《井控技术》PPT课件.ppt

《《井控技术》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《井控技术》PPT课件.ppt（253页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、钻井井控技术培训教程,井喷事故：1、危害最大，造成船毁人亡和油气井报废；2、带来巨大的经济损失；3、伤害油气层，破坏地下油气资源；4、在国际国内影响很大；5、据统计，井喷失控后又着火的井占30%。,时间：2004年8月10日地点：在地中海距埃及25英里海域作业：钻井平台靠在生产平台进行作业事故：井控事故引起大火，在船的79人全部撤离,井喷事故案例,是指对油、气井的压力控制技术。,井控技术,第一章 绪论,第三章 井涌的原因、预防与检测,第三章 关井程序,第四章关井立管压力的确定,第五章 常规压井法,井控技术,返回,第一章 绪论,第三章 井涌的原因、预防与检测,第三章 关井程序,第四章关井立管压力

2、的确定,第五章 常规压井法,井控技术,返回,“1223”特大井喷责任事故给人民的生命财产造成了巨大损失，给中油集团造成了极坏影响。事故再一次警示我们：井喷是事故，井喷失控是灾难性事故。,第一章 绪 论,一、井控及其相关的概念,二、溢流、失控的原因,返回,三、井喷失控的危害,思考题,绪 论,井控技术,5、井侵,1、井控,2、一级井控,3、二级井控,4、三级井控,一、井控及相关概念,6、溢流,7、井涌,8、井喷,9、井喷失控,返回,井控技术,返回,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,一级井控,一级井控是依靠适当的钻井液密度来控制住地层孔隙压力，使

3、得没有地层流体侵入井内，井涌量为零，没有溢流产生。,返回,井控技术,二级井控,二级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，依靠地面设备、井控技术恢复井内压力平衡的工作过程。,返回,三级井控,二级井控失败，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，达到初级井控状态，叫做三级井控。,返回,井控技术,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,返回,井控技术,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,返回,井控技术,井涌:溢流进一步发

4、展，钻井液涌出井口的现象叫井涌。,返回,井控技术,井喷,返回,地层流体无控制地涌入井筒，喷出地面的现象称为井喷。,井控技术,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,返回,井控技术,二溢流、井喷的原因,井喷失控的原因,1、起钻抽吸造成诱喷。,2、起钻不灌钻井液（压井液）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、钻井液或压井液密度不够。,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

5、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,14、思想麻痹，违章操作,由于对井控设备的性能掌握不够，往往在发生井涌和井喷时出现误操作造成事故的发生。这是发生井喷时由于误操作造成钻具及BOP盲板损坏的图片。,提高从事钻井和井下作业人员的素质,返回,下面是1999年7月13日凌晨3：50左右渤海四号在PL19-3-3井为Phillips服务期间发生的浅层气溢出事故的图片，这次事故告诉我们 要不断提高对天然气钻井 尤其是对浅层气预报工作 的重视程度。,海面出现异常,隔水管周围喷出浅层气,放喷时的情景,井口固定开始变形,井口下沉泥浆导管错位,固定螺杆变

6、形,小平台连接杆变形,井口倾斜,返回,井喷失控的危害,2、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,造成环境污染。,4、造成机毁人亡和油气井报废,带来巨大的经济损失。,5、涉及面广,在国际、国内造成不良的社会影响。,3、损害油气层，破坏地下油气资源。,1、打乱全面的正常工作秩序,影响全局生产。,2004年12月2日，滇黔桂石油勘探局第二钻探公司32660钻井队承钻的中石化南方勘探开发公司的天然气开采井曲2井井喷，4600名周边群众紧急疏散。,打乱正常生产生活秩序,2003年12月23日，川东钻探公司12队,罗家16H井井喷失控，导致硫化氢大量外泄，造成243人死亡，4000多

7、人受伤。1998年3月24日，川东钻探6020队,温泉4井放喷期间天然气（含硫）串到附近煤窑内，致使11名民工死亡，1人烧伤，6人严重中毒。1992年9月28日，华北石油井下作业公司队，赵48井进行试油时，地层中大量含有硫化氢的气体喷出井口，造成周围居民死亡人，中毒24人。,造成人员伤亡,1990年10月11日，大港油田王15-33井井喷，大火烧了38天，井架倒塌油井报废报废。,2003年2月18日，大港油田滩海工程公司承钻的中472井在起钻过程中发生井喷失控，40分钟后井架朝大门方向倒塌。井架、绞车及大量钻具工具报废。,酿成火灾,1983年 2月,伊朗一油井和伊拉克一油井发生井喷，对野生动物

