井控工艺技术与现场操作培训课件.pptx

1、井控工艺技术与现场操作培井控工艺技术与现场操作培训课件训课件目目 录录2一、井控及相关术语一、井控及相关术语 是指油气井的压是指油气井的压力控制技术。即力控制技术。即采取采取一定的方法控制地层一定的方法控制地层压力，实现井内压力压力，实现井内压力平衡，保护油气层，平衡，保护油气层，提高采收率，延长油提高采收率，延长油井使用寿命。井使用寿命。一、井控及相关术语一、井控及相关术语4井侵井侵溢流溢流井涌井涌井喷井喷井喷失控井喷失控一、井控及相关术语一、井控及相关术语5p井控：实施油气井压井控制的简称。井控：实施油气井压井控制的简称。p溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的溢流：当

2、井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的排量、停泵后井口钻井液自动外溢的现象称之为溢流或井涌。排量、停泵后井口钻井液自动外溢的现象称之为溢流或井涌。p井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在地面形成较大喷势的现象。地面形成较大喷势的现象。p井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井口敞喷的现象。口敞喷的现象。一、井控及相关术语一、井控及相关术语6一级井控一级井控二级井控二级井控三级井控三级井控 一般讲，要力求使一口井处于一级井控状态。同

3、时做好一切应急准备，一旦发生井涌和井喷能迅速地做出反应，加以处理，恢复正常钻井作业。一、井控及相关术语一、井控及相关术语7一级井控一级井控二级井控二级井控三级井控三级井控p一级井控：也称一级井控：也称主井控主井控，指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术，指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术。该方法措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术。该方法简单、安全、环保、易于操作。简单、安全、环保、易于操作。p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，利用节流循环排出溢流和压井时的

4、井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，排出溢流和压井时的井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，最终用重浆压井，最终用重浆压井，重建平衡重建平衡的井控技术。的井控技术。p三级井控：井喷失控后，重新恢复对三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口控制井口控制的井控技术。的井控技术。一、井控及相关术语一、井控及相关术语8一级井控一级井控二级井控二级井控三级井控三级井控u井底压力稍大于井底压力稍大于地层压力地层压力,使地层流体不能侵入到井眼内使地层流体不能侵入到井眼内,实现近平实现近平衡压力作业衡压力作业.一级井控的关键在于合理确定压井液密度。一级井控的关键在于合理确定压井液密度。u当溢流发生后，采

5、用一定的技术和设备，使井恢复到一级井控当溢流发生后，采用一定的技术和设备，使井恢复到一级井控状态的过程。状态的过程。四个步骤：发现溢流四个步骤：发现溢流-关井关井-压井压井-开井开井。u二级井控失败，井涌量增大，失去了控制，发生了井喷，这时二级井控失败，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装备恢复对井的控制，达到初级井控状态。依靠井控技术和井控装备恢复对井的控制，达到初级井控状态。9一、井控及相关术语一、井控及相关术语一、井控及相关术语一、井控及相关术语10一、井控相关术语一、井控相关术语p起钻抽汲，造成诱喷起钻抽汲，造成诱喷p起钻不灌钻井液或没有灌满起钻不灌钻井液或没有

6、灌满p不能及时准确的发现溢流不能及时准确的发现溢流p发现溢流后处理措施不当发现溢流后处理措施不当p井口不安装防喷器井口不安装防喷器p井控设备的安装及试压不符合井控设备的安装及试压不符合石油与石油与天然气钻井井控技术规定天然气钻井井控技术规定的要求。的要求。11一、井控相关术语一、井控相关术语p井身结构设计不合理井身结构设计不合理p对浅气层的危害缺乏足够认识对浅气层的危害缺乏足够认识p设计的钻井液密度偏低设计的钻井液密度偏低p空井时间过长，又无人观察井口空井时间过长，又无人观察井口p井漏未能及时处理或处理措施不当井漏未能及时处理或处理措施不当p相邻注水井不停注或未减压相邻注水井不停注或未减压p思

7、想麻痹，违规操作思想麻痹，违规操作p压井过程中操作不当压井过程中操作不当1213一、井控相关术语一、井控相关术语14一、井控相关术语一、井控相关术语15一、井控及相关术语一、井控及相关术语16一、井控及相关术语一、井控及相关术语17一、井控及相关术语一、井控及相关术语一、井控及相关术语一、井控及相关术语p一旦井喷失控，其处理方法主要是围绕着怎样使一旦井喷失控，其处理方法主要是围绕着怎样使井口装置、井井口装置、井控管汇控管汇重新恢复对油气流的控制而进行。重新恢复对油气流的控制而进行。p一般的处理过程都是将一般的处理过程都是将三级井控转化为二级井控三级井控转化为二级井控，即重装井口，即重装井口，恢

