面:(1)浅层气将岩石等重物推到高空,重物下落造成设备、人员、建设工程被砸伤或者损坏;(2)淺层气强大的推力直接将人或设备等推到高空,造成人员摔伤和设备摔坏;(3)浅层气易燃易爆,喷出时极易造成燃烧或者爆炸现象,危及人身、设备、建设工程安全;(4)浅层气喷出后,地层下形成空洞,地层缺乏保持力,造成地基沉陷,设备倾覆,建设工程倾倒,人员被埋;(5)浅层气横向压力造成埋在地层中的设备和地下工程损坏,若地下工程正有人员作业,极易造成人员被埋。
鉴于浅层气分布不均,若出现喷出,其速度快、压力大、危害严重,现有的勘测技术不能完全而准确的确定浅层气具体位置。因此,在进行钻井作业或者工程建设时,必须对浅层气进行一定的预防及治理措施。
二、浅层气预防及治理
预防浅层气最有效的方式就是通过提前踏勘,确定浅层气的位置,在工程选址和钻井选址时避开这些浅层气位置。因此,研究新技术、开发新设备以应用在浅层气勘探领域,使得工程建设和钻井开发之前,得到浅层气的具体信息,合理的避开这些危险区域。也可以通过对浅层气的控制性释放,让气体排出却不将泥沙带走的方式,使土体压缩,土体的应力状态得到改善,提高了土体的强度,利于钻井施工。若实在不能避开,则根据勘探信息,选择危害影响较小的位置,通过一些好的技术及方法,降低浅层气对设备和建设工程的影响,减少经济损失。因此,提前获取的信息越详细越能够提早找到一些更合理的技术及方法,减少浅层气喷出时对经济的损失和人员、设备和工程的损害[1]。
由于浅层气危害大,在工程开工建设或钻井开发之前,必须对员工关于浅层气的知识进行培训,加强现场工作人员的安全意识,让员工认识到浅层气的危害、平时多注意自身安全,佩戴防护用品,对可能出现的浅层气提高警惕,提前排查,一旦出现浅层气喷出时,及时撤离到安全地带,并及时上报。让一些有经验的老师傅对新员工进行培训,以案例来讲解浅层气知识,加深员工印象,在现场施工时,必须有老师傅在场,才能更及时的应对浅层气突然喷出事件[2]。
合理的慎用分流器。分流器作为石油钻井一个重要设备单元,其主要功能是引导浅层气流向,使浅层气远离钻井平台,从而保证操作人员和设备的安全。鉴于分流器还存在许多不足,其可靠性和安全性有待提高。因此,必须根据不同地质条件和浅层气的特征,并经过相关技术专家的分析,合理的选用分流器。由于具体工作情况的不同,分流器也存在失效的可能。因此,及时使用了分流器,也必须对浅层气谨慎对待,防止井喷。同时,也必须加强分流器的研究开发,以应对不同工况下的钻进过程中浅层气的危害。
谨慎的使用领眼技术。领眼是在已下套管之下钻小直径井眼,控制钻速钻进作业,避免泥浆中积聚气体,并通过循环排出气体。领眼是虽然可以评价套管以下层段,但是不能保证不发生浅层气喷出,因此,选择领眼技术时,仍需要对浅层气保持谨慎。
合理的控制起钻速度。由于起钻过程中波动压力极易造成井壁不稳,形成抽汲造成浅层气井涌,因此,合理的控制起钻速度,并在起钻过程中,时刻注意观察井口液面,保持井壁稳定,防止或减少浅层气喷出情况的发生[3]。
选用合理的泥浆密度。泥浆有循环洗井,携带岩屑,冷却润滑钻头钻具的作用,它也能够保护井壁、平衡地层压力,防止和减少浅层气喷出的发生。泥浆密度对浅层气井喷影响很大,密度太小,不足以压住浅层气,密度太大,又容易使部分地区被压坏,反而使浅层气喷出,因此,需要合理的控制泥浆密度,并根据实际情况随时调整,减少浅层气喷出。
对于出现浅层气流出时,在某些条件下,还可以采用关井措施,降低浅层气的危害没减少人员伤亡、降低经济损失。
三、结语
浅层气喷出对于钻井危害巨大,严重影响和制约着油气藏开发,并且可能造成非常严重的损失,现今技术虽然对浅层气预防和治理有一定的作用,但还是不能完全解决浅层气危害。因此,对于浅层气的研究和治理,,其道路还很漫长,仍需要很多的科研工作者的积极投入,才能更好的降低浅层气危害。
参考文献:
[1]马超,袁则名,和鹏飞,马志忠.浅层气治理对策研究与关键技术[J].石油工业技术监督,2019,35(01):8-11.
[2]曹辉.关于浅层气灾害的预防与控制研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(18):102-103.
[3]杨旭才,张羽臣,张宝平.浅层气钻井关键技术浅谈[J].石化技术,2017,24(04):57+52.
