井控培训及案例分析.ppt

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1、井控知识培训及事故案例分析2021/9/271江试安20107号关于印发关于印发江汉石油管理局井下测试公司岗位安全江汉石油管理局井下测试公司岗位安全生产责任制生产责任制的通知的通知第二条 公司经理和书记，分公司（经理部）、项目部经理和书记，基层队队长和指导员，机（班）组长等党政正职是管辖范围内安全生产第一责任人，其他领导、职能部门科室长（主任）和员工，在各自工作范围内对实现安全生产负责。工程技术研究所：3、负责井控工艺技术管理；参与井控工作大检查；2021/9/272主要内容三、井喷失控的原因三、井喷失控的原因一、井控相关知识一、井控相关知识四、应急预案的编写四、应急预案的编写二、井喷失控的危

2、害二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例五、典型井喷失控事故案例2021/9/273井控井控：油气井压力控制的简称。：油气井压力控制的简称。溢流溢流：在井内液柱压力小于对应深度处的地层孔：在井内液柱压力小于对应深度处的地层孔隙压力时，井口返出的液体量大于泵入的液体隙压力时，井口返出的液体量大于泵入的液体量或停泵后井口液体仍自动外溢的现象。量或停泵后井口液体仍自动外溢的现象。井控、井喷及相关定义井控、井喷及相关定义2021/9/274井喷井喷：地层流体（油、气、：地层流体（油、气、水）无控制地涌入井筒，水）无控制地涌入井筒，喷出地面的现象。喷出地面的现象。井喷失控井喷失控：井喷发生后，：井喷

3、发生后，无法用常规方法控制井无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。口而出现敞喷的现象。井控、井喷及相关定义井控、井喷及相关定义2021/9/275井控的分级井控的分级 根据井涌的规模和采取的控制方法的不同，我们根据井涌的规模和采取的控制方法的不同，我们把井控工作分为三级：把井控工作分为三级：初级初级（一级）井控、二级一级）井控、二级井控、三级井控井控、三级井控 一级井控一级井控是指以合适的钻井液密度、合理的钻井是指以合适的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用进平衡压力钻井技术安全钻穿油技术措施，采用进平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术，又称主井控。气层的井控技术，又称主井控。2021/

4、9/276一级井控技术一级井控技术n要有合理的井身结构。要有合理的井身结构。n要有比较精确的地层预报。要有比较精确的地层预报。n要有可靠的井控装置。要有可靠的井控装置。n要进行地层压力检测。要进行地层压力检测。n在钻井过程中采用合适的钻井液密度。在钻井过程中采用合适的钻井液密度。n要做地层破裂压力强度实验和裸眼承压能力试要做地层破裂压力强度实验和裸眼承压能力试验。验。2021/9/277一级井控技术一级井控技术n确保各次固井质量，保证套管鞋处承压能力符确保各次固井质量，保证套管鞋处承压能力符合要求。合要求。n打开油气层后，任何时候都不允许降低井内液打开油气层后，任何时候都不允许降低井内液柱压力

5、。柱压力。n打开油气层后起钻前要调整好钻井液性能，初打开油气层后起钻前要调整好钻井液性能，初次起钻要搞短起下；在油气层以及油气层以上次起钻要搞短起下；在油气层以及油气层以上300米范围内要控制起钻速度不超过米范围内要控制起钻速度不超过0.5m/s。2021/9/278天然气上升对井内压力的影响天然气上升对井内压力的影响36303672开井条件下关井条件下2021/9/279一级井控技术一级井控技术n减少空井时间，起钻后必须立即下钻。减少空井时间，起钻后必须立即下钻。n提高人员素质，相关人员必须经过井控培训，提高人员素质，相关人员必须经过井控培训，持证上岗。持证上岗。n落实人员落实人员24小时坐

6、岗制度，保证及时发现溢流小时坐岗制度，保证及时发现溢流并及时采取有效措施。并及时采取有效措施。2021/9/2710一级井控技术一级井控技术n钻开油气层前要储备足够的重泥浆和加重材料。钻开油气层前要储备足够的重泥浆和加重材料。n钻井全过程中要保证所有井控设备经常处于待钻井全过程中要保证所有井控设备经常处于待命状态命状态。n下套管应换与套管尺寸相应的半封闸板下套管应换与套管尺寸相应的半封闸板，必，必要按规定及时灌满管内钻井液。要按规定及时灌满管内钻井液。n与开发单位联系好关闭邻近注水井及抽油井的与开发单位联系好关闭邻近注水井及抽油井的关闭事宜。关闭事宜。2021/9/2711井控作业的分级井控作