8、复对井口的控制。恢复对井口的控制。p再将再将二级井控转化为一级井控二级井控转化为一级井控，即：只利用合理的压井液密度，即：只利用合理的压井液密度就能平衡地层压力，恢复正常钻井作业。就能平衡地层压力，恢复正常钻井作业。18一、井控及相关术语一、井控及相关术语早发现、早关井、早处理！早发现、早关井、早处理！早发现：早发现：溢流被发现的越早越好，越便于关井控制、越安全。国内现场溢流被发现的越早越好，越便于关井控制、越安全。国内现场一般将溢流量控制在一般将溢流量控制在12m3之前发现。之前发现。早关井：早关井：在发现溢流或预兆不明显时，应停止一切其它作业，立即按关在发现溢流或预兆不明显时，应停止一切其

9、它作业，立即按关井程序关井。井程序关井。早处理：早处理：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除溢流和压井作业。排除溢流和压井作业。发现溢流立即关井，疑似溢流关井检查！发现溢流立即关井，疑似溢流关井检查！19一、井控及相关术语一、井控及相关术语1 1、发现溢流后不立即关井，仍采取循环观察；、发现溢流后不立即关井，仍采取循环观察；2 2、起下管柱溢流时仍侥幸继续作业；、起下管柱溢流时仍侥幸继续作业；3 3、关井后长时间不进行压井作业；、关井后长时间不进行压井作业；4 4、压井泥浆密度过大或过小；、压井泥浆密度过大或过小；5

10、5、排除天然气溢流时保持循环罐液面不变；、排除天然气溢流时保持循环罐液面不变；6 6、企图敞开井口，使压井液的泵入速度大于溢流速度；、企图敞开井口，使压井液的泵入速度大于溢流速度；7 7、关井后闸板刺漏仍不采取措施。、关井后闸板刺漏仍不采取措施。20目目 录录21二、二、p压力压力p静液柱压力静液柱压力p压力梯度压力梯度p地层压力地层压力p上覆岩层压力上覆岩层压力p压力激动和抽汲压力压力激动和抽汲压力22p破裂压力破裂压力p井底压力井底压力p压差压差p压力损失压力损失p泵泵压压p允许最大关井套压允许最大关井套压二、二、23p静液柱压力静液柱压力：p当量流体密度：当量流体密度：p压力梯度：压力梯

11、度：p地层压力：地层孔隙压力，地层流体作用于该处的静液柱压力。正常地层压力：地层孔隙压力，地层流体作用于该处的静液柱压力。正常地层压力梯度在地层压力梯度在9.810.5kpa/m。p允许最大关井套压：允许最大关井套压：二、二、24p地破压力指某一深度地层发生破裂和裂缝所能承受的压力。钻井液密地破压力指某一深度地层发生破裂和裂缝所能承受的压力。钻井液密度设计度设计下限要保持与地层压力相平衡下限要保持与地层压力相平衡，实现压力控制，实现压力控制，上限不能超过地上限不能超过地层破裂压力层破裂压力，以免压漏地层造成井漏。尤其是地层压力差别较大的裸眼，以免压漏地层造成井漏。尤其是地层压力差别较大的裸眼井

12、段，如设计不当会造成先漏后喷的事故。井段，如设计不当会造成先漏后喷的事故。工程设计书应明确每层套管固井开钻后，按工程设计书应明确每层套管固井开钻后，按SY 5430地层破裂压力测定地层破裂压力测定套管鞋试漏法要求测定套管鞋试漏法要求测定套管鞋下第一个套管鞋下第一个3m5m厚的易漏层的破裂压力厚的易漏层的破裂压力。二、二、25举例：举例：地面漏失压力地面漏失压力2.4MPa2.4MPa，破裂压力梯度：，破裂压力梯度：0.018MPa/m0.018MPa/m，泥浆密度：，泥浆密度：1.14g/cm1.14g/cm3 3，套管鞋深度，套管鞋深度350m350m。求地破压力和最大允许关井套压？。求地破

13、压力和最大允许关井套压？泥浆密度g/cm3当量密度MPa1.142.41.202.1941.252.0221.301.850二、二、p静止状态、空井状态静止状态、空井状态26井底压力井底压力=环空静液压力环空静液压力注：钻井液静液柱压力是构成井底注：钻井液静液柱压力是构成井底压力和维持井内平衡最主要的部分，压力和维持井内平衡最主要的部分，是实施是实施一级井控一级井控的唯一保证。的唯一保证。二、二、p正常循环、钻进时正常循环、钻进时井底压力井底压力=环空静夜压力环空静夜压力+环空压力损失环空压力损失27p注：环空流动阻力使井底压力增加，有利于抑制地层注：环空流动阻力使井底压力增加，有利于抑制地层