8、的打击是惨重的，据世界野生动物基金报道，波斯湾的儒艮到1983年7月几乎全部死亡。1979年6月3日，墨西哥石油公司的伊斯托克1号平台，突然发生严重井喷，这次井喷造成10毫米厚的原油顺潮北流，涌向墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里，宽40公里，覆盖1.9万平方公里的海面，使这一带的海洋环境受到严重污染。,造成环境污染,1983年2月,伊朗海岸外的瑙鲁滋油田发生井喷，每天7000桶(111.7万升)原油 白白地流入海里；,四川长原大气田长1井井喷日喷气量超过1千万方,累计损失天然气达4.6亿方致使该井所在气田几乎失去开采价值。,使油气资源受到严重破坏,造成油气井报废经济损失惨重,1990年10

9、月11日，大港油田王15-33井井喷，井架倒塌井眼报废。,1996年，中原油田文13-120井井喷，损失158.8mm钻铤2根，因井喷造成技术套管变形，致使该井报废，直接经济损失163万元。2003年，四川油田罗家16H井井喷直接经济损失6000多万元。,性质严重，损失巨大的灾难性事故,井喷井喷失控及危害,据不完全统计近20年（1985-2004），国内陆地发生井喷失控事故56起，造成直接经济损失23561万元，直接时间损失41854小时，死亡266人，受伤4047人。,一、现场常见溢流的主要原因、预防,思考题,第二章 溢流的原因预防与征兆,返回,二、溢流的征兆、预防,井 控 技 术,直接原因

10、：井内液柱压力低于地层孔隙压力。主要原因：,起钻时，未及时往井内灌满钻井液,过大的抽汲压力,钻井液密度不够,循环漏失,地层压力异常,注水井未停注或停注后压力未泄下来,井口防喷装置失灵或操作失误或无法用常规方法控制井口,井喷、井喷失控的主要原因,3、钻井液密度不够,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,一、井涌的主要原因、预防,返回,井 控 技 术,6、井口防喷装置失灵或操作失误或无法用常 规方法控制井口,7、注水井未停注或停注后压力未泄下来,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、

11、起钻时未灌满钻井液,灌钻井液原则如下,（1）至少起出3个立根的钻杆，或起出一个立根的钻铤时，就需要检查一次灌入的钻井液量。,（2）通过灌钻井液管线向井内灌钻井液，不能用压井管线灌钻井液，防止压井管线和阀门腐蚀，这样在应急的情况下就不能发挥其作用。,（3）灌钻井液管线不能与井口防溢管同一高度。如果两管高度相同则经过钻井液管线灌入可能直接从出口管流出，从而误认为井筒已灌满。,灌钻井液原则是,返回,2、过大的抽吸压力,（1）抽吸压力的影响因素,（2）减少起钻时抽吸作用的原则,返回,井 控 技 术,1）起钻速度越快,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

12、大，抽吸压力越大。,(1)抽吸压力的影响因素,5）井越深，钻柱越长，抽吸压力就越大。,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。,返回,井 控 技 术,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)起钻前充分循环钻井液，使其性能均匀稳定，进出口密度差小于0.02g/cm3。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。,(2)减少起钻时抽吸作用的原则,返回,井 控 技 术,减小因钻井液密度不够引起井涌的一般原则:,(1)正确设计井身结构,尽量准确的估计地层压力;,3、钻井液密度不够高,(4)保证钻井液处于良好状态,做到均匀加重。,(2)密切

13、监控钻井参数和电测资料，以便在钻井过程中应用dc指数法检测地层压力，对地层压力取得一个合理的估计值；,(3)安装适当的地面装置，以便及时除掉钻井液中的气体，不要把气侵的钻井液再重复循环到井内；,返回,井 控 技 术,4、循环漏失,1）设计好井身结构，正确确定下套管深度是防止漏失的最好办法。2）试验地层，测出地层的压裂强度，这样有助于确定下套管的位置，有助井涌发生时选择最佳方法。3）在下钻时，将压力激动减小到最低程度。,减小循环漏失的一般原则是：,4）保持钻井液处于良好的状态，使钻井液的粘度、切力维持在最小值上。5）做好向井内灌水，灌柴油、灌钻井液的准备。,返回,井 控 技 术,可能钻遇异常压力

14、地层的高压井时,设计时应考虑使用更好的设备，而且更密切的注意防止可能发生的井涌。,5、地层压力异常,返回,井 控 技 术,返回,井 控 技 术,6、井口防喷装置失灵或操作失误,7、注水井未停注或停注后压力未泄下来,提高从业人员素质，搞好井控培训。,调整井应指定专人按要求检查邻近注水、注气（汽）井停注、泄压情况。,1、钻井时溢流的显示2、地层流体侵入井内的检测方法3、短程起下钻检查油气侵,二、溢流的征兆,返回,井 控 技 术,钻井时已发生井涌的检测,（1）下钻时的溢流显示（2）钻进时的溢流显示（3）起钻时的溢流显示（4）空井时的溢流显示,1、钻井时溢流的显示,返回,井 控 技 术,1）返出的 钻