7、业的分级n二级井控：溢流或井喷后按照关井程序二级井控：溢流或井喷后按照关井程序及时关井，利用节流循环给井口施加一及时关井，利用节流循环给井口施加一定回压与井内液柱压力共同来平衡地层定回压与井内液柱压力共同来平衡地层压力，最终用重浆压井、重建平衡的井压力，最终用重浆压井、重建平衡的井控技术。控技术。n三级井控：井喷失控后，重新恢复对井三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口的控制的井控技术。口的控制的井控技术。2021/9/2712二级井控技术二级井控技术n发现溢流后应及时按照关井程序关井。发现溢流后应及时按照关井程序关井。n根据情况适当活动钻具。根据情况适当活动钻具。n起下钻中途发现溢流要具体分析

8、，具体对待不起下钻中途发现溢流要具体分析，具体对待不能一概而论。能一概而论。n关井后压井工作应以最快的速度进行，不能长关井后压井工作应以最快的速度进行，不能长期关井不压井。期关井不压井。n要用合适密度的压井液。要用合适密度的压井液。2021/9/2713二级井控技术二级井控技术n调整好接头位置防止关井时把闸板关在钻杆接调整好接头位置防止关井时把闸板关在钻杆接头上。头上。n不允许将全封或剪切闸板的控制手柄锁住。不允许将全封或剪切闸板的控制手柄锁住。n储能器应保持经常保持待命状态，确保随时能储能器应保持经常保持待命状态，确保随时能用。用。n应随着井口压力的升高而及时调节关井压力应随着井口压力的升高

9、而及时调节关井压力。n钻杆内没有接入安全阀或方钻杆前不能关闭环钻杆内没有接入安全阀或方钻杆前不能关闭环空。空。2021/9/2714井控工作中井控工作中“三早三早”n早发现：早发现：溢流被发现的越早越好、越便于关井溢流被发现的越早越好、越便于关井控制、越安全。控制、越安全。n早关井：早关井：在发现溢流或预兆不明显怀疑有溢流在发现溢流或预兆不明显怀疑有溢流时，应停止一切其它作业，立即按关井程序关时，应停止一切其它作业，立即按关井程序关井。井。n早处理：早处理：在准确录取溢流数据和填写压井施工在准确录取溢流数据和填写压井施工单后，就应进行节流循环排出溢流和压井作业。单后，就应进行节流循环排出溢流和

10、压井作业。2021/9/2715井控中压力的表示方法井控中压力的表示方法 n用表压单位（用表压单位（MPaMPa）表示：）表示：如地层压力为如地层压力为35 MPa35 MPa。n用压力梯度单位（用压力梯度单位（MPa/mMPa/m）表示：）表示：如地层压力为如地层压力为0.014 MPa/m0.014 MPa/m。其好处或方便之处是在对比不同深。其好处或方便之处是在对比不同深度地层中的压力时，可以消除深度的影响。度地层中的压力时，可以消除深度的影响。n用压力系数表示：用压力系数表示：该地层压力与同井深的淡水静该地层压力与同井深的淡水静液压力之比，无单位，在数值上等于其当量密度液压力之比，无单

11、位，在数值上等于其当量密度值，如地层压力为值，如地层压力为1.41.4。我国现场人员常说某井深。我国现场人员常说某井深处的压力系数是多少，实际仍是当量密度，只不处的压力系数是多少，实际仍是当量密度，只不过去掉了密度量纲，只言其数量罢了。过去掉了密度量纲，只言其数量罢了。2021/9/2716井控中压力的表示方法井控中压力的表示方法n用当量密度单位（用当量密度单位（g/cm3）表示：）表示：具有相当密度具有相当密度的流体在的流体在该该点形成的静液柱点形成的静液柱压压力力。如：地层压力。如：地层压力为为1.4 g/cm3；地层破裂压力为；地层破裂压力为1.6 g/cm3。某点压力等于具有相当密度的

12、流体在该点所形成的液柱压力。e=P/（9.81H）=G/9.81式中e钻井液当量密度，g/cm3。如2000m处的压力为23.544MPa，则e=23.544MPa/(9.812000m)=1.20g/cm3这个压力表示方法，与压力梯度类似，也可以在对比不同深度压力时消除深度带来的不便。2021/9/2717压力压力压力地单位是帕，符号是Pa，1Pa是1m2面积上受到1N的力时形成的压力。即1Pa=1N/m2根据需要，有时用千帕（kPa）或兆帕（MPa）1 kPa=1103 Pa1 MPa=1106 Pa它与过去常用的工程大气压的换算关系是1 MPa=10.194kgf/cm2或 1kgf/c