14、流体向井内的侵入。其数值一般在流体向井内的侵入。其数值一般在0.71.5MPa。二、二、p下钻时下钻时井底压力井底压力=环空静夜压力环空静夜压力+激动压力激动压力28p起钻时起钻时井井底压力底压力=环空静夜压力环空静夜压力-抽汲压力抽汲压力p上提钻柱时，由于钻井液粘滞作用由此而减小的井底压力值。下钻或下套管上提钻柱时，由于钻井液粘滞作用由此而减小的井底压力值。下钻或下套管时，由于钻头下行挤压该处钻井液，使钻井液流动受的阻力。时，由于钻头下行挤压该处钻井液，使钻井液流动受的阻力。二、二、举例：举例：井深：井深：1925m1925m，泥浆密度：，泥浆密度：1.10g/cm1.10g/cm3 3，环

15、空压耗：，环空压耗：0.3MPa0.3MPa，抽汲压力，抽汲压力0.4MPa0.4MPa，激动压力，激动压力0.7MPa0.7MPa29作业工况井底压力MPa当量密度g/cm3停泵20.7731.100钻进21.0731.116起钻20.3731.079下钻21.4731.137p起钻时（其它情况相同时），井底压力最小，发生溢流井涌的可能性最大，起钻时（其它情况相同时），井底压力最小，发生溢流井涌的可能性最大，尤其是不及时向井内灌满钻井液的情况最危险。尤其是不及时向井内灌满钻井液的情况最危险。二、二、p在压力的推动下钻井液从钻井泵进入循环系统。由于钻井液循环及其在压力的推动下钻井液从钻井泵进入

16、循环系统。由于钻井液循环及其与所碰到的物体发生摩擦所引起的压力降低。与所碰到的物体发生摩擦所引起的压力降低。泵压或立压。泵压或立压。30目目 录录31三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防p起钻时井内未及时灌满钻井液起钻时井内未及时灌满钻井液p过大的抽汲压力过大的抽汲压力p钻井液密度不够钻井液密度不够p循环漏失循环漏失p地层压力异常地层压力异常p其它原因其它原因p井内环空钻井液静液柱压力小于地层压力井内环空钻井液静液柱压力小于地层压力p溢流地层具有必要的渗透性溢流地层具有必要的渗透性32p统计表明，近统计表明，近70%70%的井涌或井喷发生在起钻（起完钻）过程中的井涌或井喷发生在起钻（起完钻

17、）过程中。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防p间接显示间接显示1.1.蹩跳钻。蹩跳钻。2.2.钻时突然加快或放空。钻时突然加快或放空。3.3.悬重增加或减少。悬重增加或减少。4.4.泵压下降或上升。泵压下降或上升。1.1.钻井液密度下降和粘度上升或下降。钻井液密度下降和粘度上升或下降。2.2.气泡增多。气泡增多。3.3.气测烃类含量升高。气测烃类含量升高。4.4.氯根含量增高。氯根含量增高。5.5.油味或硫化氢味很浓。油味或硫化氢味很浓。6.6.钻屑中方解石含量增加。钻屑中方解石含量增加。7.7.出口管返出钻井液量增加或减少。出口管返出钻井液量增加或减少。8.8.起钻灌钻井液困难，实际灌

18、入量小于钻具起出体积。起钻灌钻井液困难，实际灌入量小于钻具起出体积。9.9.下钻接单根或停止下放钻具时，出口管钻井液仍然外溢。下钻接单根或停止下放钻具时，出口管钻井液仍然外溢。10.10.钻井液循环池内未加钻井液而液面升高（井漏则降低）。钻井液循环池内未加钻井液而液面升高（井漏则降低）。p直接显示直接显示p严重显示严重显示井涌井涌33三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防34p泥浆池液面检测泥浆池液面检测钻井液循环罐和处理剂胶液罐都应安装液面直读标尺。钻井液循环罐和处理剂胶液罐都应安装液面直读标尺。钻井液循环罐应配备液面监测报警仪。钻井液循环罐应配备液面监测报警仪。p钻井液返出流量检测钻井液