15、井液体积大于下入钻具的体积。,2）下放停止、接立柱时井眼仍外溢钻井液。,（1）下钻时的溢流显示,返回,井 控 技 术,下钻时，进入油气层前300m要控制下钻速度，避免因压力激动造成井漏。在下部钻具结构中配有浮阀等特殊工具下钻时，中途打通钻井液后，再每下5-10柱钻杆灌满一次钻井液，中途和到井底开泵前必须先往钻具内灌满钻井液，然后再开泵循环。,预防,井 控 技 术,（2）钻进时的溢流显示,间接显示,直接显示,返回,井 控 技 术,4）岩屑尺寸加大,多为长条带棱角，岩屑数量增加。,1）机械钻速增加。,2）dc指数减小。,3）页岩密度减小。,间接显示,5）转盘转动扭矩增加，起下钻柱阻力大。6）蹩跳钻

16、，放空，悬重发生变化。7）循环泵压下降，泵冲数增加。8）在渗透性地层发生井漏时，当井底压力低于地层压力时，就会发生井涌。,返回,井 控 技 术,9）综合录井仪显示全烃含量增加。,1）出口管钻井液流速的加快。,2）钻井液罐液面的升高。,3）停泵后出口管钻井液的外溢。,直接显示,4）钻井液的变化 a、返出的钻井液中有油迹、气泡、硫化氢味。b、钻井液密度下降。c、钻井液粘度变化。,返回,井 控 技 术,1)灌入井内的钻井液体积小于起出钻柱的体积。,2)停止起钻时，出口管外溢钻井液。,3)钻井液灌不进井内，钻井液罐液面不减少而升高。,（3）起钻时的溢流显示,返回,井 控 技 术,预防起钻时，在油气水层

17、(含浅气层)顶面以上300m至井底要采用挡低速起钻，并每起三柱钻杆或一柱钻铤时要灌满钻井液一次；欠平衡井起钻时必须连续灌满钻井液，及时校核钻井液灌入量。起钻过程中，因设备故障停止作业时,要加密观察井口液面变化，待修好设备后再下钻到井底,循环正常后，重新起钻；在起钻过程中发生抽吸现象时，要停止起钻作业,开泵循环，正常后下钻到井底,井底循环正常后，再重新起钻。起完钻要及时下钻,检修设备时必须保持井内有一定数量的钻具,且井口钻具要保持与防喷器闸板尺寸相匹配，确保随时关井。,井 控 技 术,1）井口外溢钻井液。,2）钻井液液面升高。,（4）空井时的溢流显示,返回,井 控 技 术,1)钻井液罐面检测法,

18、2、地层流体侵入井内的检测方法,返回,井 控 技 术,2)返出钻井液流量检测法,3)声波气侵检测法,1)钻井液罐面检测法,2)流量指示器,返回,返回,井 控 技 术,如图所示为典型返出钻井液流量测量仪表。当环空钻井液返出量增加时，挡板3将移动，带动电位器2旋转，从而改变其电阻值。依据电阻值大小，则可测得挡板在钻井液返出管线中的位置，也即测得钻井液在返出管线中的充满度，从而测得钻井液返出量的大小。一般情况下，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。,(1)声波法溢流检测基本理论 在常温常压下，声波在水中的传播速度约为1500ms，在空气中传播速度约为340ms。而在空气水气液两相流中

19、传播速度可以低达每秒几十米。据此可以比现有其它方法检测快得多。,3)声波气侵检测法,声波测量传感器安装示意图,(2)声波气侵早期检测技术 鉴于声波在气液两相流中传播速度明显低于在纯钻井液中的速度，则可以利用声波法早期检测气侵。在钻井泵出口装一声波发生器，在钻井液返出口装一声波接收器，测量声波传播时间差t。当无气侵时，声波从泵出口，经钻柱、钻头水眼与环空钻井液传至返出口，传播速度为声波在液体中传播速度，设声波传播时间差为t0。同理，当环空内含气时，设声波传播时间差为t1，但t1t0。但是，目前钻井液不循环情况尚无有效的声波发生器，因此该状态下不能检测气侵。三种地层流体检测方法各有特点。但对于气侵

20、情况，由于当气体上升至环空中部时，气体体积膨胀还较少，因此钻井液池体积及返出钻井液流量变化较小，对应这两种检测方法很难早期检测。而利用声波法则可以及早地检测到气侵。,中原油田1000米实验井实验,声波气侵早期检测技术,3、短程起下钻检查油气侵,下列情况需进行短程起下钻检查油气侵：1）当钻开油气层后第一次起钻前；2）溢流压井后起钻前；3）钻开油气层井漏后或尚未完全堵住起钻前；4）钻进中发生严重油气侵但未溢流起钻前；5）钻头在井底连续长期工作后需中途刮井壁时；6）需长时间停止循环进行其他作业起钻前。,A、一般情况下在正式起钻前试起出1015柱钻具，起时观察钻井液出口，看出口流量是否正常，如出口流量

