《井控基础知识》PPT课件.ppt

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1、井控知识,1什么是井控？,油气井压力控制技术简称为井控。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，保证修井的顺利进行。,一 井控,2井控方式一般可分为三种：,（1）一级井控（初级井控）：井底压力稍大于地层压力，使地层流体不能侵入到井眼内，实现近平衡压力作业。一级井控的关键在于合理确定压井液密度。,（2）二级井控：井底压力小于地层压力，地层流体侵入到井眼内，产生溢流，依靠井控设备和井控技术，控制产层液体的侵入，恢复井内压力平衡。二级井控的关键在于尽早发现溢流和迅速控制井口。,（3）三级井控：是指二级井控失败，井涌量大，失去控制，发生了井喷(地面或地下)，这时使用适当的技术与

2、设备重新恢复对井的控制，达到初级井控状态。,3 井喷事故分级,(1)、一级井喷事故（级）发生井喷失控，造成超标有毒有害气体逸散，或窜入地下矿产采掘坑道；发生井喷并伴有油气爆炸、着火，严重危及现场作业人员和作业现场周边居民的生命财产安全。,(2)二级井喷事故（级）发生井喷失控，井内大量喷出流体对江河、湖泊、海洋和环境造成灾难性污染。,(3)、三级井喷事故（级）油气井发生井喷，经过积极采取压井措施，在24小时内仍未建立井筒压力平衡，集团公司直属企业难以在短时间内完成事故处理的井喷事故。(4)、四级井喷事故（级）发生一般性井喷，集团公司直属企业能在24小时内建立井筒压力平衡的事故。,4 井控相关概念

3、,1)井侵 井底压力小于地层孔隙压力，地层流体侵入到井内的现象称之为井侵；最常见的井侵为气侵和盐水侵。2)溢流 在井下作业过程中井筒内流体自动外溢的现象称为溢流。,3)井涌 溢流进一步发展，使井内液体涌出井口的现象称为井涌。4)井喷 地层流体(油、气、水)无控制地喷出井筒的现象称为井喷。5)井喷失控：指发生井喷后，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。,5 井喷分类,1)地下井喷 从井喷地层流入其它低 压层叫地下井 喷。2)地上井喷 井喷流体自地层经井筒喷出地面叫 地上井喷，,6 井控设备,指控制油气井压力、防止井喷的全套设备、工具的总称。包括防喷器、防喷闸门。放喷管线等。,7

4、压井方法,1 压井定义:是指从地面往井里注入适当密度的液体(即压井液)，使井筒里产生的静液压力与地层的压力平衡，阻止地层中的油、气、水流到井筒甚至喷出地面，这一工艺过程叫做压井。,2 压井原理：实施压井过程中，始终保持井底压力与地层压力的平衡，不使新的地层流体进入井内，同时又不使控制压力过高，危及地层与设备。,8 常用压井方法,1)循环法：a 正循环法用于低压、气量较大、漏失的油气井b 反循环法多用于压力高、产量大的油井或水井，以及有深井泵和单流凡尔的油井,2)灌注法:就是往井筒内灌注一段压井液，把井压住。这种方法多用于井底压力不高、修井工作难度不大、工作量小、修井时间短的简单修井作业。如换油

5、井采油树总闸门，解除井口附近卡钻事故，焊接井口，更换四通法兰等。优点是：不使压井液与油层接触，基本排除了油层受污染的可能性。这种压井方法设备简单，操作方便，修完故障后很快就能使油井恢复正常生产。,3)挤注法 压井时井口只有压井液进口而没有出口，这时，只能在地面用高压将压井液挤入井内，从而把井筒内的原油、天然气和水挤回地层。靠井筒内压井液柱的静液压力把井压住的方法叫做挤注法。它是利用高压泵向井内泵入压井液，将井内的油、气、水挤回地层。缺点是：在用高压将井筒内油(气、水)挤回地层的同时，也有可能将井内的脏物(如沙、泥等)压入油层。造成油层孔道堵塞。,井喷及失控事故发生的原因：,直接原因,十四个方面