19、返出流量检测p声波检测声波检测p利用综合录井仪监测利用综合录井仪监测p发现溢流显示，应按发现溢流显示，应按关井程序关井程序关井，发现溢流和控关井，发现溢流和控制井口应立足于钻井队的作业班组。制井口应立足于钻井队的作业班组。即发即发-停停-抢抢-开开-关关-关关-看。看。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防35p坐岗制度坐岗制度1.1.表层套管固井后开始表层套管固井后开始“坐岗坐岗”。2.2.“坐岗坐岗”人员上岗前应经钻井队技术人员进行培训。人员上岗前应经钻井队技术人员进行培训。3.3.钻进中由钻井作业班安排专人钻进中由钻井作业班安排专人“坐岗坐岗”，地质录井人员按要求对，地质录井人员按要求

20、对循环罐液面等进行监测；起下钻、其它辅助作业或停钻时，钻井循环罐液面等进行监测；起下钻、其它辅助作业或停钻时，钻井作业班和地质录井人员应同时落实专人作业班和地质录井人员应同时落实专人“坐岗坐岗”。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防36p“坐岗坐岗”要求：要求：1.1.钻进作业，应注意观察出口流量、钻时、岩性、气泡、气味、油钻进作业，应注意观察出口流量、钻时、岩性、气泡、气味、油花，测量循环罐液面、钻井液密度和粘度、气测值、氯根含量等花，测量循环罐液面、钻井液密度和粘度、气测值、氯根含量等变化情况，每隔变化情况，每隔15min15min对循环罐液面作一次观察记录，遇特殊情况对循环罐液面作一

21、次观察记录，遇特殊情况应加密观察记录，应加密观察记录，发现异常情况及时报告司钻。发现异常情况及时报告司钻。2.2.起下钻作业，应注意观察停止灌钻井液时和停止下放钻具时出口起下钻作业，应注意观察停止灌钻井液时和停止下放钻具时出口钻井液是否断流，每起下钻井液是否断流，每起下3 3柱柱5 5柱钻杆、柱钻杆、1 1柱钻铤记录一次灌入或柱钻铤记录一次灌入或返出钻井液体积，及时校核单次和累计灌入或返出量与起出或下返出钻井液体积，及时校核单次和累计灌入或返出量与起出或下入钻具体积是否一致，入钻具体积是否一致，发现异常情况及时报告司钻。发现异常情况及时报告司钻。3.3.其它作业，应注意观察出口是否有钻井液外溢

22、或液面是否在井口，其它作业，应注意观察出口是否有钻井液外溢或液面是否在井口，关井情况下井口是否起压，关井情况下井口是否起压，发现异常情况及时报告司钻。发现异常情况及时报告司钻。37p坚持用短程起下钻方法检查油气侵和溢流坚持用短程起下钻方法检查油气侵和溢流：1.1.钻开油气层后每次起钻前。钻开油气层后每次起钻前。2.2.钻进中曾发生严重油气侵但未溢流的起钻前。钻进中曾发生严重油气侵但未溢流的起钻前。3.3.溢流压井后起钻前。溢流压井后起钻前。4.4.调低井内钻井液密度后起钻前。调低井内钻井液密度后起钻前。5.5.钻开油气层井漏堵漏后起钻前。钻开油气层井漏堵漏后起钻前。6.6.钻开油气层后需长时间

23、停止循环进行其它作业钻开油气层后需长时间停止循环进行其它作业（电测、下套管、下油管、中途测试等）起钻前。（电测、下套管、下油管、中途测试等）起钻前。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防38p短程起下钻两种基本作法：短程起下钻两种基本作法：1.1.一般情况下试起一般情况下试起1515柱钻具或起至套管鞋，再下入井底循柱钻具或起至套管鞋，再下入井底循环一周半，若钻井液无气侵，则可正式起钻；若后效严环一周半，若钻井液无气侵，则可正式起钻；若后效严重，不具备起钻条件时，应循环排除受侵污钻井液并适重，不具备起钻条件时，应循环排除受侵污钻井液并适当调整钻井液密度至短程起下钻正常后再起钻。当调整钻井液密度

24、至短程起下钻正常后再起钻。2.2.特殊情况时（需长时间停止循环或井下复杂时），将钻特殊情况时（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，停泵观察一个起下钻周期具起至套管鞋内或安全井段，停泵观察一个起下钻周期加其它空井作业时间，再下回井底循环一周半观察。加其它空井作业时间，再下回井底循环一周半观察。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防391.1.起钻前循环井内钻井液时间不应少于一周半；短程起下钻后的循环起钻前循环井内钻井液时间不应少于一周半；短程起下钻后的循环观察时间也应达到一周半以上；进出口密度差不超过观察时间也应达到一周半以上；进出口密度差不超过0.02g/cm0.0

