IWCF井控工艺培训课件6285.docx

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1、窗体顶端IWCF井井控工艺艺第一章介绍绍井控是什么么？在钻井工作作中井控控的意思思是明显显的。井控的过程程很复杂杂，不仅仅仅是关关环行防防喷器，加加重泥浆浆并利用用节流阀阀循环它它。钻井井前景评评价良好好且井位位选定后后，井控控就开始始了。浅浅气层调调查可以以指明浅浅层气的的存在。最最好的做做法是钻钻机要避避开这些些地方。钻井工程师师设计钻钻井程序序。他所所用的资资料的多多少及怎怎样努力力搞好套套管设计计直接影影响钻井井及井控控能力。选择的钻机机和它的的适用性性对钻井井也有影影响。如如果钻机机不能安安全固定定，导管管可能从从井口扭扭断或脱脱落。这这很容易易造成井井口失控控。钻井井设备如如泥浆泵

2、泵对井控控操作也也是很重重要的。如如果他们们坏的不不是时候候，会导导致严重重的井控控问题。BOP显然然是井控控的中心心部件。BOP组合是复杂的设备组，需要适当的检查、维护、修理和测试。确定BOP的真实状态可能很困难并且花费时间。许多钻机经经常维修修而不记记录。什什么时候候某个过过分受力力的部件件将失效效对钻机机来说是是至关重重要的如果一个吊吊环使用用低标准准程序进进行维修修，它的的连接随随时都会会失效。BOP不是静止的，他们受到弯曲、振动和一般的磨损、撕裂而使一个月前刚测试过的密封失效。例如在海上上钻井中中，如果果下部闸闸板防喷喷器与下下部升高高短节之之间漏失失，不能能控制井井口，则则钻机就就

3、不能进进行井控控。井控工作也也要求井井队人员员知道怎怎么做并并对他们们自己和和井队充充满信心心，能做做自己认认为正确确的事。公司监督必必须信任任现场监监督，现现场监督督必须信信任他的的司钻。如如果司钻钻停泵检检查溢流流，操作作钻机的的人们必必须支持持他。司钻应该知知道如果果溢流他他必须尽尽快关井井。他无无需请示示批准关关封井器器。对整个操作作来讲司司钻是关关键。石油公司必必须有鼓鼓励安全全操作的的政策。钻钻井工程程师必须须起草良良好的钻钻井程序序。现场场监督必必须知道道良好的的油田作作业惯例例并认真真遵守。这对井架工工和钻共共也是一一样的。溢溢流是钻钻井的一一部分，井井喷是不不应该的的。压井的

4、人应应具有这这种观点点：所有有的重大大井控问问题都是是在溢流流的初试试阶段不不正确的的操作造造成的正确处理溢溢流可以以防止井井喷第二章 基基本井控控概念地层压力地层压力是是给定深深度的地地层内的的流体施施加的力力。静液压力钻井时，井井内的液液柱的静静液压力力平衡地地层压力力。如果果地层压压力高于于液柱压压力，地地层流体体将进入入井内，溢溢流就发发生了。无无控制的的溢流将将变成井井喷。地层压力和和液柱压压力之间间的平衡衡是井控控中的重重要方面面。地壳中的一一些地层层结构中中含有油油气。勘勘探钻井井的目的的就是发发现这些些构造和和油气。我我们常常常忘记石石油工业业就是为为了发现现会燃烧烧的油气气。

5、当沉积层不不断沉积积时，这这些沉积积层的重重量上上覆岩层层重量压压缩沉积积物成层层。流体体被压入入渗透性性地层，例例如砂岩岩层。如如果该层层的露头头在地表表，不会会形成异异常高压压。然而而，如果果该层的的流体由由于断层层或其他他地质活活动而圈圈闭，则则将形成成异常高高压。岩石的这种种长期的的运动是是形成油油藏的原原因。孔孔隙性地地层被圈圈闭在非非渗透性性地层之之下。钻钻井中常常见的构构造类型型有断层层、背斜斜、向斜斜、页岩岩和盐岩岩。这些些是已经经发现有有油气的的地层。断层是地壳壳深处岩岩石上移移的结果果，它们们可能圈圈闭油气气或将在在深处的的地层压压力代到到地表。当当钻遇断断层时，地地层压力

6、力会快速速增加。背斜和岩丘丘是两个个最常见见的储积积构造。通通常很大大。油气气被圈闭闭在这些些地层的的顶部。当当钻遇这这些地层层时，司司钻会发发现高的的地层压压力。在页岩中也也遇到过过异常高高压。大大多数页页岩层渗渗透性不不好而限限制流体体的流动动。当越越来越多多的沉积积物在地地表沉积积，页岩岩就要承承受这些些上覆压压力。由由于不能能很快地地流出，流流体被圈圈闭在页页岩中。流流体也承承受上覆覆压力。结结果是流流体被限限制且具具有比通通常高的的压力。当当钻遇页页岩时，异异常高压压可能遇遇到并作作好准备备。另一种司钻钻要注意意的地层层是所谓谓的充压压砂岩。这这是由于于与邻井井连通而而充压的的地层。