13、m2=98.067kPa粗略计算时，可认为1kgf/cm2=100kPa=0.1 Mpa，其误差约为2%。英制中，压力的单位是每平方英寸面积上受多少磅的力，符号是psi，换算关系是1 psi=6.895kPa2021/9/2718静液压力静液压力静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。p=gHp静液压力，kPa;g重力加速度，9.81m/s2;液体密度，g/cm3；H液柱高度，m。2021/9/2719压力梯度压力梯度压力梯度指的是每增加单位垂直深度压力的变化量，即每米井深压力的变化

14、值或每10m垂深压力的变化值。其计算公式为：G=p/H=g式中 G压力梯度，kPa/m；p压力，kPa或 MPa；H深度，m或 km。用这个压力梯度的定义，静液压力公式也可以写成：静液压力=9.81钻井液密度垂直深度2021/9/2720井控相关计算公式.doc2021/9/2721溢流：溢流：通常是指当地层压力大于井内压力时，地层通常是指当地层压力大于井内压力时，地层中的流体进入井内并推动井内钻井液外溢的现象。中的流体进入井内并推动井内钻井液外溢的现象。这种现象也称井涌。失去控制的溢流则称为井喷。这种现象也称井涌。失去控制的溢流则称为井喷。溢流发生的原因溢流发生的原因 1、对地层压力掌握不准

15、确、对地层压力掌握不准确2、井内钻井液柱高度下降、井内钻井液柱高度下降（1）起下钻时灌入的钻井液量不够。）起下钻时灌入的钻井液量不够。（2）井漏引起井内钻井液柱高度下降。）井漏引起井内钻井液柱高度下降。3、钻井液密度下降、钻井液密度下降4、起钻时产生抽吸压力、起钻时产生抽吸压力（1）核对灌入井内的钻井液量）核对灌入井内的钻井液量（2）短起下钻法）短起下钻法2021/9/2722关井关井发现溢流后，果断迅速地关井，具有以下优点。发现溢流后，果断迅速地关井，具有以下优点。（1）控制住井口，可使井控工作处于主动，有）控制住井口，可使井控工作处于主动，有利于实现安全压井。利于实现安全压井。（2）制止地

16、层流体再继续进入井内。）制止地层流体再继续进入井内。（3）使井内有较多的钻井液，可以减小关井和）使井内有较多的钻井液，可以减小关井和压井时的套管压力值。压井时的套管压力值。（4）可以较准确地确定地层压力和压井钻井液）可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。密度。2021/9/2723关井的基本要求关井的基本要求n关井要及时果断关井要及时果断 n井内有钻具不能关全封井内有钻具不能关全封 n关井不能压裂地层关井不能压裂地层 2021/9/2724关井方法关井方法 n软关井软关井n硬关井硬关井 n修正关井修正关井2021/9/2725软关井或半软关井软关井或半软关井n所谓软关井或半软关井就是指先开

17、通节流管汇所谓软关井或半软关井就是指先开通节流管汇（节流阀全开或半开以下统称软关井），再关（节流阀全开或半开以下统称软关井），再关防喷器，最后关节流管汇的关井方法。防喷器，最后关节流管汇的关井方法。n软关井最大的优点在于能够防止液流通道突然软关井最大的优点在于能够防止液流通道突然关闭，使液流的速度急剧变化，引起系统中液关闭，使液流的速度急剧变化，引起系统中液体动能的突然变化产生体动能的突然变化产生“水击效应水击效应”。2021/9/2726软关井适用情况软关井适用情况n井口溢流速度过高；井口溢流速度过高；n井口装置承压较低；井口装置承压较低；n地层破裂压力过低。地层破裂压力过低。2021/9/

18、2727硬关井硬关井n所谓硬关井就是指在关闭防喷器时，节流管汇所谓硬关井就是指在关闭防喷器时，节流管汇处于关闭状态的关井方法。处于关闭状态的关井方法。n它的突出优点就是动作少、关井快，能在最短它的突出优点就是动作少、关井快，能在最短的时间内关闭井口。的时间内关闭井口。2021/9/2728硬关井适用情况硬关井适用情况n井口溢流速度不高；井口溢流速度不高；n由于盐水侵入量越大，井壁越不稳定，故尽可由于盐水侵入量越大，井壁越不稳定，故尽可能采用本方法；能采用本方法；n井口装置能够承受较大压力。井口装置能够承受较大压力。2021/9/2729钻进过程中关井程序钻进过程中关井程序（软关井）（软关井）n