25、2g/cm3 3。2.2.起钻中严格按规定每起出起钻中严格按规定每起出3 3柱柱5 5柱钻杆灌满钻井液一次，每起出柱钻杆灌满钻井液一次，每起出1 1柱柱钻铤灌满钻井液一次；若钻具水眼堵塞，起钻中应每柱灌满钻井液一钻铤灌满钻井液一次；若钻具水眼堵塞，起钻中应每柱灌满钻井液一次或连续灌注。次或连续灌注。3.3.钻头在油气层中和油气层顶部以上钻头在油气层中和油气层顶部以上300m300m井段内起钻速度不应超过井段内起钻速度不应超过0.5m/s0.5m/s，维持钻井液良好的造壁性和流变性，避免起钻中井内发生严，维持钻井液良好的造壁性和流变性，避免起钻中井内发生严重抽吸。重抽吸。三、井涌的原因及预防三、

26、井涌的原因及预防404.4.下钻中应控制钻具下放速度，避免因井下压力激动导致井漏。下钻中应控制钻具下放速度，避免因井下压力激动导致井漏。5.5.在起下钻过程中，设备检修应安排在下钻至套管鞋进行；若起钻过在起下钻过程中，设备检修应安排在下钻至套管鞋进行；若起钻过程中因故不得不检修设备时，检修中应采取相应的防喷措施，检修完程中因故不得不检修设备时，检修中应采取相应的防喷措施，检修完后立即下钻到井底循环一周半，正常后再起钻。严禁在空井情况下进后立即下钻到井底循环一周半，正常后再起钻。严禁在空井情况下进行设备检修。行设备检修。三、井涌的原因及预防三、井涌的原因及预防目目 录录4142p阻止地层流体继续

27、侵入井眼。阻止地层流体继续侵入井眼。利用井口防喷器将井口关闭，井口防利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。层流体的继续侵入。四、关井方式和关井程序四、关井方式和关井程序43p阻止地层流体继续侵入井眼。阻止地层流体继续侵入井眼。利用井口防喷器将井口关闭，井口防利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。层流体的继续侵入。四、关井方式与关井程序

28、四、关井方式与关井程序硬关井硬关井在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭环形或闸板防喷器的关井方式。在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭环形或闸板防喷器的关井方式。四、关井方式与关井程序四、关井方式与关井程序44软关井软关井先开通节流管汇，再关环形、闸板防喷器的关井方先开通节流管汇，再关环形、闸板防喷器的关井方式式。四、关井方式与关井程序四、关井方式与关井程序45钻进发生溢流钻进发生溢流1.发：发出信号；发：发出信号；2.停：停转盘，停泵（带顶驱时为：停顶驱，停泵）；停：停转盘，停泵（带顶驱时为：停顶驱，停泵）；3.抢：抢提方钻杆（带顶驱时为：上提钻具）；抢：抢提方钻杆（带顶驱时为：上提钻具）；

29、4.开：开启液动平板阀；开：开启液动平板阀；5.关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；6.关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；打开环形防喷器；7.看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。四、关井方式与关井程序四、关井方式与关井程序46起下钻杆发生溢流

30、起下钻杆发生溢流1.发：发出信号；发：发出信号；2.停：停止起下钻作业；停：停止起下钻作业；3.抢：抢接钻具止回阀；抢：抢接钻具止回阀；4.开：开启液动平板阀；开：开启液动平板阀；5.关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；6.关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；，然后打开环形防喷器；7.看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员

31、）及钻井监督报告。量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。四、关井方式与关井程序四、关井方式与关井程序47起下钻铤发生溢流起下钻铤发生溢流1.1.发：发出信号；发：发出信号；2.2.停：停止起下钻作业；停：停止起下钻作业；3.3.抢：抢接钻具止回阀（或防喷单根）及钻杆；抢：抢接钻具止回阀（或防喷单根）及钻杆；4.4.开：开启液动平板阀；开：开启液动平板阀；5.5.关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；6.6.关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动

32、平板阀，然后打开环形防喷器；然后打开环形防喷器；7.7.看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。四、关井方式与关井程序四、关井方式与关井程序48空井溢流空井溢流1.1.发：发出信号；发：发出信号；2.2.停：停止其它作业；停：停止其它作业；3.3.抢：抢下钻杆（电测时为：抢起电缆，危急时割断电缆）；抢：抢下钻杆（电测时为：抢起电缆，危急时割断电缆）；4.4.开：开启液动平板阀；开：开启液动平板阀；5.5.关：关防喷器

33、（先关环形防喷器，后关全封闸板防喷器，如果未关：关防喷器（先关环形防喷器，后关全封闸板防喷器，如果未下入钻具则直接关全闭闸板防喷器）；下入钻具则直接关全闭闸板防喷器）；6.6.关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；，然后打开环形防喷器；7.7.g g）看：认真观察、准确记录套管压力以及循环池钻井液增减量）看：认真观察、准确记录套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。49 0.120.36 g/cm3气体气体