21、大则说明有抽汲压力。然后再下入井底，开泵循环一周，观察返出的钻井液，如发现钻井液中有油、气侵现象，则说明由于抽汲压力引起地层流体进入井内。这时应停止起钻作业，提高钻井液密度，使地层流体不再进入井内时再起钻。B、特殊情况时（需长时间停止循环或井下复杂时），将钻具起至套管鞋内或安全井段，停止检查一个起下钻周期，再下回井底循环一周观察。,短程起下钻的两种基本方法,井 控 技 术,1、导致井涌的最普遍的原因是什么？2、掌握灌钻井液的原则；3、下钻时溢流的显示是什么？4、钻进时发生溢流有什么直接显示？5、起钻时溢流的显示是什么？6、空井时溢流的显示是什么？,思考题,返回,一、选择题,二、判断题,1、（）

22、下钻时返出的钻井液体积大于下入钻具的体积，可能发生了溢流。,1、进行短程起下钻的目的是（）。A、检查是否井漏 B、检查抽汲压力能否引起井侵 C、检查是否已打开油气层,三、简答题1、下钻过程中如何防止溢流、井喷的发生？,四、测井、下套管固井溢流时的关井程序,第五章 关井程序,一、分工负责,二、关井方法,三、关井程序,返回,思考题,1、队长 2、技术员 3、主管安全副队长或安全员4、主管设备副队长5、值班干部6、大班司钻7、司钻8、副司钻9、井架工,10、内、外钳工11、场地工12、柴油机司机13、钻井液工14、发电工,一、分工负责,返回,井 控 技 术,1、制止地层流体继续进入井内，及时控制住井

23、口。2、保持井内有尽可能高的钻井液液柱，使关井后 的套管压力值较小。3、可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。4、使压井时的套压值较小，有利于实现安全压井。,关井时最关键的问题是：1、关井要及时果断。2、关井不能压裂地层。,迅速关井的优点,返回,井 控 技 术,1）认真检查工程、地质、钻井液记录，清楚了解所钻地层、岩性、井深、压力梯度、钻井液密度、以及井下情况。2）检查井控主要设备的完好状况，防喷器、监测仪表节流压井管汇、控制系统是否处于完好待命工况。3）检查重钻井液储备、重晶石储备情况。4）检查各岗位井控职责执行情况。,接班检查：,1、值班干部,继续,井 控 技 术,1）听到报警长鸣信号

24、后，组织并监督各岗位人员立即处于临战状态，迅速各就各位、各司其职。2）上钻台，协助并监督各岗位正确实施关井 操作程序，按标准操作控制井口。3）组织相应岗位人员，准确求取记录关井后的立管压力、套管压力及溢流量。4）关井后，立即将溢流原因及井上情况上报钻井公司或钻井监督办公室。5）组织防火、警戒工作以及压井前的准备工作。6）遇到特殊情况，来不及上报请示，可与司钻等人员协商，果断迅速处理，同时向上级主管部门报告。,工作时职责,返回,井 控 技 术,1）认真了解所钻地层、岩性、井深、压力梯度、钻井液密度等井下情况及上班工作情况。2）检查司控台气源、各表压、各手柄是否符合要求。3）钻进油气层后，每次下钻

25、前开关活动闸板防喷器一次，每两只钻头必须在下钻前检查环形防喷器一次。4）指重表、立管压力表、报警喇叭是否灵活好用。,工作时职责：见下一节的四、七动作。,接班检查：,2、司钻,返回,井 控 技 术,接班检查：,1）检查储能控制系统表压、油量、电控箱、电泵、气泵、管汇及阀件是否符合规定要求，是否符合处于待命工况。,2）进入油气层后，每只钻头下井，除环形防喷器外，必须对每个控制对象操作检查一次。对环形防喷器每两只钻头检查一次。,3、副司钻,3）检查加重料、重钻井液储备量是否满足要求。,工作时职责：见下一节的四、七动作。,5）钻井泵系统是否工作正常。,4）检查加重、除气、搅拌装置及净化系统是否处于随时

26、可运转的状态。,继续,井 控 技 术,接班检查：,1）井口防喷装置、防护罩、手动锁紧操纵杆、节流管汇、放喷管线的固定及清洁卫生是否符合要求。,工作时职责：见下一节的四、七动作。,2）各阀门的开启与关闭是否符合规定要求。见图检查立压表、套压表、溢流监测装置是否齐全灵敏可靠。,4、井架工,继续,井 控 技 术,继续,井 控 技 术,返回,图6-4各阀门的开、关状态,开,关,井 控 技 术,1）井口工具齐全、灵敏好用、旋塞扳手放 在明显处。,工作时职责：见下一节的四、七动作。,3）止回阀接头等内防喷器工具无锈蚀、阻卡，丝扣清洁并涂有 丝扣油。,2）立管压力表灵敏可靠。,5、内钳工、外钳工,返回,井