19、发信号发信号 n停转盘、停泵停转盘、停泵上提钻具上提钻具 n开节流管汇侧的液动平板阀或手动平板阀开节流管汇侧的液动平板阀或手动平板阀n关封井器关封井器 n关节流阀试关井关节流阀试关井，在套压允许条件下关节，在套压允许条件下关节流阀流阀上游上游平板阀，打开环形防喷器平板阀，打开环形防喷器n录取关井立压、套压和钻井液增量录取关井立压、套压和钻井液增量 及时向及时向队长或技术员以及甲方监督汇报。队长或技术员以及甲方监督汇报。2021/9/2730不循环法录取立压不循环法录取立压n关井，等待套压相对稳定，记下套压；关井，等待套压相对稳定，记下套压；n缓慢启动泵，直到套压开始升高，停泵，记下缓慢启动泵，

20、直到套压开始升高，停泵，记下此时立压和套压；此时立压和套压；n关井立压就等于停泵时立压减去套压升高值。关井立压就等于停泵时立压减去套压升高值。2021/9/2731循环法录取立压循环法录取立压n关井，等待套压相对稳定，记下套压；关井，等待套压相对稳定，记下套压；n启动泵，迅速打开并调节节流阀以保持套压不启动泵，迅速打开并调节节流阀以保持套压不变。调节泵到压井泵速。变。调节泵到压井泵速。n记录此时泵压，停泵，关节流阀关上游平板阀。记录此时泵压，停泵，关节流阀关上游平板阀。n关井立压就等于泵压减去该泵速下循环压力。关井立压就等于泵压减去该泵速下循环压力。2021/9/2732检查与释放圈闭压力检查

21、与释放圈闭压力 n通过调节节流阀释放钻井液，每次放通过调节节流阀释放钻井液，每次放4080L。然后观察立压变化。然后观察立压变化。n如果立压每次均降低，则可继续每次放如果立压每次均降低，则可继续每次放4080L。如果立压降低幅值明显减少，则可停止。如果立压降低幅值明显减少，则可停止释放。释放。2021/9/2733硬关井硬关井n开平板阀开平板阀n关预定防喷器关预定防喷器n上报上报n每分钟读取立压、套压每分钟读取立压、套压2021/9/2734修正关井程序修正关井程序n关防喷器关防喷器n开平板阀开平板阀n上报上报n每分钟读取立压、套压每分钟读取立压、套压2021/9/2735软关井软关井n开平板

22、阀开平板阀n关防喷器关防喷器n关节流阀关节流阀n确定套压不超过预定值确定套压不超过预定值n每分钟读取立压、套压每分钟读取立压、套压2021/9/2736分流程序分流程序n发信号发信号n停转盘停泵停转盘停泵n上提方钻杆上提方钻杆n打开放喷管线关分流器打开放喷管线关分流器n开泵尽可能高速向井内泵入液体开泵尽可能高速向井内泵入液体n熄灭所有明火和断掉电子系统。熄灭所有明火和断掉电子系统。2021/9/2737小结小结n关井需要迅速果断的行动。关井需要迅速果断的行动。n关井以后关井套压不允许超过最大允许关井套关井以后关井套压不允许超过最大允许关井套压。压。n钻头离井底越近，对压井作业越有利。钻头离井底

23、越近，对压井作业越有利。n井涌量越小进行井控越容易。井涌量越小进行井控越容易。2021/9/2738井涌控制原理井涌控制原理n迅速关井是井控的第一步，但是安全关井对迅速关井是井控的第一步，但是安全关井对井眼的控制是暂时的。在溢流物没有被循环井眼的控制是暂时的。在溢流物没有被循环出井眼之前一级井控是不可能实现对井眼的出井眼之前一级井控是不可能实现对井眼的控制的。控制的。n常规压井方法都要用到以下两种原理：常规压井方法都要用到以下两种原理：井底常压法原理井底常压法原理 U型管原理型管原理2021/9/2739二级井控的两个重要考虑二级井控的两个重要考虑n1、使作用在地层上的井底压力高于地层压力，、

24、使作用在地层上的井底压力高于地层压力，防止新的地层流体继续侵入井内。防止新的地层流体继续侵入井内。2、在超平衡地层压力时不能使井口压力过高，、在超平衡地层压力时不能使井口压力过高，防止压漏地层或憋坏设备。防止压漏地层或憋坏设备。n任何基于上述考虑的压井技术都可以称为井底任何基于上述考虑的压井技术都可以称为井底常压法。常压法。2021/9/2740井底常压原理井底常压原理n常规压井技术的基本指导思想是在整个压井常规压井技术的基本指导思想是在整个压井施工的过程中使井底压力与地层压力之间差施工的过程中使井底压力与地层压力之间差值保持恒定，既不使新的地层流体侵入井内，值保持恒定，既不使新的地层流体侵入

