油气上窜速度的现场计算

油气上窜速度的现场计算油气上窜速度当井眼空井静止时,由于钻井液液柱压力小于地层流体压力,以及两者之间存在密度差的原因,导致地层内流体(油气)进入井眼,产生向井口方向的运移,其上升的速度,称为油气上窜速度。公式表示如下:stHv1式中V———油(气)上窜速度,m/h;H1———油(气)在静止ts时间后上升的高度,m;ts———钻井静止时间,h。1、迟到时间法迟到时间法计算油气上窜速度的理论计算公式为:V上窜={H油层-[H钻头(T见-T开)/T迟]}/T静式中：V上窜———油气上窜速度,米/小时;H油层———油气层显示井深,米;H钻头———循环泥浆时钻头所在的井深,米;T迟———钻头所在井深的迟到时间,分;T见———见到油气显示的时间,日、时、分;T开———钻头下到H钻头时循环泥浆开泵时间,日、时、分;T静———上回次停泵时间至本回次开泵时间,小时。显然,上述理论计算公式是根据迟到时间这一关键参数来计算的。但在实际作业时,由于泵排量的不稳定性,有时,泵排量甚至会成倍的增长或减少,从而使得T迟也成一变量,所以在实际中,上述理论计算所得的上窜速度的误差较大。根据这一实际现象,我们就利用一般录井仪都能检测到的累计泵冲数这一参数来将上面的理论计算公式加以修正。2、累计泵冲数法其计算公式为:V上窜=(H油层-H1)/T静=(H油层-17.4S1/23.6)/T静或V上窜=(17.4/23.6)×(S0-S1)/T静式中,V上窜、H油层、T静解释同上;H1———测量时油气层已上窜所至的井深,米;S0———正循环时自油气层返上至井口的累计泵冲数,冲;S1———正循环测上窜速度时,见到油气显示时的累计泵冲数,冲;17.4———每冲泵排量,升/冲;23.6———9-5/8”套管与5”钻杆间的环空容积,升/米。以上所列的公式适用于在9-5/8”套管内射孔后的情况。举一例子:H油层=3428米,S0=3428×23.6/17.4=4649冲,S1=4500冲,T静=2.5小时,则V上窜=44米/小时,油气返上至井口时间为78小时。3、修正的迟到时间法传统的测试结果偏大,往往使钻井液密度调整偏高,不利于油气层的保护,建议采用修正后的计算公式来计算油气上窜速度。在同一口井的工况下,根据油气段体积不变原则有：H1·井眼每米容积=H2·井眼每米环容对等式变换有:ctttHHvbitoil21)/(（5）式中：Hoil———油气层顶部井深,m;Hbit———循环钻井液时钻头位置的井深,m;t1———钻头所在位置(井深)的钻井液迟到时间,min;t2———静止时间,即上次起钻停泵至本次开泵时间,h;t———从开泵循环至见到油气显示的时间4、气全量延时法如果,气测管路较长时,又在泵排量波动不稳时,上述公式都无法准确计算出上窜速度。为此,我们经过现场摸索,并经实践证明后,又提出另一种利用气全量延时显示来计算上窜速度。现场录井人员都知道,油气刚刚窜出井口时,与背景值有较大变化,同样,在真正的油气被泥浆带出井口时,气测值又会上一台阶,且会达到最高值。利用气全量数值的这一阶梯性变化的特性,我们可以用来计算出油气上窜速度。V上窜=H气侵高度/T静=17.4(S高峰-S显示)/23.6/T静式中：H气侵高度———油气上窜的高度;S高峰———气全量达到最高值时的累计泵冲数;S显示———油气刚刚窜出井口,气全量有一定变化时的累计泵冲数。上面的公式当然仅适用于925/8”套管内射孔的作业,而对于7”尾管等复杂作业,且气测管路较长时,为准确计算上窜速度,只有按照公式1来计算,但必须要求司钻要严格保持恒定的泵排量,否则所计算的上窜速度有严重的误差。