1、开班须知,一、办证资料 1、学员注册登记表 （1）近期同底免冠彩照2张，一张满胶张贴于“照片处”； 另一张少许胶张贴于“登记表”正面与表头平齐。 （2）身份证复印件一张贴于登记表背面。 （3）登记表信息栏中“姓名、身份证号码、工种”三项不得有误。 2、办证费：20元/人(自理） 上述资料在考试当天上午交与班长。,二、作息时间 上午：10:0013:30 下午：16:0019:00 三、考试准备 2B铅笔、身份证原件、听课证、水性笔 四、纪律要求 1、不得迟到、早退、旷课。 2、上课期间，不得接打手机、睡觉、随意走动等。 违纪者取消取证考试资格,李石泉,井控技术是保证石油天然气钻井作业安全的关键
2、技术。 井喷失控是油气生产中灾难性事故。 井控工作是一项技术要求严密的系统工程。,安全理念： 一切事故均可避免,严格执行: 钻井井控技术规程 SY/T6426-2005 塔里木油田钻井井控实施细则,一、井控技术,二、井控设备,三、硫化氢防护技术,第一章 井控及其相关概念,第二章 井下各种压力的概念及其相互关系,第三章 溢流的检测与预防,第四章 关井程序,第五章 井内气体的膨胀与运移,第六章 井底常压法压井技术,第七章 井控管理,授课目录,第一章 井控及其相关概念,二、与井控有关的概念,三、井喷的危害,一、井控的基本概念,1988年6月6日，欧州北海英国大陆架发生了帕玻尔-阿尔法钻井平台事故，1
3、67人死亡，经济损失近3亿美元。英国政府组织了由卡伦爵士率领的官方调查团，调查报告提出建议106条。,案例一,案例二 罗家16H井H2S泄露事件（33min),案例三 塔中823井井喷抢险(12min),243人死亡，录井员被判3年有期徒刑，缓期4年,一、井控的基本概念,井控技术是指利用先进的工艺和仪器设备，通过合理的设计和施工达到预测并控制地层压力，防止井喷事故发生的一整套工艺技术。,井控范围：钻井、测井、录井、测试、井下作业和报废井弃置处理等各生产作业环节。,井控手段： 保持井底压力稍大于地层压力的平衡 防止失控与恢复油气井的压力平衡。,设计明确 严格规程,溢流关井 重建平衡,井控技术分级
4、,按照发展规律，井控工作分为三个阶段,井控的目的：生产安全、油气层保护,在钻井过程中保持井内钻井液静液压力稍大于地层压力，防止地层流体流入井内。,核心：确定一个合理的钻井液密度.,塔里木油田钻井井控实施细则规定：,平衡压力钻井中，以地层孔隙压力当量钻井液密度为基数，再增加一个安全附加值来确定钻井液的密度。,地层孔隙压力预测精度、油气水层的埋藏深度、地层油气水中H2S的含量、地应力、地层破裂压力和井控装备配套等,使用适当钻井液密度 随时保持井筒充满 随时监控现有钻井液总量，重点是起下钻时 随时监测地层压力变化和返出钻井液密度、体积和流速的变化。,一级井控的关键点,现场一次井控技术的关键,钻井液密
5、度的控制 a) 密度计的定期校验, 误差一般0.01-0.02左右b) 测量钻井液密度,应排气后测量,如排气困难(粘,切太高时),应用加压密度计测量,以求得真实的钻井液密度. c) 注意观察后效,并计算油气上窜速度、 允许油气上窜速度值,如超过允许上窜值,则应适当提高钻井液的密度. d) 严格执行钻井液处理规程,补充水,胶液或加重时,均应按小样分析结果，计算需补充量,在一个循环周期内均匀加入,并且有人在旁监护.,2) 操作措施:,按井段、时间间隔,及时计算：环空压耗值、环空当量密度，及时调整泥浆泵排量,避免井漏. b) 钻井过程中,当发现钻速突然变快,岩屑变粗,密度下降或 增加,钻井液气侵,泵