27、控 技 术,1）钻井液净化系统电路无裸线，照明灯 闸刀开关及电机防爆，有保护罩。,工作时职责：见下一节的四、七动作。,接班检查：,2）消防器材、工具，齐全完好。,6、场地工,返回,井 控 技 术,1）钻入油气层后，要保证机房及周围无油 污，排气管通冷却水，消除一切火灾隐 患。2）听到溢流报警信号后，先启动2号、3号 车、运转正常后再关停1号车。3）密切注视钻台，接受司钻各项指令。,7、柴油机司机,返回,井 控 技 术,钻井队井控岗位职责一、队长1、井控安全第一责任人，井控领导小组组长，负责贯彻执行上级井控工作的有关文件规定、标准和要求（包括井控应急抢险指令），全面抓好井控安全工作。2、负责组织

28、各次开钻前、打开油气与高压水层前现场问题的自查自改，并落实好钻开油气与高压水层前的各项准备工作，包括干部24小时值班、井控坐岗、班组防喷演习、井口连接法兰螺栓的紧固、井控各闸门的保养、远程控制室的检查、钻井液处理剂（含加重剂、压井液）的储备、井控技术措施的交底等。3、经常参加班前班后会，向作业班组布置井控安全工作。,4、负责落实井控各项应急预案和应急措施，当发生溢流、井涌、井喷或井喷失控要立即上井，按技术规定、技术方案和技术措施组织全队进行应急抢险。5、负责定期组织以井控为主的安全检查，负责整改查出的井控安全问题。6、负责组织本队人员参加井控安全培训取换证，确保井控安全，应持证人员的持证率达到

29、100%。7、定期组织井队相关人员进行现场井控培训。8、参加钻井公司召开的以井控为主的安全会议，主持召开本队每周一次的井控安全会议，安排布置井控安全工作。,二、技术员1、井控领导小组副组长，协助队长全面抓好井控安全工作，侧重抓好井控技术在现场的应用。队长不在岗位时，可代替队长全面抓好井控工作。2、负责送井与回收井控装置质量的现场鉴定以及标准化安装。3、负责进行开钻、打开油气和高压水层前的技术交底；负责向作业班组下达井控指令，并监督班组、泥浆小队执行井控规定与措施。4、负责打开油气层后低泵冲试验的安排和油气水上窜速度的求取，并记录好有关数据。5、定期组织对井控装置设施进行试压。6、负责在每次配钻

30、具过程中，落实钻具内防喷措施。,7、负责定期抽查班组防喷演习，确保演习质量达到实战要求。8、参加钻井公司组织的井控例会和本队组织的以井控为主的安全会议，及时传达上级有关井控文件和要求。9、参加本队组织的井控安全问题的自查自改，并负责向上级主管部门申报各次开钻前、打开油气与高压水层前的井控验收10、关井以后，负责按“四七动作完成后检查表”内容对井控操作及井控设施进行检查，发现问题立即整改，对整改不了的问题及时向上级主管部门汇报，请示下步的处理方案与措施。,11、要根据立管压力计算好地层压力及压井液密度，组织实施压井作业，并认真填写压井施工单数据。12、负责建立健全井控台帐，取全、取准各项资料数据

31、，把井控总结填入井史。13、定期组织井队相关人员进行现场井控培训。14、负责井控的汇报工作。,三、主管安全副队长或安全员1、井控领导小组副组长，协助队长全面抓好井控安全工作，侧重抓好现场的HSE管理工作。队长不在岗位时，可代替队长全面抓好井控工作。2、负责落实现场作业电力、照明、消防设施、护栏的安装、危险点源的标识符合安全规定。3、参加本队组织的以井控为主的安全会议和井控安全问题的自查自改。4、负责向作业班组布置安全措施，并根据设计与措施要求及时组织作业班组进行防毒面具的穿戴、人员救护、消防、应急逃生等方面的演习。5、负责单井防污染措施、应急集合点的落实。钻井主要设备的使用情况，发现问题及时组

32、织处理。,四、主管设备副队长1、负责组织钻井设备的标准化安装，确保设备安装做到齐、全、牢、灵、通和“五不漏”。2、参加本队组织的以井控为主的安全会议和井控安全问题的自查自改。3、负责每天检查一次,五、值班干部1、参加班前班后会，安排讲评班组井控工作。2、负责按规定进行巡检，检查作业班组各岗位对井控安全指令的执行情况。3、负责班组全面井控工作，监督检查井控坐岗、防喷演习、井控设备检查保养、钻井液维护与处理的工作质量，并检查远程控制台是否符合井控要求、井口法兰螺栓有无松动，一旦发现问题要及时采取措施。4、负责监督作业班组各岗位的操作是否符合HSE规范，并及时纠正和制止违章作业。5、关井后，负责按“