25、井内，又不使控制压力过高而危及地层和设备。又不使控制压力过高而危及地层和设备。n常用的压井方法如司钻法、工程师法、循环常用的压井方法如司钻法、工程师法、循环加重法等都属于井底常压法。它们之间的区加重法等都属于井底常压法。它们之间的区别就在于第一循环周所用的钻井液密度不同。别就在于第一循环周所用的钻井液密度不同。2021/9/2741理想压力表理想压力表n为更好理解上述原理，为更好理解上述原理，我们假设可以在循环我们假设可以在循环系统的关键位置装上系统的关键位置装上压力表。压力表。n1、地层处、地层处 2、井底处、井底处 3、最薄弱地层处、最薄弱地层处 4、套管处、套管处 5、立管处、立管处54

26、3212021/9/2742“U”形管原理形管原理2021/9/2743关井条件下的压力平衡关井条件下的压力平衡n钻柱内：地层压力钻柱内：地层压力pp井底压力井底压力pb关井立压关井立压pd0.098钻井液密度钻井液密度m垂深垂深Hn环空内：地层压力环空内：地层压力pp井底压力井底压力pb关井套压关井套压pa0.098钻井液密度钻井液密度m（垂深（垂深H溢流高溢流高度度hw）0.098溢流密度溢流密度w溢流高度溢流高度hw2021/9/2744关井条件下的压力平衡关井条件下的压力平衡n节流循环时：节流循环时：关井立压低泵速泵压钻具内静液柱压力关井立压低泵速泵压钻具内静液柱压力钻具、水眼处压耗地

27、层压力环空压耗钻具、水眼处压耗地层压力环空压耗套压环空静液压力环空压耗套压环空静液压力环空压耗 通常由于环空压耗不会大于通常由于环空压耗不会大于15bar而且环空压耗有而且环空压耗有助于平衡地层压力所以计算时经常将其舍去。助于平衡地层压力所以计算时经常将其舍去。2021/9/2745压井时应达到的要求压井时应达到的要求 n始终保持井底压力大于或等于地层压力，并保始终保持井底压力大于或等于地层压力，并保持井底压力不变。持井底压力不变。n严格按井控要求和措施施工。严格按井控要求和措施施工。n保证不压漏地层。保证不压漏地层。n保护油气层。保护油气层。2021/9/2746压井排量压井排量/泵速的选择

28、及原因泵速的选择及原因 n压井排量压井排量/泵速一般选正常钻进排量泵速一般选正常钻进排量/泵速的泵速的1/2-1/3。n原因：原因：（1）正常循环压力加上关井立压有可能超过）正常循环压力加上关井立压有可能超过泵的额定工作压力。泵的额定工作压力。（2）大排量高压泵所需要的功率有可能超过）大排量高压泵所需要的功率有可能超过泵的输入功率泵的输入功率.(3)大量流体流经阻流器有可能堵塞阻流器，大量流体流经阻流器有可能堵塞阻流器，从而压漏地层从而压漏地层.2021/9/2747溢流性质的确定溢流性质的确定nwm10.2（pa-pd）hw nhw泥浆池增量泥浆池增量V溢流井段每米容积溢流井段每米容积Van

29、1.071.20盐水，盐水，0.120.36气体，气体，0.361.07油或油水混合物油或油水混合物 2021/9/2748井底压力之间关系井底压力之间关系n式中：式中：pd关井立管压力，关井立管压力，bar；npmd钻柱内静液柱压力，钻柱内静液柱压力，bar；npp地层压力，地层压力，bar；npa关井套压，关井套压，bar；npma环空内气液混合静液柱压力，环空内气液混合静液柱压力，bar。2021/9/2749压井过程中的立压变化压井过程中的立压变化n初始循环立压初始循环立压:初始循环立压低泵速泵压关井立压初始循环立压低泵速泵压关井立压n终了循环立压终了循环立压:终了循环立压终了循环立压

30、=(压井液密度压井液密度/原钻井液密度原钻井液密度)低泵速泵压低泵速泵压2021/9/2750关井程序（江汉油田试油及井下作业）：关井程序（江汉油田试油及井下作业）：1起下管柱中发生溢流时关井操作程序：起下管柱中发生溢流时关井操作程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下作业；（3）抢：抢接内防喷工具；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（关半封封井器）及内防喷工具（关旋塞阀）；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力变化，迅速向值班干部及甲方监督报告。2起下井下工具中发生溢流时关井操作程序：起下井下工具中发生溢流时关井操作

31、程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下工具作业；（3）抢：抢接油管和内防喷工具；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封）及内防喷工具；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。2021/9/27513电缆射孔发生溢流时关井操作程序：电缆射孔发生溢流时关井操作程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下电缆作业；（3）抢：剪断电缆，若情况允许抢下管柱或抢装井口；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封），关内防喷工具