6、压下降,悬重增加等异常情况时,及时停钻循环观察.发现溢流,立即关井。 c) 起钻过程中,当发现抽汲,泥浆灌不进或灌入量小于钻具体积, 应立即停止起钻作业, 及时关井,如无外溢,则排除造成抽汲的因素：,钻头泥包 扶正器泥包 井壁虚泥饼太厚,d) 起钻前必须充分洗井,排除钻屑气. e) 严格控制起下钻速度,防止过高的抽汲压力和激动压力. f) 起钻过程中应尽量避免检修设备,如需检修设备,检修期间应有专人观察井口,发现溢流,及时关井;检修后应下钻至井底洗井一周以上再起钻. g) 任何时候,均应有专人坐岗观察.测量泥浆池液面变化,观察泥浆出口处有无溢流,测量起钻灌浆量是否与起出钻具体积相一致等,并有准
7、确的记录.,指有一定量的地层流体侵入井内时能及时发现，并能关闭井口防喷设备，然后用合理的压井方法恢复井内压力平衡。,关键：溢流发现正确关井合理压井,实质：早发现、早关井、早处理,井控装备包括:,套管头、油管头、采油树、升高短节、变径变压法兰、钻井四通（特殊四通）、防喷器、防喷器控制系统（远程控制台和司钻控制台）、内防喷工具、节流压井管汇、液气分离器、钻井液加重装置、监测设备,方钻杆上、下旋塞阀；顶驱液压、手动旋塞；钻具止回阀；浮阀；投入式止回阀，箭型止回阀；等,溢流被发现的越早越好、越便于关井控制、越安全。,在发现溢流或预兆不明显经检测确认有溢流时，应停止一切其它作业，立即按关井程序关井。,准
8、确录取溢流数据和及时排出溢流和压井作业。,(1)早发现,(2)早关井,(3)早处理,发现溢流，立即关井。怀疑溢流，关井检查。,以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力达到或超过70MPa以上的井。,地层气体介质H2S含量达1000ppm及以上。,天然气无阻流量达100104m3/d及以上,重点防范：“三高” 油气井,1) 井侵：地层流体（油、气、水）侵入井内，称之为井侵。最常见的井侵为气侵和盐水侵。 2) 溢流：当井底压力小于地层压力时,地层流体侵入井内,推动井内钻井液上返,井口返出的钻井液量比泵入量大,停泵后井口钻井液自动外溢的现象叫溢流。3) 井涌：溢流进一步
9、发展,钻井液涌出井口的现象叫井涌。4) 井喷：当井底压力远小于地层压力时，地层流体大量涌入井筒并喷出转盘面的现象叫井喷。5) 井喷失控：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。,二、与井控有关的概念,逐级发展 逐渐演变,综述：,井筒内压力平衡,井侵,溢流,井涌,井喷,井喷失控,井喷着火,立足于一级井控,搞好二级井控,杜绝三级井控,事故发展越来越严重,三、井喷失控的原因,作业现场井控责任分工：,现场井控第一责任人：,班组井控第一责任人：,钻井队平台经理,当班司钻,溢流监测责任人,泥浆工、联机员,从安装防喷器开钻之日起,从开始录井之日起,从安装防喷器开钻之日起泥浆工开始坐岗
10、; 录井队联机员从开始录井之日起开始坐岗； 钻进中每1530分钟监测一次钻井液液面，进入目的层或发现异常情况加密监测.（间隔不超过10分钟) 起钻或下钻中每35柱钻杆或1柱钻铤核对一次钻井液灌入或返出量； 在电测、空井时泥浆工应坐岗观察钻井液出口管。泥浆工、录井队联机员应认真填写坐岗观察记录； 目的层作业录井队联机员每2小时内应到泥浆灌上核对一次泥浆量；非目的层6小时核对一次。 坚持“发现溢流立即关井，怀疑溢流关井检查”的原则，发现溢流、井漏及油气显示等异常情况，应立即报告司钻。,坐岗制是溢流预测与检测最有效的手段,坐岗员职责,开始坐岗，直到完井，任何时刻坐岗员的岗位不能离人， 要求连续观察，
