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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、井控技术2、井控设备、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井喷失控的原因1、起、起钻抽钻抽吸造吸造成诱成诱喷喷2、起、起钻不灌钻不灌钻井液钻井液或没有或没有灌满灌满3、不、不能及时能及时准确地准确地发现溢发现溢流流4、发、发现溢流现溢流后处理后处理措施不措施不当当5、钻遇漏失、钻遇漏失层段发生井层段发生井漏未能及时漏未能及时处理或处理处理或处理 措施不当措施不当6、钻井、钻井液中混液中混油过量油过量或混油或混油不均匀不均匀7、井、井口不口不安装安装防喷防喷器器8、井控、井控设备的设备的安装及安装及试压不试压不合格合格9、井、井身结身结构设构设计不计不合理合理10、空、空井时间井时间过长又过长又无人观无人观察井口察井口11、地质设、地质设计未能提供计未能提供准确的地层准确的地层孔隙压力资孔隙压力资料料12、相、相邻注水邻注水井不停井不停或未减或未减压压13、对浅、对浅气层的危气层的危害性缺乏害性缺乏足够的认足够的认识识14、思、思想麻痹，想麻痹，违章操违章操作作井喷失控的危害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、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、井控技术2、井控设备、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 顶盖胶芯活塞壳体密封件u闸板总成分类闸板总成分类u整体式整体式(单挂单挂)u组合式组合式(双挂双挂)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。