关于起钻时安全油气上窜速度探讨VIP专享

关于起钻时安全油气上窜速度探讨目前，中石化对进入气层后起钻前的油气上窜速度要求十分严格，比如中石化安全技术法律规范 Q/SHS0003.1-2025 中规定油气上窜速度不得高于 10m/h，川东北含硫天然气井安全技术法律规范中规定起钻前油气上窜速度不得高于 30m/h，而中石油或石油天然气行业标准并无如此规定，比如钻井井控技术规程 SY/T2025-0505、石油天然气安全规程 AQ2025-0507 中并未在起钻前有如此规定。近几年的生产管理统计结果表明，这些规定并未有效起到防止出现井涌溢流等复杂情况及事故，反而给生产管理带来特别大的难度，不但增加了井漏及井控风险，也加重了对油气层的污染程度，并严重影响开发进度。下面就起钻前油气上窜速度控制什么范围以内合理进行探讨： 一、天然气在井筒中的运动规律 天然气在储层中根据组分的不同一般以气态或者气液两相存在，由于储层压力很高，气体被高度压缩，相对密度较大。当储层被揭开后，储层岩屑气、交换气（储层压力低于钻井液液柱压力）、溢流气（储层压力高于钻井液液柱压力）变混入钻井液中，天然气气泡此时的受力主要为浮力（F 浮）、自身重力 G 和界面张力（N 界面）。 上窜的主要动力 F 上窜=（F 浮-G）-N 界面 （1） 其中 F 浮应遵循阿基米德定律， F 浮=ｐ钻井液 gV =ｐ g п r3 （2） 自身重力 G=ｐ天然气 Vg （3） 界面张力与钻井液结构强度及气泡表面积有关 N 界面=k..S=k .4/3п r2 （4） 由上面的关系式可以知道，假如密度差产生的上浮力（F 浮-G）大于界面张力，气泡就能自动加速上升，假如界面张力大于上浮力，气泡就被包在钻井液中不上升，但现场一般都要求钻井液具备良好的脱气性，钻井液胶粒之间的结构力以及与气泡间的界面张力一般都小于上浮力（遇到井塌后大幅提高粘切的钻井液及高粘切的堵漏浆除外），因此，天然气进入钻井液中后会自动上升。 当液柱压力已经高于地层压力时，储层气体不会大量自动进入井筒（即无溢流气），但在一段时间内还存在少量交换气和渗透气进入井筒，假如为了降低后效全烃值而不断提高钻井液密度，这将导致进入井筒的气泡受到的浮力增大，在流变性保持不变的情况下，这将使气泡上升的速度加快。 另外气泡在上窜过程当中也遵循 PV=nRT 定律， R 为常数，当 n值一定， 温度 T 影响很小的情况下，气泡体积 V 基本与液柱压力 P 成反比，也就是说气泡在上升过程当中体积不段增加，密度不断降低，与钻井液...