7、这这可能是是地下井井喷或生生产井固固井质量量差、套套管不密密封造成成的结果果。应该该在深层层遇到的的压力突突然在浅浅层遇到到，会使使井队人人员毫无无准备。静液压力泥浆液柱的的静液压压力随液液柱高度度（井深深）和流流体密度度变化。流体的压力力取决于于垂直井井深，它它可能小小于测量量井深。不同的流体体体积相相同时重重量不同同。就象象我们加加重钻井井泥浆，不不同的流流体如盐盐水和淡淡水密度度不同。计量流体密密度的方方法很多多。最常常用的是是PPGG和压力力梯度。为为了使这这两种方方法相互互转化，可可以引入入不同的的换算常常数。如果边长一一英尺的的容器装装满1PPPG的的液体，容容器将重重7.448磅

8、。1立方英英尺77.488加仑容器底面积积为1444平方方英寸。压力将为PPSI=7.448/1144=0.0051994=00.0552,有有时简称称为换算算系数.05220. 0552是一一吋X一吋X一英尺尺具有11PPGG比重的的流体的的重量，或或者说这这样的体体积的容容器充满满1PPPG的流流体将重重.0552磅。另一种方法法看这个个问题也也很有用用。一个个一英尺尺深充满满1PPPG流体体的井将将在井底底施加00.0551944磅/平方英英寸，这这就是流流体的重重量。如如果这种种1PPPG的流流体换成成10PPPG的的流体，井井底的压压力将变变为0.52磅磅/平方英英寸.如果井井深变成

9、成10英尺尺，井底底压力将将变成55.2PPSI。一个100000英英尺深110PPPG泥浆浆的井具具有52200PPSI的的井底压压力。液液柱静液液压力也也可以用用泥浆压压力梯度度来表示示和计算算。泥浆浆压力梯梯度指每每英尺泥泥浆施加加的液柱柱压力。如如果泥浆浆压力梯梯度已知知，那么么压力的的计算只只需要知知道液柱柱的高度度即可。压力梯度为为1.00的泥浆浆在1英尺深深处产生生的液柱柱压力为为1PSSI。在在10英尺尺深处为为10PPSI，而而在1000000英尺深深处为1100000PSSI。这这大约是是上例中中10PPPG泥泥浆液柱柱压力的的两倍，相相当于220PPPG超重泥泥浆的压压力

10、。1PPG的的泥浆的的压力梯梯度为多多少？我们知道11英尺液液柱的压压力为.0522PSII，所以以这种流流体的压压力梯度度为.0052。我我们知道道没有比比重1PPPG的的泥浆，但但是比重重10PPPG的的泥浆的的压力梯梯度为00.52212PPGG的泥浆浆的压力力梯度为为12XX.0552=.6244如果我们比比较同样样两个1100000英尺尺的井，一一个是比比重122PPGG的泥浆浆，一个个是压力力梯度为为.6224的泥泥浆，我我们会发发现井底底压力是是相同的的。都是是.0552X112X1100000=.6244X1000000=64420PPSI压力梯度简简单地说说就是泥泥浆比重重P

11、PGG乘以.0052.静态压力当泥浆泵停停止循环环时，泥泥浆施加加于井底底的压力力为静液液压力。环空摩阻为了使泥浆浆循环，必必须施加加相当大大的力，这这些力的的一部分分就是用用来克服服所谓的的环空摩摩阻。环空摩阻是是由泥浆浆循环引引起的。泥泥浆同钻钻杆、井井壁之间间、泥浆浆内部的的摩擦构构成了环环空摩阻阻。环空摩阻是是很重要要的。该该压力作作用于井井底，停停泵时井井底压力力的这一一组成部部分将消消失。静静液压力力和环空空摩阻的的合成也也称为当当量循环环密度。当量循环密密度是原原浆密度度加上密密度增量量，该增增量等于于环空阻阻力。举举例来说说，假设设一口深深100000FFT泥浆浆比重110PP

12、PG的井井。如果果环空循循环阻力力2000PSII，那么么泥浆循循环时井井底压力力为54400PPSI。当当泥浆泵泵停泵后后，井底底压力下下降至552000PSII。如果果地层压压力稍高高于52200PPSI，停停泵时将将发生井井侵。在该井深下下能获得得2000PSII井底压压力的泥泥浆密度度为0.3855PPGG，当量量泥浆循循环密度度为100.399PPGG。这种状况通通常不是是不很常常见。许许多井是是在近平平衡状态态钻进的的，当停停泵接单单根时，当当量循环环密度消消失，这这是发生生溢流的的关键时时刻。小井眼钻井井时环空空循环阻阻力远高高于普通通钻井，其其主要精精力放在在溢流的的及早发发现