关键词:浅层气;治理对策;技术;石油钻探
引言:对于含有浅层气的油气藏,其开采很大程度上受到浅层气的影响与限制,选用合适的方法,积极预防和治理浅层气,对于油气藏开发具有重大的意义。
一、浅层气喷出诱因及喷出危害
埋藏在地下的浅层气若没有喷出,则其是相对稳定的。当地层压力不足以克服浅层气压力,或者密封度打不到要求时,浅层气就会沿着密封差的地方快速喷出,造成危害。造成地层压力不足或者密封度不够的因素有:(1)自然灾害,如地震、海啸、风暴、滑坡、泥石流、断层等造成浅层气埋藏环境破坏;(2)人类活动,如钻井、打桩、挖槽、爆破、掘进等造成浅层气埋藏环境破坏;(3)风化、成岩、雨水等缓慢作用,或者浅层气压力变化,造成浅层气环境逐渐失稳。
浅层气喷出时危害大,主要表现在以下几个方面:(1)浅层气将岩石等重物推到高空,重物下落造成设备、人员、建设工程被砸伤或者损坏;(2)淺层气强大的推力直接将人或设备等推到高空,造成人员摔伤和设备摔坏;(3)浅层气易燃易爆,喷出时极易造成燃烧或者爆炸现象,危及人身、设备、建设工程安全;(4)浅层气喷出后,地层下形成空洞,地层缺乏保持力,造成地基沉陷,设备倾覆,建设工程倾倒,人员被埋;(5)浅层气横向压力造成埋在地层中的设备和地下工程损坏,若地下工程正有人员作业,极易造成人员被埋。
鉴于浅层气分布不均,若出现喷出,其速度快、压力大、危害严重,现有的勘测技术不能完全而准确的确定浅层气具体位置。因此,在进行钻井作业或者工程建设时,必须对浅层气进行一定的预防及治理措施。
二、浅层气预防及治理
预防浅层气最有效的方式就是通过提前踏勘,确定浅层气的位置,在工程选址和钻井选址时避开这些浅层气位置。因此,研究新技术、开发新设备以应用在浅层气勘探领域,使得工程建设和钻井开发之前,得到浅层气的具体信息,合理的避开这些危险区域。也可以通过对浅层气的控制性释放,让气体排出却不将泥沙带走的方式,使土体压缩,土体的应力状态得到改善,提高了土体的强度,利于钻井施工。若实在不能避开,则根据勘探信息,选择危害影响较小的位置,通过一些好的技术及方法,降低浅层气对设备和建设工程的影响,减少经济损失。因此,提前获取的信息越详细越能够提早找到一些更合理的技术及方法,减少浅层气喷出时对经济的损失和人员、设备和工程的损害[1]。
由于浅层气危害大,在工程开工建设或钻井开发之前,必须对员工关于浅层气的知识进行培训,加强现场工作人员的安全意识,让员工认识到浅层气的危害、平时多注意自身安全,佩戴防护用品,对可能出现的浅层气提高警惕,提前排查,一旦出现浅层气喷出时,及时撤离到安全地带,并及时上报。让一些有经验的老师傅对新员工进行培训,以案例来讲解浅层气知识,加深员工印象,在现场施工时,必须有老师傅在场,才能更及时的应对浅层气突然喷出事件[2]。
合理的慎用分流器。分流器作为石油钻井一个重要设备单元,其主要功能是引导浅层气流向,使浅层气远离钻井平台,从而保证操作人员和设备的安全。鉴于分流器还存在许多不足,其可靠性和安全性有待提高。因此,必须根据不同地质条件和浅层气的特征,并经过相关技术专家的分析,合理的选用分流器。由于具体工作情况的不同,分流器也存在失效的可能。因此,及时使用了分流器,也必须对浅层气谨慎对待,防止井喷。同时,也必须加强分流器的研究开发,以应对不同工况下的钻进过程中浅层气的危害。
谨慎的使用领眼技术。领眼是在已下套管之下钻小直径井眼,控制钻速钻进作业,避免泥浆中积聚气体,并通过循环排出气体。领眼是虽然可以评价套管以下层段,但是不能保证不发生浅层气喷出,因此,选择领眼技术时,仍需要对浅层气保持谨慎。
合理的控制起钻速度。由于起钻过程中波动压力极易造成井壁不稳,形成抽汲造成浅层气井涌,因此,合理的控制起钻速度,并在起钻过程中,时刻注意观察井口液面,保持井壁稳定,防止或减少浅层气喷出情况的发生[3]。
选用合理的泥浆密度。泥浆有循环洗井,携带岩屑,冷却润滑钻头钻具的作用,它也能够保护井壁、平衡地层压力,防止和减少浅层气喷出的发生。泥浆密度对浅层气井喷影响很大,密度太小,不足以压住浅层气,密度太大,又容易使部分地区被压坏,反而使浅层气喷出,因此,需要合理的控制泥浆密度,并根据实际情况随时调整,减少浅层气喷出。
对于出现浅层气流出时,在某些条件下,还可以采用关井措施,降低浅层气的危害没减少人员伤亡、降低经济损失。
三、结语
浅层气喷出对于钻井危害巨大,严重影响和制约着油气藏开发,并且可能造成非常严重的损失,现今技术虽然对浅层气预防和治理有一定的作用,但还是不能完全解决浅层气危害。因此,对于浅层气的研究和治理,,其道路还很漫长,仍需要很多的科研工作者的积极投入,才能更好的降低浅层气危害。
参考文献:
[1]马超,袁则名,和鹏飞,马志忠.浅层气治理对策研究与关键技术[J].石油工业技术监督,2019,35(01):8-11.
[2]曹辉.关于浅层气灾害的预防与控制研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(18):102-103.
[3]杨旭才,张羽臣,张宝平.浅层气钻井关键技术浅谈[J].石化技术,2017,24(04):57+52.