32、；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。4钻磨中发生溢流时的关井程序：钻磨中发生溢流时的关井程序：（1）发：发生信号；（2）停：停转盘、上提方钻杆；（3）抢：停泵、卸方钻杆、抢下带内防喷工具的钻杆或油管；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封）及内防喷工具；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。2021/9/27525空井发生溢流时的关井程序：空井发生溢流时的关井程序：（1）发

33、：发出信号；（2）开：开启防喷管汇液（手）动平板阀；（3）抢：若井下情况允许时，抢下钻具、接内防喷工具或座悬挂器；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封，若无管柱则关全封），关内防喷工具；（6）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前平板阀；（7）看：认真观察，准确记录套管压力，并迅速向队值班干部及甲方监督报告。6拆换封井器及采油（气）井口上半套发生溢流时（井内有管柱）的关拆换封井器及采油（气）井口上半套发生溢流时（井内有管柱）的关井程序：井程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止换装作业；（3）抢：抢装内防喷工具和防喷器，关内防喷工具；（4）开：

34、开启放喷管汇液（手）动平板阀及平板阀后的针阀；（5）关：关防喷器；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队值班干部及甲方监督报告。2021/9/2753测试过程溢流的处理测试过程溢流的处理 1测试施工过程中发生溢流或漏失时，立即通知钻井队（试油、气队）的当班司钻及现场负责人。如需循环压井，由测试队操作，打开反循环阀，循环压井。2迅速采取应急措施。（1）井口（控制头、采油树）主阀下游失控，立即抢关井口（控制头、采油树）主阀。（2）井口（控制头、采油树）主阀上游渗漏，应立即井下关井。3操作井下关井失败则进入钻井队（试油、气队）井喷失控

35、应急程序。（1）全体测试人员立即沿安全撤离路线撤入安全区；（2）清点现场测试人员；（3）听从井队（试油、气队）统一安排，在安全条件允许的情况下，抢出资料及测试设备等。2021/9/2754关井套压的控制关井套压的控制关井后的最高压值不能超过下面三个极限中的最小值。关井后的最高压值不能超过下面三个极限中的最小值。1、井口装置的额定工作能力。、井口装置的额定工作能力。2、套管最小抗内压强度的、套管最小抗内压强度的80%。3、地层破裂压力所允许的关井套压值。、地层破裂压力所允许的关井套压值。2021/9/2755压井压井压井时，不论采用什么方法压井，均应达到下列基本要求。压井时，不论采用什么方法压井

36、，均应达到下列基本要求。1、压井时的井底压力必须等于或稍大于地层压力，使地层、压井时的井底压力必须等于或稍大于地层压力，使地层流体在压井过程中和压井结束后不能再进入井内。流体在压井过程中和压井结束后不能再进入井内。2、在压井过程中，不能发生溢流失控造成井喷事故。、在压井过程中，不能发生溢流失控造成井喷事故。3、在压井时不能使井筒受压过大，要保证不压漏地层，避、在压井时不能使井筒受压过大，要保证不压漏地层，避免出现井下复杂情况或地下井喷。免出现井下复杂情况或地下井喷。4、要保护好油、气层。防止损害油、气层的生产能力。、要保护好油、气层。防止损害油、气层的生产能力。2021/9/2756司钻法压井

37、司钻法压井 n定义定义:先用原浆循环排溢流先用原浆循环排溢流,再用重浆压井的压再用重浆压井的压井工艺井工艺.n压井步骤压井步骤:计算压井基本数据。计算压井基本数据。填写压井施工单，绘出立压控制进度表。填写压井施工单，绘出立压控制进度表。压井施工压井施工。2021/9/2757第一步第一步:用原浆循环排溢流用原浆循环排溢流 n缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井游的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井套压不变，直到排量达到压井排量。套压不变，直到排量达到压井排量。(5分钟分钟之内完成之内完成)n保持压井排量不变，调节节流

38、阀，使立压等保持压井排量不变，调节节流阀，使立压等于于PTi，直到溢流到井口。，直到溢流到井口。n排完溢流，排完溢流，停泵关井，则停泵关井，则Pa=Pd。2021/9/2758第二步第二步:用重泥浆压井用重泥浆压井n缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持新的游的平板阀，调节节流阀，使套压保持新的关井套压不变，直到排量达到压井排量。关井套压不变，直到排量达到压井排量。(5分钟之内完成分钟之内完成)n保持压井排量不变，调节节流阀，使套压保保持压井排量不变，调节节流阀，使套压保持新的关井套压持新的关井套压(已等于关井立压已等于关