13、和接接单根时时的井眼眼监控。司钻必须了了解当量量循环密密度和近近平衡钻钻井时发发生溢流流的可能能性。溢流的基本本原因溢流就是地地层流体体侵入井井内。地地层压力力大于井井底压力力时就发发生溢流流。换句句话说，泥泥浆液柱柱压力加加上环空空摩阻小小于地层层压力。然而仅仅由由于地层层压力大大于井底底压力并并不意味味一定会会发生溢溢流。它它也受到到其他因因素的影影响。也也许地层层流体很很稠难以以流动，即即使地层层压力大大于井底底压力也也不足于于使地层层流体进进入井筒筒，地层层流体在在地层内内流动的的难易程程度叫做做渗透性性。地层空隙度度指组成成地层岩岩石颗粒粒之间的的空间。间间隙越大大，空隙隙度也越越大

14、。如如果井要要发生溢溢流，必必须钻穿穿空隙度度和渗透透率较高高、地层层压力大大于井底底压力的的地层。因因此，几几个对井井底压力力和地层层压力相相对关系系有根本本影响的的因素可可以引起起溢流。如果泥浆密密度在某某一井深深不足以以平衡地地层压力力，溢流流将会发发生。如如果泥浆浆液面下下降，地地层压力力也下降降。抽汲如果起钻太太快，地地层流体体将被吸吸入井内内。抽汲汲是由于于钻头上上行时活活塞效应应产生的的。泥浆浆性能、井井底钻具具组合和和环空间间隙也影影响抽汲汲。如果溢流被被抽汲入入井，必必须通过过节流关关汇循环环出来。然然而，如如果溢流流纯粹是是由于抽抽吸引起起的，泥泥浆就不不必加重重。有些些操

15、作者者在起钻钻前稍微微加重泥泥浆作为为一个安安全系数数帮助阻阻止抽汲汲效应，这这通常叫叫做起下下安全区区，虽然然安全系系数也是是这个意意思。起起下安全全区根据据井深和和井眼状状况通常常在5002550PSSI之间间。有几个因素素增加抽抽汲的可可能性。司司钻应该该了解并并在起钻钻和接单单根时采采取额外外的措施施减少抽抽汲效果果。这些些因素有有：l 起钻钻速度过过快l 泥浆浆粘度切切力过高高l 钻头头泥包l 钻柱柱堵塞l 泥饼饼太厚l 环空空间隙太太小压力激动与抽汲作用用相反，压压力激动动也可以以导致溢溢流。如如果下钻钻太快，超超过泥浆浆从钻头头周围流流动速度度，钻头头下面的的泥浆压压力将增增加。

16、加在地层上上的压力力将引起起地层破破裂而导导致泥浆浆漏失。从从而导致致泥浆液液面和井井底压力力下降。漏失漏失是钻井井常见的的问题。钻钻井泥浆浆密度会会超过地地层破裂裂强度而而引起地地层破裂裂。泥浆浆流入地地层引起起液面下下降。异常地层压压力异常地层压压力也能能引起溢溢流。前前面已经经说过，异异常地层层压力可可由于断断层、盐盐丘和充充压砂层层。如果果钻遇了了这些地地层就可可能发生生溢流。预测异常压压力地层层的方法法有几种种。各种种各样的的录井工工具、钻钻井中的的测量技技术和钻钻井参数数变化通通常用于于预测异异常压力力地层。第四章溢流的警示信号油气井压力力控制的的基本原原理并不不复杂，当当发生溢溢

17、流的时时候，如如果遵循循油田良良好的做做法，都都不会演演化为井井喷失控控。有许多因素素影响油油井的状状态，所所以也有有许多东东西我们们可以确确切了解解并加以以控制。正常钻进时时，泥浆浆由钻柱柱内向下下到钻头头，经环环空上返返到井口口，再经经过振动动筛回到到泥浆池池。是一一个封闭闭的体积积固定的的系统。如如果体积积发生任任何我们们可以探探测到的的变化，我我们必须须找出原原因。记记住，计计量泥浆浆体积的的任何努努力都是是不为过过的。泥浆池液面面上升如果泥浆池池内泥浆浆体积增增加，增增加量可可能来自自地层或或加入了了新泥浆浆。如果果溢流入入井，它它推动泥泥浆上返返至泥浆浆池。这这就是为为什么溢溢流的

18、大大小通常常计量为为20桶溢溢流或440桶溢溢流。泥泥浆池内内泥浆体体积的增增量等于于井底溢溢流的体体积。在实际操作作中，准准确确定定溢流的的体积可可能是困困难的。有有些因素素如停泵泵时的泥泥浆回返返使问题题变得复复杂。在在租用的的钻机上上这个问问题更突突出。机机组人员员必须知知道他们们钻机的的返出量量。这对对不同的的泵速是是不同的的。必须须从泥浆浆池的总总增量中中减去返返出的量量才是真真正的泥泥浆增量量。返速增加由于溢流推推动泥浆浆上返，泥泥浆流动动速度开开始增加加。这可可以从返返出管上上观察到到。流速速增加早早于泥浆浆池液面面上升。能能注意到到的第一一件事情情是泥浆浆流动声声音的增增加。返