34、 0.360.6g/cm3油与气或水与气的混合物油与气或水与气的混合物 0.60.84g/cm3油、水或油水混合物油、水或油水混合物四、关井方式和关井程序四、关井方式和关井程序U U型管示意图型管示意图目目 录录50五、压井原理及方法五、压井原理及方法U U型管示意图型管示意图51五、压井原理及方法五、压井原理及方法52井井控控分分析析循环压耗循环压耗计算地面管汇循环压耗，钻柱内循环压耗、环空压耗、钻计算地面管汇循环压耗，钻柱内循环压耗、环空压耗、钻头水力参数计算头水力参数计算井底压力井底压力计算井底压力。输入：流体静压力、关井压力、循环压耗计算井底压力。输入：流体静压力、关井压力、循环压耗当

35、量泥浆比重当量泥浆比重计算当量泥浆比重计算当量泥浆比重起下钻灌返浆起下钻灌返浆计算起钻灌浆量，下钻返浆量、井底压力降低值（起钻）计算起钻灌浆量，下钻返浆量、井底压力降低值（起钻）短程起下钻短程起下钻确定后效时间、气体上窜速度和安全作业时间确定后效时间、气体上窜速度和安全作业时间五、压井原理及方法五、压井原理及方法53压压井井参参数数计计算算关井立压关井立压计算关井立压（钻柱带回压阀、钻柱不带回压阀）计算关井立压（钻柱带回压阀、钻柱不带回压阀）关井套压关井套压计算关井套压计算关井套压地层压力地层压力计算地层压力计算地层压力压井液密度压井液密度计算压井液密度。输入：立压、井筒内液柱压力、液柱计算压

36、井液密度。输入：立压、井筒内液柱压力、液柱高度，静气柱压力，安全系数高度，静气柱压力，安全系数溢流类型高度溢流类型高度计算溢流类型高度，确定侵入井筒流体类型计算溢流类型高度，确定侵入井筒流体类型静气柱压力静气柱压力确定静气柱压力。输入：套压，气柱高度，气体密度。确定静气柱压力。输入：套压，气柱高度，气体密度。五、压井原理及方法五、压井原理及方法54压压井井参参数数计计算算初始循环压力初始循环压力计算初始循环压力。输入：关井压力，安全附加压力，计算初始循环压力。输入：关井压力，安全附加压力，循环压力（压井泵速）循环压力（压井泵速）最终循环压力最终循环压力计算最终循环压力。输入：初始循环压力、原钻

37、井液密计算最终循环压力。输入：初始循环压力、原钻井液密度、压井液密度度、压井液密度气体膨胀压力气体膨胀压力计算气侵（气柱）对钻井液液柱压力影响，计算关井气计算气侵（气柱）对钻井液液柱压力影响，计算关井气体滑脱速度体滑脱速度压井最高压力压井最高压力确定循环排出溢流的最高压力确定循环排出溢流的最高压力强行下钻压力强行下钻压力计算钻头进入有地层流体侵入的井段时，确定预期增加计算钻头进入有地层流体侵入的井段时，确定预期增加的压力，确定有地层流体侵入的井段顶部位置，确定下的压力，确定有地层流体侵入的井段顶部位置，确定下入钻井的钻井液顶替量，钻柱上顶力计算入钻井的钻井液顶替量，钻柱上顶力计算五、压井原理及

38、方法五、压井原理及方法55p初始立管压力是压井循环开始时所需要的压力。初始立管压力是压井循环开始时所需要的压力。初始立管压力初始立管压力=低泵速泵压低泵速泵压+关井立压关井立压+安全系数安全系数p当新钻井液或压井液到达钻头位置，并开始上返时的立管压力叫终了当新钻井液或压井液到达钻头位置，并开始上返时的立管压力叫终了循环立管压力。循环立管压力。终了循环立管压力终了循环立管压力=低泵速泵压低泵速泵压*（压井液密度（压井液密度/原钻井液密度）原钻井液密度）五、压井原理及方法五、压井原理及方法56 每只钻头入井钻进前，应以每只钻头入井钻进前，应以1 1/3 31 1/2 2正常流量测一次低泵冲循环压正

39、常流量测一次低泵冲循环压力，并作好力，并作好泵冲数、流量、循环压力泵冲数、流量、循环压力记录。当钻井液性能发生较大变记录。当钻井液性能发生较大变化时应重作上述低泵冲试验。化时应重作上述低泵冲试验。u压井使循环立管压力超过钻井泵的额定工作压力；压井使循环立管压力超过钻井泵的额定工作压力；u套管压力和立管压力变化剧烈，节流阀控制难度大；套管压力和立管压力变化剧烈，节流阀控制难度大；u环空压力损失大，易发生井漏。环空压力损失大，易发生井漏。五、压井原理及方法五、压井原理及方法57五、压井原理及方法五、压井原理及方法58p优点：可以尽快地排除井内受污染钻井液，关井等候时间短，可优点：可以尽快地排除井内