11、10-15分钟填写一次坐岗记录， 记录数据必须真实、可靠，及时反映实际情况。,坐岗员早期发现溢流的措施,1.正常钻进中： （1530分钟监测液面、异常加密监测） 观察钻井液出口管钻井液流速、流量变化。 观察钻井液池液面升降变化。（探测仪实时监测） 观察钻井液槽面有无气泡、油花、气味（H2S）等情况。 停泵后，是否钻井液自动外溢。 测量钻井液密度和粘度变化。 出现钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等现象，应立即起钻观察。(技术人员分析判断并采取相应措施） 认真填写好坐岗记录（1015分钟填写一次），发现溢流立即报告司钻,进出口密度差 0.02g/cm3,2起钻作业中：每起35柱钻杆、
12、每起1柱钻铤，灌浆一次，重点井起钻时必须连续灌钻井液。 核对起出钻柱体积与灌入钻井液量是否相符。（10-15分钟核准一次） 起钻前充分循环钻井液，不少于一个循环周，进出口密度0.02g/cm3 短程起下钻(判断能否保证起钻安全)时，循环观察应对返出量准确计量，对油气显示作详细记录。 油气层电测中要如实记录灌入泥浆量及时间，注意观察井口返出情况，若有异常情况，及时报告。 认真观察井口，若出口管钻井液不断流或灌不进钻井液时应立即报告司钻。,记录一次钻井液灌入量,3.下钻作业中： 每隔1015分钟记录一次返出量并及时核对。 认真观察井口出口管情况。 发现异常情况立即报告司钻。,4.其它作业中（空井）
13、 坐岗员连续观察井口，每隔1015分填写一次坐岗记录。 因故空井时间较长，井口需经常灌钻井液。 若发现井口有钻井液自动外溢现象时，迅速报告司钻。 在电测过程中每测完一条曲线及时灌满钻井液，保持井壁和产层的稳定。 电测过程中发现井口钻井液外溢，立即停止电测作业，迅速起出电缆，强行下钻，来不及起出电缆时，应将电缆剁断扔入井中，实施关井。,关井后泥浆工和联机员的工作作内容：,泥浆工：,负责观察钻井液出口 钻井液循环罐液面 报告溢流量。,联机员：,监测钻井液循环罐液面 报告溢流量。,井喷失控是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。 井喷失控危害概括为以下几个方面：,四、井喷失控的危害, 打乱全面的
14、正常工作秩序，影响全局生产； 使钻井事故复杂化、恶性化； 喷出的油、气、水及有害物质（如硫化氢）会造成严重的环境污染，危及人员的健康和安全； 伤害油气层、破坏地下油气资源； 造成机毁人亡和油气井报废，带来巨大的经济损失； 涉及面广，在国际、国内造成不良的社会影响，降低企业形象。,第二章 井下各种压力的概念及其相互关系,压力是井控的最主要的基本概念之一。大多数井控的概念多包括压力的概念，掌握压力和压力之间的关系对掌握井控技术和防止井喷是十分重要的。,一、压 力,压力的单位：帕，Pa。 1Pa = 1 N/m2 常用压力单位：兆帕（MPa ）、千帕（KPa ）,1MPa = 1103KPa =11
15、06 Pa,定义：在静止液体中的任意点液体所产生的压力. (Pm),二、静液压力,P静液压力 KPa；MPa. 液体密度 g/cm3 （钻井液的密度) H液柱的垂直高度 m（井眼的垂直深度 ） g重力加速度；9.8m/s2,大小: 由液体的密度和垂直高度决定,三、地层压力(或称地层孔隙压力),地层压力：是指地下岩石孔隙内流体的压力，又称孔隙压力。,地层压力分:,异常地层压力,正常地层压力:从地表到地下某处的连续地层水的静液压力。,地层水密度：11.07g/cm3,正常地层压力：0.00981MPa/m0.0105MPa/m。,异常高压:超过正常地层静液压力的地层压力,异常低压:低于正常地层静液
16、压力的地层压力,异常地层压力的形成机理,形成异常高压地层应具备以下条件：（1）有相应的地层流体储存空间；（2）有低渗透或不渗透的圈闭层；（3）有相应的上覆岩层压力。,异常高压的成因,压实作用,随着埋藏深度的增加和温度的增加，孔隙水膨胀， 而孔隙空间随地静载荷的增加而缩小,构造运动它引起各地层之间相对位置的变化。由于构造运动，圈闭有地层流体的地层被断层、横向滑动、褶皱或侵入所挤压。促使其体积变小，如果此流体无出路，则意味着同样多的流体要占据较小的体积,压力变高。,成岩指岩石矿物在地质作用下的化学变化。页岩和灰岩经受结晶结构的变化，可以产生异常高的压力。在大段泥岩沉积中，夹有砂岩透镜体时，在压实作