19、速增加是是一个最最重要的的信号，发发现后应应该立即即进行溢溢流检查查。返速速仪必须须随时处处于可靠靠工作状状态。对对于陆上上钻机，返返速仪是是司钻的的主要防防线。钻进放空当钻头钻入入高压层层时，司司钻会发发现钻进进更容易易。钻速速在很大大程度上上取决于于地层压压力和泥泥浆液柱柱之间的的压差。如如果压差差过大（泥泥浆密度度超过过过多），机机械钻速速就低；当压差差低时，在在同样情情况下，机机械钻速速就提高高。地层层压力的的增加会会减小压压差进而而提高钻钻速。钻钻速的突突然增加加必须要要监察原原因。基基本做法法是钻进进放空224英英尺必须须停钻检检查溢流流。实际际上，大大多数放放空只要要一发现现就要

20、进进行检查查。钻进放空也也有相反反的情况况钻速速降低。PDC钻头在钻遇沙砾岩时将会下降。溢流检查要检查溢流流，司钻钻停泵并并观察井井内泥浆浆。如果果泥浆流流动，说说明溢流流已经发发生，井井正在涌涌。对于水基泥泥浆来说说通常观观察23分钟钟。对于于油基泥泥浆观察察起来就就比较困困难，即即使已经经停泵。气气体溶解解于泥浆浆中只在在接近地地表时才才析出，对对油基泥泥浆也许许需要观观察300分钟以以上。如果发现井井涌，司司钻应尽尽快关井井以减少少溢流量量。井队队的队长长、监督督、钻井井代表等等应该采采取措施施确认刹刹把操作作者了解解及时关关井的意意义。司司钻只能能先关上上井，然然后再打打电话、接接水管

21、线线、检查查阀门泄泄漏等。泵压下降或或泵速提提高当溢流进入入井内后后将推动动环空泥泥浆上行行，这种种额外的的帮助意意味着泥泥浆泵不不再需要要如此努努力的工工作。在气体溢流流的情况况下，泥泥浆将变变轻因此此需要更更小的循循环泵压压。泵压升高也也可能意意味着溢溢流，地地层流体体可能使使泥浆变变稠而难难以泵送送，从而而泵压上上升。扭矩增加通常扭矩随随井深增增加。当当钻头进进入过渡渡带钻钻进放空空岩屑屑的量将将增加，这这些岩屑屑堆积在在钻头周周围引起起扭矩增增加。钻钻头吃入入深度也也增加。这这一合成成的效果果是地层层改变的的很好信信号，也也许溢流流就要发发生。拉力增加及及下不到到底当遇到高压压地层时时

22、，拉力力增加及及下钻不不到底现现象在接接单根和和起下钻钻时明显显。这也也许是由由于水敏敏性地层层引起的的；当这这些地层层遇水时时膨胀并并坍塌，更更多的情情况是由由于地层层压力增增高引起起的，因因此是可可能发生生溢流的的信号。岩屑尺寸改改变岩屑尺寸在在钻遇过过渡带时时会变大大、变小小或者改改变形状状。重要要的是要要注意岩岩屑形状状的变化化，这是是井底情情况发生生变化的的信号。泥浆性能变变化泥浆性能的的任何变变化的原原因必须须搞清楚楚，如果果这种改改变是常常规钻进进和岩屑屑引起的的也应该该搞清楚楚。地层压力的的增加会会引起更更多的地地层坍塌塌从而使使更多的的岩屑进进入泥浆浆（也伴伴随着钻钻进放空空

23、），含含盐量的的增加也也表现在在泥浆矿矿化度上上，这可可以引起起泥浆粘粘度增加加，失水水增加。关键是发现现泥浆性性能的变变化并确确定原因因。钻柱重量增增加溢流发生时时，由于于气侵泥泥浆浮力力的减小小，可以以观察到到钻柱重重量增加加。钻柱柱重量更更多的施施加在大大钩上。返流槽温度度增加一个基本的的地质现现象是地地层压力力增高时时温度也也增高，这这反映在在泥浆返返流槽温温度增加加上。氯根含量增增加矿化度的增增加是井井下情况况改变的的一个信信号。在在高压带带更多的的地层水水被挤进进井筒，使使泥浆矿矿化度增增加。当当地层压压力接近近井底压压力时，地地层水大大量进入入，这也也可以由由泥浆工工程师通通过测