33、四七动作完成后检查表”内容对井控操作和井控设施进行检查，发现问题立即纠正。6、负责保管消防器材房门钥匙(备用钥匙)。7、负责作业现场井控安全应急情况的全面指挥。8、了解目的层井段及已经钻开油气水层的显示情况。,六、大班司钻1、负责钻井设备的标准化安装，确保设备安装做到平、稳、正、全、牢、灵、通和“五不漏”。2、参加本队组织的以井控为主的安全会议和井控安全问题的自查自改。3、负责每班检查一次钻井主要设备的使用情况，发现问题及时组织处理。,七、司钻1、作为班组作业井控第一责任人，带领班组认真学习执行上级有关井控安全工作文件、规定。2、负责按标准安装好井控装置、放喷管线，并按设计要求对防喷装置进行现

34、场试压。3、组织召开班前班后会，安排各项井控工作，落实上级下达的各项井控任务和要求。4、按规定定期组织各种工况下的防喷演习，不断提高应急抢险能力。5、负责带领本班人员严格执行现场设备操作规程和班组作业技术指令。,6、负责溢流、井涌、井喷应急情况下的处理，并及时向值班干部以及技术员和井队第一责任人汇报情况。7、参加本队组织的以井控为主的安全会议，并带领班组完成井控安全问题的整改。8、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。,遥控装置（司钻控制台）,返回,八、副司钻1、负责执行现场设备操作规程和班组作业指令中涉及本岗的内容。2、负责按井控规定和班组作业指令活动好防喷器的开关，检查远程控制室储能器压力

35、、管汇压力、气压是否正常，电、气泵运转是否正常，检查保养好液控箱、液控管线、防喷器、手动锁紧装置等部位。3、负责起钻时，往井口灌满钻井液，并倒好循环系统闸门以备压井。4、负责按低泵冲试验求取压井排量和立管压力数据，并做好相应记录。5、负责保管消防器材及房门钥匙。6、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。,井 控 技 术,井 控 技 术,返回,井 控 技 术,流量指示器,监测装置,循环罐液面监测报警装置,井 控 技 术,节流管汇,压井管汇,返回,各阀门的开、关状态,开,井 控 技 术,九、井架工1、负责非顶驱钻机钻进时的井控坐岗，并填写坐岗记录。一旦发现溢流及时向司钻汇报。2、负责每班检查一次井

36、口法兰螺栓的紧固情况，并定期保养好井控装置各闸阀。3、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。十、内钳工1、协助井架工进行井口螺栓的紧固及井控装置各闸阀的活动保养。2、负责保管与保养内防喷工具（包括上下旋塞、旋塞手柄、止回阀、浮阀、应急旋塞等）。3、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。十一、外钳工1、协助井架工进行井口螺栓的紧固及井控装置各闸阀的活动保养。2、负责观察起钻、下钻井口钻井液的灌入和返出情况是否正常。3、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。,十二、场地工1、顶部驱动钻机钻进及各类钻机循环钻井液、调整钻井液、处理井下事故、复杂时坐岗观察钻井液罐液面变化情况,并填写坐岗记录,发现异常

37、情况及时报警。2、在发生溢流、井喷等井控紧急情况时，按司钻指令协助发电工停井架灯、震动筛和循环系统电源，保证防喷和探照明灯用电。3、负责场地防喷单根的检查和保养。4、协助井架工进行井口螺栓的紧固及井控装置各闸门的活动保养。5、按“四七”动作的岗位分工熟练本岗操作。十三、司机1、做好巡回检查，工作标准符合HSE有关规定。2、按“四.七”动作的岗位分工熟练本岗操作。,十四、钻井液工1、参加钻井队组织的班前会，并汇报目前钻井液性能数据及下步处理计划。2、负责在钻进时按要求测量钻井液性能，一旦发现钻井液性能异常变化要及时向当班司钻汇报。3、负责起下钻、空井、电测、下套管作业时坐岗观察钻井液罐液面变化情

38、况,并填写坐岗记录,发现异常及时报警。按要求提前储备好加重剂和具有良好流动性的压井液，并且每班进行检查。4、按“四.七”动作的岗位分工熟练本岗操作。,十五、发电工1、在发生溢流、井喷等井控紧急情况时，根据司钻指令开探照灯，关钻台、机房、井架灯，并保证防喷器远程控制室用电。2、负责井控装置电路、气路的连接，确保使用专线，闸刀有标识。3、负责井控电路的巡检以及消防器材的检查保养。,1、硬关井,2、软关井,二、关井方法,3、硬关井、软关井的优缺点,返回,井 控 技 术,返回,在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭环型或闸板防喷器的关井方式。这种关井方式叫做硬关井。,1、硬关井,关,井 控 技 术,返回