40、受污染钻井液，关井等候时间短，可尽快恢复循环；尽快恢复循环；p缺点：压井过程时间长，第一循环周内套压可能较高。缺点：压井过程时间长，第一循环周内套压可能较高。五、压井原理及方法五、压井原理及方法59立管压力与套管压力变化曲线立管压力与套管压力变化曲线五、压井原理及方法五、压井原理及方法60p优点：压井作业时间短，压井时的套压低，不易压漏薄弱地层；优点：压井作业时间短，压井时的套压低，不易压漏薄弱地层；p缺点：关井等候压井的时间长，对易卡钻地层增加了卡钻的可能性。缺点：关井等候压井的时间长，对易卡钻地层增加了卡钻的可能性。五、压井原理及方法五、压井原理及方法61立管压力与套管压力变化曲线立管压力

41、与套管压力变化曲线五、压井原理及方法五、压井原理及方法62套压变化套压变化（侵入井内的流体为气体）（侵入井内的流体为气体）五、压井原理及方法五、压井原理及方法63侵入井内的流体为液体（盐水侵、油侵无气）侵入井内的流体为液体（盐水侵、油侵无气）侵入井内的流体为气体侵入井内的流体为气体五、压井原理及方法五、压井原理及方法641-1-工程师法；工程师法；2-2-司钻法司钻法五、压井原理及方法五、压井原理及方法65气体侵入量对套压峰值的影响气体侵入量对套压峰值的影响五、压井原理及方法五、压井原理及方法66（2 2）井底稳定的压力井底稳定的压力)井口回压控制井口回压控制)（1 1）地面立管压力）地面立管

42、压力套管压力套管压力67一步一步的程序，在压井过程中即使遇到偶然的复杂情况，也能正确的操作泵和控制回压。五、压井原理及方法五、压井原理及方法1 1、采用、采用等冲程或等压力等冲程或等压力填填写方式。写方式。2 2、此表格认为钻柱内、此表格认为钻柱内水眼水眼大小一致大小一致,忽略忽略节流效应节流效应。3 3、该表把压力变化与冲程、该表把压力变化与冲程关系关系线性化线性化，作为对压井过，作为对压井过程中理论值与实际值的对比程中理论值与实际值的对比有重要的实际意义，以评价有重要的实际意义，以评价压井程序是否异常。压井程序是否异常。68一步一步的程序，在压井过程中即使遇到偶然的复杂情况，也能正确的操作

43、泵和控制回压。五、压井原理及方法五、压井原理及方法4 4、该表格表达的压力变化属于、该表格表达的压力变化属于司钻法第二周司钻法第二周：加重压井液从地面到达钻：加重压井液从地面到达钻头时，通过保持关井立压不变（或头时，通过保持关井立压不变（或”立管压力变化表立管压力变化表”），），使初始循环压使初始循环压力到最终循环压力的变化力到最终循环压力的变化。5 5、该表格表达的压力变化属于、该表格表达的压力变化属于工程师第一周工程师第一周：加重压井液从地面到达钻：加重压井液从地面到达钻头时，通过调节节流阀按照头时，通过调节节流阀按照“立管压力变化表立管压力变化表”使初始循环压力到最终循使初始循环压力到最

44、终循环压力的变化环压力的变化。69五、压井原理及方法五、压井原理及方法(1)压力计算公式：压力计算公式：（2）压力随井深线性变换，）压力随井深线性变换，但冲程与钻柱水眼相关。但冲程与钻柱水眼相关。（3）压力变换趋势表明：压）压力变换趋势表明：压降梯度与水眼大小成正比。降梯度与水眼大小成正比。（4）复合钻柱，）复合钻柱，压力压力泵冲泵冲曲线存在拐点，更符合实际。曲线存在拐点，更符合实际。复合钻柱复合钻柱处理井涌时，考虑处理井涌时，考虑中间压力中间压力:五、压井原理及方法五、压井原理及方法p水平井井喷事故的预防和处理在作业现场多采用水平井井喷事故的预防和处理在作业现场多采用直井井控技术直井井控技术