24、量量氯根值值来发现现。背景气、单单根气、起起下后效效增加用今天的钻钻井仪表表，可以以测量不不同的气气体并跟跟踪其运运动情况况：背景气在正常钻进进时，钻钻屑中有有少量的的气体存存在。这这就是背背景气。背背景气可可以测量量并设置置浓度底底线。如如果此值值增加说说明将要要溢流。背背景气通通常量很很小，对对溢流探探测的关关键是值值的变化化及偏离离底线值值的趋势势。单根气当停泵接单单根时，井井底压力力将减小小。损失失了环空空循环阻阻力，如如果这种种阻力丧丧失足以以使井底底压力小小于地层层压力，井井侵就会会发生。如如果井侵侵是气体体，只有有它被循循环到地地面才能能发现。通通过气体体分析仪仪跟踪接接单根时时

25、井底泥泥浆到地地面的时时间，就就可以发发现接单单根气侵侵。上体体方钻杆杆接单根根时，钻钻头自然然也被提提离井底底，如果果此时发发生抽汲汲，也叫叫做接单单根气体体。起钻气起钻气与结结单根气气没有区区别，都都是由于于停泵和和抽汲引引起的。但但是起钻钻气比单单根气更更危险，因因为它的的时间长长且溢流流量大，当当气体在在井内膨膨胀时，上上推井内内泥浆造造成井下下欠平衡衡。泥浆气侵泥浆气侵不不是溢流流的重要要信号，这这是因为为气侵不不足以减减少井底底压力到到导致溢溢流的程程度。气气体可以以压缩，因因此，气气体上面面的泥浆浆重量很很快压缩缩气体，少少量气体体只能少少量减少少井底压压力。主要的膨胀胀发生在在

26、井眼的的上部，下下不的大大量泥浆浆段不受受影响，重重要的是是气侵泥泥浆会使使井底压压力下降降。由于气亲泥泥浆实际际上减少少井底压压力，气气体会占占据泥浆浆体积，引引起泥浆浆池液面面上升。这这种上升升可以用用于计算算井底压压力的减减少。井底压力的的减少量量P等于泥泥浆压力力梯度（PSI/FT）除以环空容积（BBL/FT），乘以泥浆池液面增量(BBL).也可以把泥泥浆池液液面增量量换算为为高度再再乘以泥泥浆压力力梯度。气气侵通常常不足以以引起溢溢流，如如果有怀怀疑，可可以进行行溢流观观察。D指数变化化D指数的概概念基于于钻速与与压差的的关系。压压差减小小钻速增增高，换换句话说说，井下下越接近近平衡

27、，甚甚至欠平平衡，钻钻速越高高。标准准钻速通通常被记记录。当当D指数偏偏向减小小时可以以认为是是溢流的的信号。通通常D指数随随井深增增加直到到钻遇压压力过渡渡带，DD指数减减小。第五章 关井井程序一旦发现溢溢流，司司钻的职职责是尽尽快关井井。在井控中井井队人员员能做的的最大贡贡献是减减小溢流流量。井队人员无无法控制制钻井设设计和地地层压力力。他们们能做到到的是减减小溢流流量从而而减小井井控过程程中的各各种压力力。许多年来一一直争论论的软关关井和硬硬关井的的问题最最后归结结为硬关关井。研研究证明明，硬关关井引起起的水击击压力小小于关井井迟缓增增大溢流流量引起起的压力力增加。一些操作者者在某些些情

28、况下下也许仍仍然喜欢欢软关井井。确切切的关井井情况和和程序应应该在班班前会上上确定并并张贴在在钻台上上。关井程序在在不同情情况下会会有变化化。硬关关井的节节流阀应应该全关关，软关关井的节节流阀应应保持全全开或半半开。在实际操作作中，大大多数井井队用平平板阀关关井，而而不是节节流阀。用用那个阀阀取决于于节流管管汇的布布置。陆上钻井钻钻进时的的关井程程序（硬硬关井）1. 停转转盘2. 起方方钻杆直直至保护护接头出出转盘面面3. 停泵泵4. 检查查溢流5. 关防防喷器。大大多数情情况下关关环形6. 通知知监督7. 开液液动阀8. 记录录和监控控关井立立压和套套压9. 记录录泥浆池池液面增增量和关关井

29、时间间10. 检查查地面和和防喷器器是否有有漏失11. 关泵泵入阀隔隔离泥浆浆泵有几个因素素影响首首先关哪哪个防喷喷器：l 环形形防喷器器的使用用不要求求确定钻钻具位置置l 环形形防喷器器的使用用允许关关井时活活动钻具具，防止止卡钻l 闸板板防喷器器关井迅迅速可以以较少关关井时间间，从而而减少溢溢流量关井立套压压应该监监控并每每隔几分分钟记录录一次。要要特别关关注压力力的变化化情况和和任何突突然意想想不到的的变化。要特别关注注套压！如果套套压增加加很快，则则溢流是是气体并并且正在在滑脱！立即用用司钻法法循环溢溢流出井井。不要要浪费时时间计算算溢流上上窜速度度或者为为工程师师法加重重泥浆。任何认

