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1、钻井井控技术培训,中海油工程技术分公司非常规研究院2015年8月,1、井控技术,2、井控设备,井控即压力控制。就是要采取一定的方法控制住地层孔隙压力，基本上保持井内压力平衡。,井控,一次井控,一次井控，也叫初次井控是依靠适当的钻井液密度来控制住地层孔隙压力，使得没有地层流体侵入井内，井涌量为零，没有溢流产生。,二次井控,二次井控是依靠井内正在使用中的钻井液密度不能控制住地层孔隙压力，地层流体进入井内，地面出现溢流时依靠地面设备、井控技术恢复井内压力平衡的工作过程。,三次井控,二次井控失败，井涌量增大，失去了控制，发生了井喷，这时依靠井控技术和井控设备恢复对井的控制，达到初次井控状态，叫做三次井
2、控。通常，力求保持一次井控状态，同时作好一切应急准备，一旦发生井涌井喷能迅速处理，尽快恢复正常钻井作业。,当地层孔隙压力大于井底压力时，地层孔隙中的流体(油、气、水）将侵入井内，通常称为井侵。,井侵,当井侵发生后，井口返出的钻井液的量比泵入的钻井液量多，停泵后钻井液自动外溢，这种现象称之为溢流。,溢流,溢流进一步发展，钻井液涌出井口的现象叫井涌。,井涌,井喷,地层流体无控制地涌入井筒，喷出地面的现象称为井喷。井喷流体自地层经井筒喷出地面叫地上井喷。从井喷地层流入其它低压层叫地下井喷。,井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为井喷失控。,井喷失控,井喷失控的原因,井喷失控的原因,1
3、、起钻抽吸造成诱喷,2、起钻不灌钻井液或没有灌满,3、不能及时准确地发现溢流,4、发现溢流后处理措施不当,5、钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理 措施不当,6、钻井液中混油过量或混油不均匀,7、井口不安装防喷器,8、井控设备的安装及试压不合格,9、井身结构设计不合理,10、空井时间过长又无人观察井口,11、地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料,12、相邻注水井不停或未减压,13、对浅气层的危害性缺乏足够的认识,14、思想麻痹，违章操作,井喷失控的危害,1、打乱全面的正常工作秩序,影响全局生产。,2、使钻井事故复杂化。,3、井喷失控极易引起火灾和地层坍塌,影响周围千家万户的生命安全,造成环
4、境污染。,5、造成机毁人亡和油气井报废,带来巨大的经济损失。,6、涉及面广,在国际、国内造成不良的社会影响。,4、损害油气层，破坏地下油气资源。,3、钻井液密度下降,4、循环漏失,5、地层压力异常,1、起钻时井内未灌满钻井液,2、过大的抽吸压力,井涌的主要原因、预防,6、其它原因,起钻时，灌入钻井液体积小于起出钻柱体积，会使井内液柱高度下降，从而引起井底压力降低，严重时导致溢流与井喷。,1、起钻时未灌满钻井液,2、过大的抽吸压力,（1）抽吸压力的影响因素,（2）减少起钻时抽吸压力的原则,1）起钻速度越大, 抽吸压力越大。2）钻井液粘度、切力越大，抽吸压力越大。3）井径越不规则，摩擦系数越大，抽
5、吸压力越大。4）井眼环形空间尺寸越小，钻头泥包程度越大，抽吸压力越大。5）井越深，钻柱越长，抽吸压力就越大。,1) 钻井液静液压力维持在稍高于地层压力;2) 环空间隙要适当;3) 钻井液粘度、静切力保持在最低水平，防止钻头泥包。4) 控制起钻速度。,1）钻开异常高压油气层时，油气侵引起钻井液密度下降，静液压力减小。发现此情况，应调整钻井液密度，平衡地层压力，防止溢流的发生。,3、 钻井液密度下降,2）向井内混油造成静液压力降低。此时要控制混油速度，并校核井内压力是否平衡。,循环漏失是指井内的钻井液漏入地层，这就引起井内液柱和静液压力下降。下降到一定程度时，井涌就可能发生。,4、 循环漏失,5、
6、地层压力异常,1）对地层压力掌握不准，设计钻井液密度偏低,2）开发区注水造成地层压力异常,开发区钻调整井措施：一是注水井停住并泄压；二是根据注水层的压力确定钻井液密度。,5）固井时，压差式灌注设备损坏。,1）中途测试控制不好。,2）钻到临近井里去了。,3）以过快的速度钻穿含气砂层。,4）射孔时控制不住。,6、其它原因,又称二次循环法。压井过程中需要循环两周钻井液。 第一循环周，用原浆将环空中的井侵流体顶替到地面，同时配制压井钻井液。 第二循环周，用压井钻井液将原浆顶替到地面。,1、司钻法,又称一次循环法。先关井，待压井液配制好后，用一个循环周完成压井作业。,配制压井钻井液。 用压井钻井液将环空
7、中井侵流体顶替到地面，直到重钻井液返出地面。 循环加重法就是边循环边加重，压井可在一个或几个循环周内完成，视井的具体情况而定。,2、工程师法,3、循环加重法,压井方法,1、井控技术,2、井控设备,井控设备（1）钻井井口：防喷器、控制系统、套管头、四通等（2）井控管汇: 节流、压井管汇、放喷管线、反循环管线等（3）监测仪表：监测钻井液总量；返出量和报警仪等（5）钻具内防喷工具：（6）钻井液加重装置、除气、灌注设备：液气分离器、加重、自动灌浆装置等（7）井喷失控处理和特殊作业设备:旋转防喷器、灭火设备等,钻井井口（1）环形防喷器（2）闸板防喷器（3）四通（4）套管头（5）法兰,环形防喷器的结构,顶
8、盖,胶芯,活塞,壳体,密封件,闸板总成分类整体式(单挂)组合式(双挂),井控管汇（1）节流管汇：（2）压井管汇：（3）内防喷管线：（4）外放喷管线,压井管汇的作用实施压井作业时，通过压井管汇向井内强注加重钻井液；井喷时，通过压井管汇向井内强注清水，以防起火；井喷失火时，通过压井管汇向井内强注灭火剂灭火。,液压控制装置液压防喷器控制装置的作用 液压控制装置的功用就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使控制对象（防喷器及液动阀）得以迅速的开关动作。,井控装置的常见连接形式,某井套管程序,某井二开井口示意图,井控装置的常见连接形式1）、压力等级14 MPa时，安装环形防喷器、单闸板防喷器、钻井四通。,井控装置的常见连接形式2）、压力等级为21MPa和35 MPa时，安装环形防喷器、双闸板防喷器、钻井四通。,井控装置的常见连接形式3）、压力等级70 MPa和105MPa时，采取以下组合形式：安装环形防喷器、双闸板防喷器、钻井四通。安装环形防喷器、单闸板防喷器、双闸板防喷器、钻井四通。安装环形防喷器、双闸板防喷器、双闸板防喷器、钻井四通。,