6、：,二、井喷失控的原因,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,.起钻抽吸，造成诱喷。.起钻不灌钻井液或没有灌满。.不能及时准确地发现溢流。.发现溢流后处理措施不当。比如，有的井队发现溢流后不是及时正确地关井，而是继续循环观察，致使气侵段钻井液或气柱迅速上移，再想关井，为时已晚。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,.井口不安装防喷器。井口不安装防喷器主要是认识上的片面性：其一，片面追求节省钻井成本，想尽量少地投入钻井设备，少占用设备折旧；其二，认为地层压力系数低，不会发生井喷，用不着安装防喷器；其三，井控装备配套数量不足，配有的防喷器只能保证重点探井和特殊工艺井；其四，认为几百米的浅井几

7、天就打完了，用不着安装防喷器。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,.井控设备的安装及试压不符合石油与天然气钻井井控技术规定的要求。比如：（1）平台放喷管线、内控管线各部位焊接质量不过关，为经过专业探伤。（2）连接管线的尺寸、壁厚、钢级不合要求；（3）各管线固定不牢；（4）防喷器及节流管汇各部件没有按规定的标准试压，各部件的阀门出现问题最多，有的打不开，有的关不上，有的刺漏；（5）防喷器远程控制失灵；（6）防喷器远程控制失灵；（7）防喷器与井口头安装不标准，特别是套管座挂时密封件安装不合格，造成刺漏；（8）大勾、防喷器与井口不是三点一线，关井时闸板关不严，造成刺漏；（9）防喷器橡胶件老化，

8、不能承受额定压力；控制系统储能器至防喷器的液压油管线安装不规范，漏油。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,7.井身结构设计不合理。表层套管下的深度不够，技术套管下的深度又靠后，当钻到下部地层遇有异常压力而关井时，在表层套管鞋处蹩漏，钻井液窜至井场地表，无法实施有效关井。还有的井设计不下技套，长裸眼钻进，增加了井控工作的难度。,8.对浅气层的危害性缺乏足够的认识。井越浅，平衡地层压力的钻井液柱压力也越小，一旦失去平衡，浅层的油气上窜速度很快，时间很短就能到达井口，很容易让人措手不及，来不及采取措施关井。而且浅气层发生井涌井喷，多是在没有下技术套管的井，即使关上井，很容易在上部浅层或表层套管

9、鞋处蹩漏。所以，浅气层的危害性必须引起人们的重视，要从井身结构和一次控制上下功夫。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,9.地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，导致钻井液密度低于地层孔隙压力。10.空井时间过长，又无人观察井口。由于起完钻后修理设备或是等技术措施。由于长时间不循环钻井液，造成气体有足够的时间向上滑脱运移。当气体运移到井口时迅速膨胀，引发井喷，往往造成井喷失控。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,11.钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不当。发生井漏以后，钻井液液柱压力降低，当液柱压力低于地层孔隙压力时就会发生井侵、井涌乃至井喷。12.相邻注水井不停注或末减

10、压。在老油田、老油区打调整井时，由于油田经过多年的开发注水，地层压力已不是原始的地层压力，尤其是遇到高压封闭区块，它的压力往往大大高于原始的地层压力。如果采油厂考虑原油产量，不愿意停掉相邻的注水井，或是停注但不泄压，往往造成钻井的复杂情况发生。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,13.钻井液中混油过量或混油不均匀，造成井内液柱压力低于地层孔隙压力。（1）这种情况多发生在深井、探井、水平井，由于钻井工艺的需要，往往要在钻井液中混入一定比例的原油。在混油过程中，混油不均匀，或是总量过多，都会造成井筒压力失去平衡。（2）当卡钻发生后，由于需要泡原油、柴油、煤油解卡，从而破坏了井筒内的压力平衡，