45、，忽视了水平，忽视了水平井特点，不利于油气层的保护。井特点，不利于油气层的保护。p常规或非常规井控技术对直井井控技术很使用，但对常规或非常规井控技术对直井井控技术很使用，但对水平井井控针对性不强。水平井井控针对性不强。p若以直井的井控原理来控制水平井，不但易压漏地层，伤害油气层，还极易若以直井的井控原理来控制水平井，不但易压漏地层，伤害油气层，还极易造成井喷失控。造成井喷失控。70直直井井油气油气储层储层井井筒筒井井筒筒油气油气储层储层接触面积大大增加接触面积大大增加水水平平井井五、压井原理及方法五、压井原理及方法p在水平井的钻井作业中，要在水平井的钻井作业中，要坚持近平衡压力钻井和井底常压法

46、压井坚持近平衡压力钻井和井底常压法压井，做好井控工作，实现安全钻井。做好井控工作，实现安全钻井。p水平井压井过程中的压力损失特点与直井压井的不同，要水平井压井过程中的压力损失特点与直井压井的不同，要有一套合有一套合理的压井的简易计算方法理的压井的简易计算方法，用来指导现场水平井压井施工作业。，用来指导现场水平井压井施工作业。五、压井原理及方法五、压井原理及方法p水平井的水平井的测深完全不同于其垂深测深完全不同于其垂深，当钻进水平段时，同时也打开了油，当钻进水平段时，同时也打开了油气藏，发生井涌时，即使能迅速检测到并能迅速关井，其气藏，发生井涌时，即使能迅速检测到并能迅速关井，其潜在的井涌量潜在

47、的井涌量比直井大的多比直井大的多。井侵流体充满水平段才开始进入井的垂直段，检测溢流、。井侵流体充满水平段才开始进入井的垂直段，检测溢流、井涌相对困难。井涌相对困难。72p关井时，已有大量地层流体侵入井内，关井套压可能达到或超过关井时，已有大量地层流体侵入井内，关井套压可能达到或超过最大最大允许关井套压允许关井套压，易不能获取准确的，易不能获取准确的关井数据关井数据。水平井溢流井涌征兆复杂。水平井溢流井涌征兆复杂。p在水平井中，钻柱结构一般与直井正好相反，一般为底部钻具组合在水平井中，钻柱结构一般与直井正好相反，一般为底部钻具组合+钻钻杆杆+加重钻杆加重钻杆+钻铤钻铤+钻杆。井涌在井底附近，环空

48、返速较小，而到达上部钻杆。井涌在井底附近，环空返速较小，而到达上部地层时，由于环空体积减小，井涌拉长，地层时，由于环空体积减小，井涌拉长，环空返速迅速增加，环空静液环空返速迅速增加，环空静液柱压力迅速减小。水平井溢流处理困难。柱压力迅速减小。水平井溢流处理困难。五、压井原理及方法五、压井原理及方法p水平井的常规压井水平井的常规压井是一次井控失败后，为恢复井内压力平衡所采取是一次井控失败后，为恢复井内压力平衡所采取的一种施工措施。的一种施工措施。p压井压井是发现井涌关井后，泵入能平衡地层压力的加重钻井液，并始是发现井涌关井后，泵入能平衡地层压力的加重钻井液，并始终控制井底压力略大于地层压力，以排

49、除井涌，重建井眼与地层系统终控制井底压力略大于地层压力，以排除井涌，重建井眼与地层系统的压力平衡关系。的压力平衡关系。p压井过程中，控制井底压力略大于地层压力，是借助节流管汇上的压井过程中，控制井底压力略大于地层压力，是借助节流管汇上的节流阀节流阀，控制一定的回压来实现的。，控制一定的回压来实现的。73五、压井原理及方法五、压井原理及方法 在压井过程中要实现井底压力略大于地层压力必须准确控制在压井过程中要实现井底压力略大于地层压力必须准确控制立管压力立管压力。而影。而影响立管压力的因素主要是响立管压力的因素主要是关井立压和关井套压。关井立压和关井套压。74确定地层压力确定地层压力求取关井立压和

50、关井套压求取关井立压和关井套压计算压井液密度计算压井液密度注满钻柱内容积时间注满钻柱内容积时间注满环空内容积时间注满环空内容积时间压井液注入总时间压井液注入总时间加重钻井液的量加重钻井液的量初始循环立压初始循环立压终了循环立压终了循环立压五、压井原理及方法五、压井原理及方法 1 1、压井液、压井液到达到达造斜点时的循环立造斜点时的循环立压压75（1 1）造斜点动压力损失）造斜点动压力损失五、压井原理及方法五、压井原理及方法76（2 2）造斜点剩余关井立压）造斜点剩余关井立压（3 3）造斜点循环立压造斜点循环立压五、压井原理及方法五、压井原理及方法 2 2、压井液、压井液到达到达稳斜点稳斜点时的