30、定的的工程师师法的优优点随着着溢流滑滑脱到井井口和压压力上升升而丧失失殆尽。如果钻柱上上有回压压阀，初初始关井井压力读读数必须须用顶开开法获得得。有几几种顶开开方法。切切记，你你正在向向关闭的的井里打打泥浆，泵泵入要慢慢！一种方法是是缓慢泵泵入并记记录压力力和泵入入泥浆体体积的关关系，当当立压不不再上升升甚至下下降，通通常的原原因是回回压阀打打开时其其上下压压力平衡衡了。这这种方法法要求良良好的判判断和经经验。大大多数操操作者使使用带孔孔眼的浮浮阀。它它可以阻阻止大量量流体通通过钻柱柱上喷而而足以传传递压力力。另一种方法法是向井井内打泥泥浆直到到套压有有微小的的增量，停停泵并记记录压力力。切记

31、记，你正正在向关关闭的井井里打泥泥浆，泵泵入要慢慢！起钻时的关关井程序序1. 把钻钻具放入入吊卡2. 抢装装全开阀阀3. 关闭闭全开阀阀4. 关防防喷器。大大多数情情况下关关环形5. 通知知监督6. 开液液动阀7. 接方方钻杆8. 开全全开阀9. 记录录和监控控关井立立压和套套压记录录泥浆池池液面增增量和关关井时间间10. 检查查地面设设备漏失失注意优先使使用全开开安全阀阀，因为为如果钻钻柱内正正在井涌涌，它比比回压阀阀阻力小小易于安安装。而而且如果果需要电电缆操作作，全开开阀也能能实现。如如果需要要强行下下钻到井井底，应应该在全全开安全全阀上面面再接回回压阀。重要的是全全开安全全阀必须须在关

32、防防喷器前前安装。否否则由于于泥浆从从钻杆内内的流动动使全开开安全阀阀难以安安装。钻钻柱内部部必须关关闭才能能控制井井口。连接方钻杆杆之后要要打开全全开安全全阀，先先开泵慢慢慢望全全开阀上上面泵入入泥浆，每每1/44桶泵入入泥浆量量记录一一次立压压。立压压的增量量每次记记录应该该相同直直到压力力相等把把阀打开开。圈闭压力圈闭压力就就是反映映在立压压或套压压上平衡衡地层压压力多余余的压力力。最常常见的圈圈闭压力力是由于于泵没停停稳就关关井形成成的。圈圈闭压力力必须放放掉以获获得压井井计算有有效的压压力数据据。要检检查圈闭闭压力：1 只只从套管管处释放放。这可可以避免免污染钻钻柱内的的泥浆以以及堵

33、塞塞钻头水水眼的可可能性。节节流阀也也装在套套管处易易于控制制该过程程。2 使使用立压压作为指指导3 少少量排放放每次次1/441/2桶4 每每次排放放后关闭闭节流阀阀并记录录立管压压力5 继继续排放放并观察察立管压压力直到到立压不不再降低低6 记记录真实实关井立立压套压压也许当钻柱柱内充满满压井泥泥浆而压压力仍然然是关井井立压，要要重复检检查圈闭闭压力的的存在。注意检查圈圈闭压力力会引起起更多溢溢流和更更高压力力。如果果关井前前进行了了适当的的井涌检检查，就就不会有有圈闭压压力。你你要在乎乎每个PPSI的的压力，不不要敞开开节流阀阀放掉井井底压力力。任何情况下下也不能能在环形形防喷器器开启，

34、井井涌的情情况下下下钻到井井底。这这就是所所谓的要要试图超超过溢流流，这是是最坏的的做法。关井程序和和导流导流是最基基本的过过程知道浅层气气的危害害而故意意把它引引到钻台台是危险险的做法法。应努努力避开开浅层气气，这些些努力包包括浅层层气地质质勘探、导导眼钻井井和无导导管钻井井。一些操作者者现在挤挤注表层层套管鞋鞋以期能能承受关关井压力力而不发发生管外外冒油冒冒气现象象。导流流只能认认为是为为钻机的的撤退赢赢得时间间。在钻表层的的时候，导导流系统统相当于于BOPP的作用用，如果果发生了了浅层气气，流体体被引导导到井场场以外。导导流系统统是否使使用应该该在开钻钻前定好好。书面面的导流流程序应应该

35、贴在在钻台上上。如果套管鞋鞋处的地地层强度度不足以以承受溢溢流的关关井压力力，需要要使用导导流系统统。对于于浅井来来说，许许多溢流流就发生生在地表表。在这这种情况况下，我我们试图图通过允允许流体体放喷防防止套管管鞋的破破裂，并并期望浅浅层气自自己很快快喷完停停止。导流是一项项极其有有害的操操作，设设备的失失效是经经常的。导导流器的的设计通通常不能能承受实实际导流流条件。高高速流动动的泥浆浆和砂子子将很快快冲蚀任任何设备备，重型型钻井四四通在几几分钟内内就被浅浅层气的的流体损损坏。导流系统是是钻机安安装的最最后工作作，钻台台下面已已经充满满各种管管线、阀阀和其他他设备。因因此导流流管线通通常不是