11、此时如果不注意二次井控，常常会造成井涌、井喷，酿成更重大的事故。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,(14)思想麻痹，违章操作。由于思想麻痹、违章操作而导致的井喷失控也占有一定的比例，解决这个问题主要从严格管理和技术培训两个方面入手，做好基础工作。,井喷失控的直接原因,二、井喷失控的原因,三、如何做好井控工作,井控工作是发现和保护油气层，实现安全钻井的关键。井控工作水平的高低是衡量钻井技术水平和管理水平的重要指标。,用重钻井液钻井防喷,试图用井喷发现油气藏,1.正确认识井控工作,两种不正确认识,三、如何做好井控工作,实施近平衡(或欠平衡钻井),一旦一次控制未能准确实施，出现溢流后，还可以

12、使用先进的井控装备及时进行关井，实施二次控制。,正确的认识,采用先进的井控技术发现油气层,三、如何做好井控工作,事实告诉我们：实施近平衡乃至欠平衡压力钻井和采用先进的井控技术是发现和保护油气层的正确途径。使用合理密度的钻井液形成略大于地层孔隙压力的液柱压力，达到对所钻地层实施一次井控的目的。做到了既不污染地层，又不发生井喷。一旦一次井控失效，出现溢流或井涌，可以迅速使用先进的井控装备及时关井，实施二次井控。,三、如何做好井控工作,井控工作包括井控设计、井控装置、钻开油气层前的准备工作、钻开油气层和井控作业、防火防爆防硫化氢安全措施和井喷失控的处理、井控技术培训和井控管理制度等八个方面。要搞好井

13、控工作，必须做好以下六方面的工作。,2.做好井控工作的原则,下页,三、如何做好井控工作,做好六方面的工作,1、各级领导必须高度重视井控工作。2、全面系统地抓好思想重视、措施正确、严格管理、技术培训和装备配套五个环节。3、要认真对待浅气层钻井的井控工作。4、在注意高压油气井防喷的同时，也要注意中、低压油气井的防喷。,三、如何做好井控工作,做好六方面的工作,5、井控工作要各部门密切配合，常抓不懈。6、严格执行石油与天然气钻井井控技术规定。,三、如何做好井控工作,1、监督钻井作业安全进行。2、向承包方提出钻井设计、钻井方法和井控设计及防喷作业要求，使之控制可能遇到的紧急情况。3、保证甲方规章得到遵守

14、。4、检查所有防喷设备的安装是否正确，试压与维护保养是否符合规定。5、保证所有钻井人员对装上的防喷设备的操作受过充分的训练。,钻井监督（甲方代表）,3.严格履行职责和义务,三、如何做好井控工作,6、确保钻井液加重材料和堵漏用材料的充分供应，并保证有足够的液态钻井液。7、有权在任何时候要求检验、试验或更换防喷设备。8、确保在钻井和完井过程中遵守油井设计中规定的各个程序和各种方法。9、熟悉安全并有效地从井里把井涌钻井液循环出来的各种程序。,钻井监督（甲方代表）,三、如何做好井控工作,10、根据井底常压井控法提出慢泵速压井泵压，保证安全地将井涌循环出井。11、维持足够密度的钻井液柱，防止地层流体侵入

15、井内。12、从上级监督人那里得到建议和指导。13、确保所有防喷措施施行都要有利于保护环境。14、报告包括溢油或其他可能污染物在内的事故。15、提高效益，降低成本。,钻井监督（甲方代表）,三、如何做好井控工作,1、执行安全钻井规定。2、按油井设计要求，为所钻油井提供适合的防喷设备。3、确保防喷设备的安装正确，试压合格，检查和保养及时。4、提供的钻井队应是防喷设备操作训练有素，充分懂得井涌原因及其预兆，发生井涌井喷时能采取迅速而慎重的控制措施。,承包单位（乙方）,三、如何做好井控工作,1、接受并执行作业者(甲方)代表或钻井监督的指导，并报告与安全钻井有关的所有情况。2、进行安全钻井。3、熟悉防喷装置，并能在紧急情况下关井。4、遵守油田规定防喷做法。,钻井队（乙方）,三、如何做好井控工作,根据在井控工作中职责的不同，提出了不同的井控培训要求。按照2006年集团公司钻井井控培训教学大纲的要求，将井控培训分成现场操作人员、专业技术人员、生产管理人员、现场服务人员、相关技术人员五个系列。,4.加强井控培训,三、如何做好井控工作,