17、用下泥岩中的流体进入砂岩而形成异常高压。,粘土成岩作用,继续,当存在于非水平构造中的孔隙流体的密度，比本地区正常孔隙流体密度小时,则在构造斜上部，可能会形成异常高压。,密度差的作用,如图所示，设4000米处为正常压力，水的密度1.02g /cm3,气的密度为0.0959g /cm3,则4000米处的压力。 P4000=0.009811.02 4000=40MPa 则3000米处的压力 p3000=40-0.009810.0959（4000-3000)=39.08MPa 3000米处的正常地层压力 P3000=0.009811.023000=30MPa,例,从深层油藏向上部较浅层运动的流体可以导
18、致浅层变成异常压力层。这种情况叫做浅层充压。,流体运移作用,返回,水热增压作用密闭容器中的液体，其压力会随着温度的声高而增大。研究表明，密闭容器中的水，温度每升高1，压力将升高大约1.564MPa。在一个孔隙流体能正常排出的压实平衡的地层，可视为一个“开启”系统，地温的增加，不会导致孔隙中流体压力的升高。但如果地层是一个封闭系统，地温的增加将产生异常高压。水热增压作用的大小取决于地温梯度。沉积层系中，地温梯度介于0.551.37/30m范围内，这样对绝对“封闭”地层，由于水热增压作用而产生的压力梯度可以达到0.0280.072MPa/m，这个值要比纯上覆地层负荷而引起压力梯度0.0226MPa
19、/m要高得多。,盐丘与盐层盐岩有两个特点（1）不渗透；（2）易溶解并以不同形状再结晶。因此，在盐丘下面，往往被隔成高压。如果是盐丘，则它向周围地层施加压力，同构造运动一样，促使盐丘附近地层变为异常高压。,此外，还有一些引起异常高压的其它成因。异常高压地层也往往是几种因素交织在一起而形成的，但压实作用是引起异常高压最根本、最主要的机理。,盐丘体侵入形成的异常高压,检测地层压力的方法,钻进中检测地层压力在钻井过程中要通过随钻压力监测判断地层压力的变化，随钻压力监测主要包括机械钻速法，d指数法及dc指数法，标准化（正常化）钻速法，页岩密度法和C指数法等。dc指数法较为简便易行，应用也最广泛。但是dc
20、指数法只适用于泥页岩地层。,dc指数法正常地层在其上覆岩层压力的作用下，随埋藏深度的增加，泥岩页岩的压实程度相应地增加，地层孔隙度减小，钻进时的机械钻速降低。而当钻遇到异常高压层时，由于高压地层欠压实，孔隙度增大，因此，机械钻速相应地升高。dc指数法是在机械钻速法的基础上建立起来的。,图36机械钻速，dc指数与井深关系图,机械钻速，dc指数与井深关系图,石油工程压力表示法：（1）表压表示法：泵压、套压、地层压力（2）压力梯度法：某点压力与其深度的比值,式中 Gp：压力梯度 MPa/m；P: 压力MPa； Hp： 深度。m公制中 g0.00981m/ s2； 英制中 g=0.052ft/s2 如
21、：钻井液液柱压力 P=0.052H,（3）当量流体密度法：某点压力折算为该点产生等量液柱压力的流体密度.g/cm3 ，,例如:井深2000m处压力为21MPa,其当量流体密度为e=P/0.0098H =21/0.0982000=1.071 g/cm3。,（4）压力系数：是指某深度处的压力与该地区同深度纯水柱静压之比，其数值等于该点压力的当量流体密度。,四种压力的表示法,例如：2000米的压力是23.544MPa压力梯度是0.01177MPa /m, 当量密度是1.20 g / cm 3,压力系数是1.20。,用表压表示。Mpa、psi,用压力梯度表示。MPa/m,用流体当量密度表示。g/cm3