36、是直通钻钻机外。任任何一个个转弯处处都是一一个潜在在的失效效点，管管线的内内径通常常也比较较小。大尺寸的管管线用于于处理大大量的物物质。对对于陆地地钻机，通通常有一一个大通通径的环环形防喷喷器在表表层套管管顶部。下下面是两两条大尺尺寸的管线线，设备备和控制制系统有有不同的的安置方方法。如果有一个个不能关关井的溢溢流，导导流设备备关闭，井井内流体体通过一一条或两两条管线线放喷。导导流系统统只是赢赢得时间间撤离钻钻机，我我们希望望在系统统失效之之前井喷喷会自己己停止。另一个与钻钻表层有有关的设设备是紧紧急灌浆浆泵。这这是一个个紧急情情况下可可以开启启用以往往井内灌灌注清水水的泵。这这主要用用于大量

37、量漏失的的情况，该该泵也可可以帮助助保持井井内气体体为潮湿湿减少着着火的机机会。第六章 关井井立压和和关井套套压一旦关井，立立管压力力表和套套管压力力表可用用于确定定井的状状态。当当泥浆液液柱静液液压力等等于地层层压力，立立压套压压等于零零。发生生溢流时时，情况况就改变变了。泥泥浆液柱柱静液压压力不再再等于地地层压力力，关井井后，立立管压力力反映泥泥浆液柱柱压力和和新的地地层压力力的差值值。假设设钻柱内内充满“好的泥泥浆”，立压压加上泥泥浆液柱柱压力等等于新的的地层压压力。立压表相当当于有一一个长柄柄的压力力表，柄柄长等于于钻柱长长度。只只要钻柱柱内泥浆浆的密度度知道，井井底压力力就可以以计算

38、出出来。利利用立管管压力求求取井底底压力是是井控的的一个基基本步骤骤。一个个井深1100000英尺尺泥浆比比重100PPGG的井眼眼，井底底压力是是52000pssi。如如果关井井立压为为4000psii,井底底压力为为56000pssi.如果泥浆比比重增加加一个值值使之在在100000英英尺的液液柱内产产生4000pssi的压压力，关关井立压压将降至至零；井井底压力力和地层层压力将将平衡。BHP=.0522X1000000X100.0=52000pssi5600=.0552x1100000x?=10.7pppg压井泥浆比比重即可可得到在套管一侧侧我们也也有一个个长柄压压力表，这这时柄是是钻柱

39、的的外面、套套管的里里面和裸裸眼段。虽虽然形状状不同也也算是柄柄。和钻钻柱内一一样停泵泵后100ppgg的泥浆浆100000英英尺的井井眼，套套压也为为零（设设地层压压力为552000psii）发生溢流后后，套压压变成了了组合压压力。我我们仍然然有100ppgg的泥浆浆在井内内，只是是不知道道有多少少泥浆被被溢流顶顶出。第七章U型型管概念念有时可用UU型管作作为井的的模型来来理解，U型管的一端代表钻柱而另一端代表环形空间。如果U型管管充满水水，它将将保持静静止，什什么事情情也不会会发生，因因为两边边是同样样的高度度和同样样的流体体淡水水，因而而具有同同样的流流柱压力力。如果一边充充满较重重的流

40、体体比如盐盐水，而而另一边边仍然是是淡水会会发生什什么？盐盐水一边边向下施施加更大大的静流流力，只只要U型管的的两边连连通，盐盐水边和和淡水边边会自已已平衡。盐盐水的液液面将下下降，把把部分淡淡水顶出出来，直直到U型管底底部的压压力对两两边来说说是相等等的。U型管原理理对模拟拟各种井井控程序序都是有有用的，清清除防喷喷器组内内的圈闭闭气体和和从导管管内清除除原浆是是两个使使用U型管原原理的常常见操作作，使用用节流和和原井管管汇在深深水井控控中循环环溢流出出井时如如果两条条管线的的静液压压力不相相等将是是很复杂杂的。如果我们把把地层压压力的概概念加在在U型管上上，就形形成了一一口完整整的井，只只

41、要U型管内内的液柱柱压力等等于或稍稍大于地地层压力力，两边边都充满满良好泥泥浆的话话，什么么事情都都不会发发生。当具有比井井内液注注压力更更高的地地层压力力的地层层被钻穿穿时，溢溢流将发发生，地地层流体体进入井井内。本未尾的图图表明了了一个典典型的1100000英尺尺、泥浆浆比重110pppg的井井的情况况，溢流流关井，关关井立压压5000psii，关井井套压110000psii，假设设溢流为为气体没没有静液液压力，显显示的计计算很容容易进行行。作为气体运运移和对对井底压压烟囱的的影响的的描述，最最后一张张图表示示如果气气体溢流流在不膨膨胀的情情况下运运移至节节流阀处处井底压压力将会会怎样变变