39、,先开通节流管汇，再关环形、闸板防喷器的关井方式。,2、软关井,井 控 技 术,硬关井,优点：发现井涌后，只让少量的地层流体进入井内。井涌量越小压井作业越容易。缺点：水击效应大，冒过大压力加于薄弱地层上的风险，增加地层压裂的危险，容易引起井下井喷。,软关井,优点：关井过程中，防止水击效应作用于井口装置，可试关井。缺点：操作时间长，从发现气侵到关井，会有更多的地层流体进入井内。,3、硬关井、软关井的优缺点,返回,井 控 技 术,2、有液控阀及司钻控制台,三、关井程序,3、欠平衡钻井及顶驱钻机,返回,1、迅速关井的优点,井 控 技 术,四七动作简易示意图,有司钻控制台及有液控阀,四、空井时发生溢流

40、,一、钻进时发生溢流,二、起下钻杆时发生溢流,三、起下钻铤时发生溢流,返回,井 控 技 术,四.七动作简易示范图,一、钻进时发生溢流,井 控 技 术,发信号,井 控 技 术,返回,四.七动作简易示范图,二、起下钻杆时发生溢流,井 控 技 术,发信号,返回,四.七动作简易示范图,四、空井时发生溢流,井 控 技 术,返回,返回,欠平衡钻井井控关井程序,顶部驱动钻机关井程序,测井时：发生溢流，在条件允许的情况下，争取把电缆起出，然后按照空井工况去完成关井操作程序。如果情况紧急，无起出电缆的时间，则只好切断电缆，然后按照空井工况去完成关井操作程序。,返回,四、测井、下套管固井时发生溢流关井程序,井 控

41、 技 术,下套管时关井程序,固井时关井程序,发,停,抢,开,关,关,看,总结：,井 控 技 术,一、钻进时发生溢流,四.七动作图解,二、起下钻杆时发生溢流,四.七动作图解,三、起下钻铤时发生溢流,四.七动作图解,井 控 技 术,四、空井时发生溢流,四.七动作图解,井 控 技 术,1、熟练掌握本岗的接班检查内容；,2、什么是软关井？什么是硬关井？各有何优缺点？,3、在四种不同钻井作业状态下，关井操作步骤 是什么？,返回,思考题,井 控 技 术,一、简答题,4、发现溢流要立即发出报警信号,报警溢流量是如何规定的？,二、选择题,二、判断题,1、起下钻铤过程中，发现溢流时关井程序的第三个动作是（）。A

42、、开放喷阀 B、关节流阀 C、抢接钻杆或防喷单根2、发现溢流迅速关井的优点之一是：保持井内有较多的钻井液，减小关井和压井时（）压力值。A、套管 B、立管 C、地层,1、（）“四七”动作的第六步“关”是指关防喷器。2、（）发生溢流后，迅速关井是井控的第一步，也是最重要的一步。3、（）软关井较硬关井来说，井口压力变化较平稳，对井口装备予以保护，地层流体侵入量也较少,一、井底常压原理,二、“U”型 管原理,三、压井钻井液密度,第五章 井涌的控制原理(关井立 管压力的确定),返回,练习,5）关井立管压力确定,2、钻柱中装有回压凡尔立管压力的确定,1、钻具内未装回压凡尔立管压力的确定,井控技术,1、钻具

43、内未装回压凡尔（浮动阀）,立管压力影响因素,时间,圈闭压力,1）正确的关井取压应为:做立压、套压与时间的关系曲线，一般情况下，当曲线变化平滑时，其拐点处，即可读为关井立压与关井套压。,开始阶段压力急剧上升(这个阶段的时间渗透好的地层需1015分，渗透差的地层需2025分)，然后压力缓慢上升，出现拐点。,所谓圈闭压力，就是指关井后记录到的关井立管压力和关井套管压力超过平衡地层压力所应有的关井压力值。,2）圈闭压力对关井立压的影响,井控技术,圈闭压力产生的原因 关井时，泥浆泵还未停稳，就将井关死，致使关井压力值升高，或者是气体在环空内滑脱上升而导致关井压力值升高。显然如果用含有圈闭压力的关井立管压

44、力值计算地层压力是错误。,从节流阀每次放少量泥浆（40-80升），放后关闭节流阀，并观察立管压力变化情况，如果放压后立管压力和套管压力均有下降，说明还有圈闭压力，应继续放压。直至立管压力不再下降时才停止释放压力。这时记录的压力才是真实的关井立管压力和关井套管压力。如果放压后，立管压力没有变化，而套管压力继续上升，说明没有圈闭压力。套管压力的上升是因环空内有地层流体进一步侵入井内所引起的。,圈闭压力的释放,在此情况下求关井立管压力的方法通常有两种。1）溢流前已知压井排量和相应的泵压时，关井 立压的求法。2）溢流前未知压井排量和相应泵压时，关井立压的求法,2、钻柱中装有回压凡尔（浮动阀）,1）溢流