22、,用压力系数表示。无量纲,四、上覆岩层压力P0,（1）上覆岩层压力:指覆盖在该地层以上的地层基质（岩石）和孔隙中流体（油气水）的总重力造成的压力。用P0表示，单位为MPa。 （2）计算公式: 式中 P0：上覆岩层压力，MPa； ：岩石孔隙中流体的密度，g/cm3。M：基体岩石重力，MPa； H：所求地层的垂直深度，m；：岩石的孔隙度，； PP：地层孔隙压力，MPa；r：岩石的密度，g/cm3；,PoM+PP0.0098H（1）r,地层破裂压力是指某一深度地层抵抗水力压裂的能力。当作用于井内某一地层的水力压力达到一定值时，地层原有的裂缝扩大延伸或无裂缝的地层产生裂缝。,五、地层破裂压力Pf,地层
23、破裂压力试验的目的,1、实测地层破裂压力 2、确定下部井段钻进时用钻井液密度 3、确定最大允许关井套压值(关井极限套压） 4、检查套管鞋处水泥封固质量 5、地层破裂压力当量密度。,地层破裂压力试验步骤和方法,钻开套管鞋以下第一个砂层后，循环调整钻井液性能（尤其是试验密度），使钻井液密度均匀稳定。一般钻35米，最多不超过10米新井眼。将钻头提至套管鞋内，关封井器（一般关半封闸板防喷器）。 缓慢启动泵，以小排量0.81.32l/S向井内泵入钻井液（用水泥车或柱塞泵），如排量过大，地层可能突然断裂，钻井液很快漏失，难以确定漏失压力。 准确记录不同时间的泵入量和立管压力。当井内压力不再升高并有下降时，
24、停泵，记录数据后，从节流阀泄压。在直角坐标系中作出立管压力与泵入量的试验曲线；如果泵速不变，也可作出立管压力和泵入时间的关系曲线。,地破压力试验最高压力不得大于如下两者之间的较小值：,1)每次下套管固井后，在钻出套管鞋进入第一个易漏层，做一次地破试验，绘出泵入量-压力曲线；2) 地破压力试验最高当量钻井液密度为本井段设计最高钻井液密度附加0.5 g/cm3；地破压力试验控制当量密度一般不超过2.30 g/cm3;特殊井可根据下部施工所需钻井液密度提高地破压力试验值。,1、井口设备的额定工作压力； 2、井口套管抗内压强度的80%。,？,3)对于碳酸盐岩地层进行地层漏失实验，试验最高当量钻井液密度
25、为预计下部施工中作用在井底的最高压力相当的密度； 4)压力敏感性地层可不进行地层破裂压力实验和地层漏失实验。 5)试验完后应标出地破压力、地层漏失压力等，并记录在井控工作月报和井控工作记录本上。 6）实施空气钻井的井段可不做地破试验。,在直角坐标系内作出以井口压力与泵入量（泵入时间）为坐标的实验曲线。,从图上确定各个压力值。漏失压力P，即开始偏离直线的点所对应的压力值，此点之后的压力仍然上升；破裂压力Pf，即压力最大值之点，此点之后压力下降；传播压力P，即压力趋于平缓之点。我们以漏失压力来计算地层的破裂压力。 5)地层破裂压力当量密度（f）的计算式中: f破裂压力当量密度，gcm3；m试 试验
26、所用的钻井液密度，gcm3；PL地层漏失时的井口压力，MPa；Hf套管鞋处垂深，m。,fm试+PL/0.0098Hf,确定最大允许钻井液密度。考虑安全附加压力，实际允许的最大钻井液密度应小于地层破裂压力当量钻井液密度。,确定最大允许关井套压 Pamax(图解法),六、井底压力,井底压力是指地面和井内各种压力作用在井底的总压力。在钻一口井的各种作业中，压力始终作用于井底和井壁，且大部分来自于钻井液液柱压力。另外还有泵提供的环空流动阻力，这个值较小。此外还有激动压力、抽吸压力、地面回压等。井底压力随钻井作业工况不同而变化。,（1）静止状态 井底压力环空静液压力 （2）正常钻进时 井底压力环空静液压