42、化，井井底压力力被带到到了地面面。U型管也可可用于表表示泥浆浆循环过过程，泥泥浆从泥泥浆泵，经经过立管管、方钻钻杆、钻钻头，经经环空上上返，推推动泥浆浆运动的的力可以以在立压压表上读读出。如如果提高高泵速，立立压升高高。泥浆浆泵需要要更大的的功率使使泥浆流流动更快快。如果泥浆比比重增加加，泵速速将下降降，否则则功率要要提高来来维持泥泥浆保持持不变的的流动速速度。这这个关系系是线性性的，如如果对110pppg的泥泥浆立压压为1000pssi，那那么111ppgg的泥浆浆要求1110 psii，增加加10%。上边的例子子不是太太真实，假假设100ppgg的泥浆浆循环泵泵压28800 psii，如果

43、果泥浆比比重同样样增加110%，变变成111ppgg，泵压压增加110%将将成为330800 pssi。假设泥浆通通过节流流阀循环环，节流流阀可以以关小以以增加额额外的压压力在循循环系统统，假设设节流阀阀全部关关闭增加加2000 pssi的压压力至循循环系统统，立管管压力和和泵压表表也将增增加2000pssi，现现在循环环压32280 psii。由于节流阀阀的调节节引起的的压力变变化的影影响在整整个系统统都可以以感觉到到，这是是在循环环溢流出出井时使使用节流流阀维持持井底压压力不变变的基本本原理。第八章 低泵泵速实验验和基本本计算泥浆泵是钻钻机能够够实现井井控的关关键部件件，能够够泵入定定量的

44、泥泥浆，保保持精确确压力控控制对井井控操作作是基本本要求。压井泵速（也也叫低泵泵速实验验）司钻上班的的首要事事情是做做低泵速速实验，有有时也称称为压井井泵速。这这是对已已知的泥泥浆比重重、井眼眼形状和和井下钻钻具合而而进行的的低泵速速实验，如如果这些些参数发发生了变变化，应应重新进进行实验验。每台泵通常常作不止止一个低低泵速试试验，例例如，司司钻调整整泵速为为通常速速度的11/4或或1/22，20冲或或40冲，泵泵压从节节流面板板读取并并记录。低泵速压井井的好处处：*较低泵速速降低空空摩阻，这这样可以以降低套套管鞋处处的压力力，减少少地层破破裂和井井涌的可可能性。*如果发生生问题班班组人员员有

45、较长长的反应应时间事情情发展变变慢了。*班组长人人员有更更多的时时间加重重。*泵的泵荷荷减少。*节流阀调调节更容容易。根本原因是是低泵速速使班组组人员更更容易保保持井眼眼的控制制状态，低低泵速用用于循环环受侵泥泥浆出井井并用新新泵控制制地层压压力。低低泵速实实验给班班组人员员提供了了一个已已知的初初始状态态。精确确的泥浆浆流动和和压力控控制对井井控是十十分重要要的。初始循环压压力低泵速压力力是为计计算初始始循环压压力而试试验的，初初始循环环压力是是循环泥泥浆和控控制溢流流所需要要的压力力，初始始循环压压力等于于关井立立压加上上低泵速速压力。泥泥浆泵必必须克服服循环泥泥浆的摩摩阻和作作用在井井口

46、的地地层压力力（关井井立压）。ICP=KKRP+SIDDDP另外两个基基本计算算是地面面到钻头头的冲数数和时间间。要计算地面面到钻头头的冲数数，首先先我们要要主出需需要顶替替的泥浆浆量钻柱内内容积。如如果1000000英尺的的5寸，钻钻杆（119.55ppff）的容容积系数数是0.017776桶桶/英尺。用用100000生生活会乘乘以0.017776就就得到1177.6桶，这这就是从从地面到到钻头需需要泵入入的泥浆浆量。如果我们的的泥浆泵泵是三缸缸61/22缸套，00.1223桶/冲，那那么从地地面到钻钻头需要要14444冲。如如果压井井泵速为为30sspm，那那么需用用时间为为接近449分钟钟。在上例中，我我们忽略略了井下下钻具组组合的计计算。如果我们加加上5000英尺尺8钻铤，现现在某些些方面005000英尺，那那么需要要另外的的0.0008774桶/英尺5000英尺或或者4.4桶的的泥浆要要泵入，即即36冲冲，总泵泵冲为114800冲，交交流中心心 时间间为500分钟，55钻杆的的内容积积几乎是是8钻铤的的2倍。用同样的方方法计算算钻头到到地面的的冲数和和时间，首首先计算算泵入泥泥浆量环空空容积然后后除以泵泵的排量量。5钻杆与与1211/4的井眼眼之间的的环空容容积系数数为0.12005桶/英尺对对100000英英尺的井井深，泥泥浆量为为12005桶。88