39、井立压)不变，直不变，直到重浆到达钻头。到重浆到达钻头。-t12021/9/2759第二步第二步:用重泥浆压井用重泥浆压井n重泥浆返入环空，调节节流阀，使立压等于重泥浆返入环空，调节节流阀，使立压等于PTf，直到重浆返出井口，直到重浆返出井口，-t2n停泵关井，若压井成功，则停泵关井，若压井成功，则Pa=Pd=0.n开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。2021/9/2760压井过程中立压及套压的变化压井过程中立压及套压的变化 初始循环立压终了循环立压套压第一循环周第二循环周T1T2T3T4TP2021/9/2761工程师法压井工程师法压井 n定义：直接用重泥

40、浆压井的井控工艺。定义：直接用重泥浆压井的井控工艺。n施工步骤：施工步骤：缓慢开泵，缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井套压的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井套压不变，直到排量达到压井排量。不变，直到排量达到压井排量。(5分钟之内完分钟之内完成成)2021/9/2762工程师法压井施工步骤工程师法压井施工步骤n保持压井排量不变，调节节流阀，按照立压保持压井排量不变，调节节流阀，按照立压控制进度表来调节立压，直到重泥浆到达钻控制进度表来调节立压，直到重泥浆到达钻头。头。-t1n重泥浆返入环空，调节节流阀，使立压等于重泥浆返入

41、环空，调节节流阀，使立压等于PTf，直到重浆返出井口。，直到重浆返出井口。-t2n停泵关井，若压井成功，则停泵关井，若压井成功，则Pa=Pd=0。n开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。2021/9/2763压井过程中立压及套压的变化压井过程中立压及套压的变化 T1T2T3T4T初始循环立压终了循环立压套压P2021/9/2764压井过程中故障显示压井过程中故障显示故障名称故障名称立压立压套压套压立管、水眼部分堵立管、水眼部分堵塞塞上升上升不变不变泵速增加泵速增加上升上升不变不变水眼解堵水眼解堵下降下降不变不变部分井漏部分井漏下降下降不变不变钻具刺漏钻具刺漏下

42、降下降不变不变泵冲蚀泵冲蚀下降下降不变不变泥浆胶凝打破泥浆胶凝打破先升后降先升后降不变不变2021/9/2765压井过程中故障显示压井过程中故障显示故障名称故障名称立压立压套压套压节流阀刺漏节流阀刺漏下降下降下降下降节流阀堵塞节流阀堵塞上升上升升高升高井眼桥堵井眼桥堵上升上升先降后升先降后升完全井漏完全井漏下降下降0泵效下降泵效下降下降下降不变不变2021/9/2766压井注意事项压井注意事项n节流阀调节节流阀调节：n准确的压力控制对任何井控操作都是极为重要准确的压力控制对任何井控操作都是极为重要的。通过调节节流阀控制井内压力过程中不合的。通过调节节流阀控制井内压力过程中不合适的操作会导致二次

43、溢流、压漏地层或损坏设适的操作会导致二次溢流、压漏地层或损坏设备。备。n几个关键环节需要恰当的操作。几个关键环节需要恰当的操作。2021/9/2767压井注意事项压井注意事项n开泵时：开泵时：n当开泵时系统压力将开始上升。当套压开始上当开泵时系统压力将开始上升。当套压开始上升时节流阀必须迅速打开以允许流体通过，但升时节流阀必须迅速打开以允许流体通过，但是与此同时必须保持井底压力不变。如果井眼是与此同时必须保持井底压力不变。如果井眼压力过高井漏或地层损害将会发生。如果压力压力过高井漏或地层损害将会发生。如果压力过低将会发生二次溢流。这将会在下文中详细过低将会发生二次溢流。这将会在下文中详细讲解。

44、讲解。2021/9/2768压井注意事项压井注意事项n恰当的节流阀操作：恰当的节流阀操作：n一旦泵速达到压井排量，维持适当的循环压力一旦泵速达到压井排量，维持适当的循环压力是靠节流阀的调节来实现的。如果立压太高尽是靠节流阀的调节来实现的。如果立压太高尽可能准确的判断超出的数值。这个数值应该通可能准确的判断超出的数值。这个数值应该通过调节节流阀来从套压部分放掉的。通过释放过调节节流阀来从套压部分放掉的。通过释放一部分套压来修正循环压力。释放多少压力可一部分套压来修正循环压力。释放多少压力可以通过计算或压力表增量或根据经验。只有当以通过计算或压力表增量或根据经验。只有当这个数值被确定下来，小心操作