27、力环空流动阻力 （3）起钻时 井底压力环空静液压力抽吸压力起钻时未及时灌浆而产生静液压力减小值 （4）下钻时 井底压力环空静液压力激动压力 （5）关井时 井底压力环空静液压力井口回压气侵附加压力 （6）节流循环出气侵时井底压力环空静液压力环空流动阻力节流阀回压 （7）用旋转防喷器循环钻井液时井底压力环空静液压力环空流动阻力旋转防喷器的回压,只有在起钻作业时，井底压力会小于静液压力，所以起钻要格外注意。在近平衡钻井中，规定的安全余量就考虑了抽吸压力和起钻时未及时灌浆而产生静液压力减小值的影响。,注意!,七、波动压力,（1）波动压力是激动压力和抽吸压力的总称。 抽吸压力上提管柱时，由于钻井液粘滞作
28、用而减小的井底压力值。这个力方向向上，其结果是使井底压力降低。钻头泥包时，抽吸压力最大。 激动压力是指当钻柱向下运动时，钻井液被挤向上行，它与井壁和钻柱壁产生流动阻力，这个力的方向向下，致使井底压力增加。,（2）减小波动压力对井眼影响的措施, 严格控制起下钻速度，防止速度过快，尤其是钻头在 井底附近时，更应高度重视。 起下钻具时，严禁猛提猛刹，防止产生过大的惯性力 和波动压力。 起钻前充分循环钻井液，使其性能均匀，进出口密度差小0.02g/cm3。同时调整好钻井液性能，因切力、粘度过大产生较大的波动压力。 应保持井眼畅通，防止缩径、钻头泥包等引起严重抽吸。环空间隙的大小影响波动压力,八、环空流
29、动阻力,循环钻井液时，钻井液在环空产生的流动阻力作用于井底，使井底压力增加，停泵后，环空流动阻力消失。 其影响因素有：钻井液上返速度、井深、井径是否规则、环空间隙、钻井液密度、切力等,井底压差是指井底压力与地层压力之差。,九、井底压差,1.井底压力=地层压力 P=0 平衡2.井底压力地层压力 P0 称为正压差 超平衡3.井底压力地层压力 P0 称为负压差 欠平衡4.井底压力稍大于地层压力 P0 近平衡,第三章 溢流的检测与预防 一、溢流的原因与预防 二、溢流的发现 三、溢流的及早发现,溢流必须具两个条件,1、井底压力小于地层压力； 2、地层具有必要的渗透性允许流体的流动。,根本原因,一、溢流的
30、原因,1、井内钻井液高度下降 （1）起钻时没有灌钻井液或灌钻井液不够 （2）井漏。 （3）井内钻井液柱有效高度下降,发生井漏资料收集时间、井深、层位、漏失原因、漏失量、钻头位置、漏速，钻井液密度、粘度及处理措施等。,短起下钻法 目的：检查溢流,方法：一般情况下试起1015柱钻具，再下入井底，开泵循环一周，待井底钻井液从井口返出后，认真进行观察和测量。若钻井液无油气侵，则可正式起钻；否则，应循环并调整钻井液性能后再起钻。（司钻负责检查，是主要负责人。）,2、过大的抽吸压力,短程起下钻判断井内泥浆密度能否保证起钻安全时，循环观察应对返出量准确计量，对油气显示作详细记录。 （泥浆工的任务）,观察返出
31、的钻井液中有无油花、气泡等油、气侵显示。,泥浆工对灌入量进行计量、记录，同时校核灌入量与起出钻具体积是否相符,短程起钻后应静止观察，静止时间为：1）油气层深H3000m的井静止2小时；2）3000mH5000m的井静止4小时；3）H5000m的井，静止5小时。 下钻循环检测油气上窜速度，油气上窜速度计算公式采用“迟到时间法和体积法，(油气上穿速度exe)满足下列条件之一才能起钻：1)起下一趟钻需要的时间(小时)+10小时油气上窜到井口的时间(小时)；2)在一趟起下钻时间内油气上窜到井口1000m以下。,以下情况需进行短起下钻1）不论全面钻进还是取心钻进，钻开油气层后每一次起钻前钻开油气层井漏后