45、前已知压井排量和相应的泵压时，关井立压的求法其操作步骤是：记录关井套管压力；缓慢开泵和打开节流阀；控制节流阀，使套压等于关井套压，并保持套压不变当排量达到压井排量，套压也等于关井套压时，记录此时的循环立管压力值Ps；停泵、关节流阀计算关井立管压力 Ps=Pd+P0 Pd=Ps P0式中：P0-求出的溢流前压井排量下立管压力；Pd-关井立压Ps-记录的循环立管总压力。,2）溢流前未知压井排量和相应泵压时，关井立压的求法这种方法是在关井条件下，用小排量向井内注入泥浆，顶开回压阀的方法求关井立压。其操作步骤是：,记录关井套管压力；缓慢开泵，向井内注入泥浆。观察记录立管和套管压力；当套管压力由关井套压

46、升高到某一值时停泵，（超过关井套压0.5-1MPa）同时记录套管和立管压力；计算关井立管压力，则Pd=Pd-Pa式中：Pa-套压的升高值Pa=Pa-PaPa-停泵时的套压值；Pd-停泵时的立管压力值；Pd-关井立管压力Pa-关井套管压力。,1、某井由于钻具带止回阀，井喷关井后看不出立管压力，采用开泵蹩压后立管压力Pd为4.5 Mpa，套管压力Pa为 6 Mpa，关井时的套压值Pa为5 Mpa。求关井立管压力Pd为多少？解：Pd=Pd（PaPa）=4.5（6 5）=3.5 Mpa,1）正常钻进时套压为零。2）发生井涌关井后的套压 P关井套压=P地-PH环空 PH环空=PH钻井液+PH侵入流体,4

47、、套管压力,返回,井控技术,5、长期关井后套压升高时的放压方法,1、立管压力法：1）观察记录关井立压；2）确定放压中关井立压的上、下限；,关井立压的下限值=关井立压值+0.5MPa关井立压的上限值=下限值+0.5MPa,3）当关井立压上升到上限时，打开节流阀，放掉一部分钻井液（约0.5方），当立压降至下限时关节流阀；4）关井后，天然气继续上升。当关井立压再次上升到上限时，再按照上述方法重复操作，直至开始循环或是气柱到达井口。,2、套管压力法：1）观察记录关井套压；2）确定放压中关井套压的上、下限；3）当关井套压上升到上限时，打开节流阀，放掉一部分钻井液（约0.5方），当套压降至下限时关节流阀；

48、4）关井后，天然气继续上升。当关井套压再次上升到上限时，再按照上述方法重复操作，直至开始循环或是气柱到达井口。,关井套压的下限值=关井套压+nP关井套压的上限值=下限值+0.5MPan-为排出约0.5方钻井液的总次数。P-为排出0.5方钻井液后的压力增加值.,关井允许最大套管压力是：在不破坏防喷设备、套管或地层条件下，一口井所能承受的最大压力。,6、关井允许最大套管压力,井控技术,1）防喷器的额定工作压力；2）套管抗内压强度80%3）地层破裂压力所允许的关井套压 值中最小的一个。,最大允许关井套压的确定原则,井控技术,防喷设备的工作压力可以从防喷装置的铭牌上观察到。常用的有 14、21、35、

49、70、105MPa。,1）防喷设备的工作压力,井控技术,例.已知套管外径=244.5mm,套管重量=59.528Kg/m,套管纲级为K55.求 额定的抗内压强度.解 壁厚=10mm(查表)最小屈服强度=379.225MPa 破坏强度=1.75379.225 10/244.5=27.143 MPa,套管抗内压强度又称为内压屈服压力。可由表中查得.,套管抗内压强度=1.75最小屈服强度壁厚外径,2）套管抗内压强度,井控技术,最大允许关井套管压力=（GfGm）Hf=（压裂压力当量密度钻井液密度）最薄弱地层深9.81,见例题,3）地层破裂压力,井控技术,已知钻井液密度=1.27g/cm3,套管鞋深度=

50、1067米,压裂当量密度=1.71g/cm3。求 最大允许关井套管压力。解：压裂压力当量密度钻井液密度=1.711.27=0.44g/cm3 最大允许关井套管压力=0.44 10679.81=4.606MPa,最大允许关井套管压力例题,返回,井控技术,三、压井钻井液密度,1、压井钻井液密度,2、起下钻钻井液安全增量,3、钻井液加重,返回,1、关井压力,关井钻杆压力=地层压力钻柱静液压力关井套管压力=地层压力环空静液压力,返回,井控技术,井控技术,根据立管压力计算压井钻井液密度,1、压井钻井液密度,压井钻井液密度是指恰好能平衡地层压力所用的钻井液密度。,井控技术,依据地层压力计算压井钻井液密度值