45、节流阀把它开这个数值被确定下来，小心操作节流阀把它开大。如果循环压力过低采用同样方法调节节流大。如果循环压力过低采用同样方法调节节流阀把它关小。阀把它关小。2021/9/2769压井注意事项压井注意事项n也许最常见的错误就是观察节流阀开度表认为也许最常见的错误就是观察节流阀开度表认为每一次调节同样的开度会引起相同的压力变化。每一次调节同样的开度会引起相同的压力变化。通过阻流器的流量与压力损耗并不是线性关系。通过阻流器的流量与压力损耗并不是线性关系。当节流阀开度开大或关小时，节流阀开度表并当节流阀开度开大或关小时，节流阀开度表并不能代表装置压力会发生变化。节流阀开度表不能代表装置压力会发生变化。

46、节流阀开度表只是用来显示节流阀开度或是开关趋势。压力只是用来显示节流阀开度或是开关趋势。压力调节应该慎重的使用压力表而不是开度表。调节应该慎重的使用压力表而不是开度表。2021/9/2770压井注意事项压井注意事项n气体通过节流阀：维持正确的压力与流体类型、气体通过节流阀：维持正确的压力与流体类型、流动速度和节流阀尺寸有直接关系。如果不同流动速度和节流阀尺寸有直接关系。如果不同类型的流体流经节流阀它们的流动阻力和流动类型的流体流经节流阀它们的流动阻力和流动速度也将增加或减少。这就是气体冲击或流经速度也将增加或减少。这就是气体冲击或流经节流阀时会突然发生压力下降的现象。在这种节流阀时会突然发生压

47、力下降的现象。在这种情况下井内压力下降有可能会导致二次溢流。情况下井内压力下降有可能会导致二次溢流。2021/9/2771压井注意事项压井注意事项n在整个施工过程中应该随时记录压力变化。如果在整个施工过程中应该随时记录压力变化。如果压力突然降低查阅已经记录的数值并且立即关小压力突然降低查阅已经记录的数值并且立即关小节流阀直到达到最后记录的数值。给出恰当的压节流阀直到达到最后记录的数值。给出恰当的压力传播滞后时间按照需要重新调整节流阀。力传播滞后时间按照需要重新调整节流阀。n当液体将气体替出节流阀后，随之而来的就是循当液体将气体替出节流阀后，随之而来的就是循环压力的升高。这时应及时开大节流阀使循

48、环压环压力的升高。这时应及时开大节流阀使循环压力降到预定值。在循环除气时这个步骤可能会重力降到预定值。在循环除气时这个步骤可能会重复数次。复数次。2021/9/2772压井注意事项压井注意事项n流体随气体通过节流阀：气体在通过节流阀时流体随气体通过节流阀：气体在通过节流阀时需要的开度比维持同样压力下液体所需开度小需要的开度比维持同样压力下液体所需开度小得多。当液体跟随气体冲击节流阀时会导致急得多。当液体跟随气体冲击节流阀时会导致急剧的压力升高。这个压力升高可以导致地层损剧的压力升高。这个压力升高可以导致地层损伤。这时应立即查阅先前纪录的压力图迅速开伤。这时应立即查阅先前纪录的压力图迅速开大节流

49、阀把套管压力调整到液体撞击之前的水大节流阀把套管压力调整到液体撞击之前的水平。给出合适的压力传播滞后时间并且适时调平。给出合适的压力传播滞后时间并且适时调整。整。2021/9/2773压井注意事项压井注意事项n停泵：停泵：n一旦停泵节流阀需要迅速关闭以保持压力。如一旦停泵节流阀需要迅速关闭以保持压力。如果压力低于预定值就会发生二次溢流，另一方果压力低于预定值就会发生二次溢流，另一方面如果压力太高就会发生井漏事故。面如果压力太高就会发生井漏事故。2021/9/2774压井注意事项压井注意事项n压力传播滞后压力传播滞后n如果想象井眼是一个由钻杆和环空组成的如果想象井眼是一个由钻杆和环空组成的U形管

50、。形管。那就意味着套压和立压是有着紧密联系的，压力那就意味着套压和立压是有着紧密联系的，压力信号和泵排量变化都会反映在整个信号和泵排量变化都会反映在整个U形管系统中。形管系统中。立压反映的是井下压力，如果压井过程中立压偏立压反映的是井下压力，如果压井过程中立压偏离预定值井底压力就会出现相应变化为保持井底离预定值井底压力就会出现相应变化为保持井底压力不变应该及时更正。这通过调节地面节流压压力不变应该及时更正。这通过调节地面节流压力来实现。力来实现。2021/9/2775压井注意事项压井注意事项n当节流压力变化时，循环系统就会出现一个压当节流压力变化时，循环系统就会出现一个压力波动。它不会立即反映