32、或尚未完全堵住，起钻前钻井中若严重油气侵，但未溢流，起钻前钻头在井底连续长时间工作后中途需刮井壁需长时间停止循环，进行其它作业（电测前、下套管、下油管、中途测试等）起钻前 2）溢流压井后起钻前 3）降钻井液密度后 4）非目的层有油气水显示,3、钻井液密度不够 A 严重油气侵且处理不正确、不及时。 B 处理过猛：如大量加入水、泡油解卡或加降摩阻剂等。4、循环漏失 循环中止时，环空流动阻力消失，使井底压力减小，小于地层压力时发生溢流。5、地层压力异常,6、其它原因 中途测试控制不好；（射孔）时控制不住；固井侯凝水泥浆失重；过快的钻穿含气砂层；钻到邻近井里去了；,1) 钻井液罐面检测法;,地层流体侵
33、入井内的监测方法,2) 返出钻井液流量检测法;,声波气侵检测法; （坐岗观察）,钻井液液面检测,钻井液返出流量,塔里木油田井控细则 39,在油气层（或目的层）钻井作业过程中,泥浆工坐岗观察井口和钻井液罐液面变化，录井队监测地层压力，并利用探测仪实时监测钻井液罐液面变化；钻进中出现钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等情况，应立即停钻观察，地质和钻井技术人员进行分析判断并采取相应的措施；如发现溢流立即关井，怀疑溢流关井检查。,钻开油气层塔里木油田规定,有以下情况之一者，不准钻开油气层（或目的层），应立即停工整改： 1、未执行钻开油气层申报审批制度； 2、未按要求储备重钻井液和加重材料；
34、 3、井控装备未按照要求试压或试压不合格； 4、井控装备不能满足关井和压井要求； 5、内防喷工具配备不齐全或失效； 6、防喷演习不合格的； 7、井控监测仪器仪表、辅助及安全防护设施未配套或配套不齐全的； 8、无本井针对性井控技术措施和应急救援预案。,二、溢流的征兆1、钻进中溢流的显示1）钻井液返出量增加（出口管流速增加）2）停泵后，井内钻井液外溢。3）钻井液罐中钻井液量增加，液面升高。,坐岗地点：泥浆罐,安装：泥浆池液面指示器、记录仪表和报警装置,若排量不变，地层流体侵入井内，泥浆返出量增多，出口管流速加快 若为天然气溢流，因气体膨胀，出口管流速会越来越大。,4）钻速突快或放空； 5) 悬重发
35、生变化；（升高或降低） 悬重增加：地层流体侵入井内使m，浮力，悬重。 悬重降低：溢流后地层流体有一个向上的喷势，悬重。 6) 循环泵压下降，泵冲增加气测值增加； (1)钻具内外密度差使泵压下降 (2)井底负压差使泵压下降 (3)环空摩擦力下降使泵压下降 (4)气体上升膨胀有利于克服环空压耗，使泵压下降 7) 返出岩屑发生变化：块大、量多、形状不规则。 8） 钻井液性能发生变化；气侵时，密度降低，粘度升高；油水侵时，密度降低，氯根离子、气测烃类含量增加；,9）Dc指数减小,正常情况下，井深的增加， Dc指数越来越大。如果Dc指数减小，则可能遇到异常高压地层的显示。,10）岩屑块大量多条状棱角分明
36、,观察： 钻时、放空、井漏、气测异常、钻井液出口流量、流势气味、油花、气泡 测量： 密度、粘度、氯根含量、池面等变化。 记录： 认真填写记录（时间、工况、井深、起下立柱数、钻井液灌入量、钻井液增减量、原因分析、记录人、值班干部验收签字）,正常钻进时坐岗工作内容,可能溢流的显示时处理方法：应及时采取措施，停钻、上提钻具、停泵1015分钟，观察井口是否有溢流，若有溢流，要迅速关井。若无溢流，则至少循环一个迟到时间，观察返出的钻井液情况，然后再停泵观察。若井口有溢流显示则关井，若无溢流，而返出的钻井液有油气显示，则适当调整钻井液密度再继续钻进。,2、起钻时的溢流湿示,1）灌入量小于起出钻具体积； 2
37、）停止起钻，出口管外溢； 3）灌不进去钻井液。,3、下钻时的溢流湿示,1）下钻返出钻井液体积大于下入钻具 的体积 2）停止下放，井内仍然外溢,4、空井时的溢流湿示,1）出口管外溢； 2）钻井液罐液面升高； 3）如果液面不在井口，井口气味较浓。,三、地层流体侵入井眼的检测方法 （1）泥浆池液面检测 利用泥浆池液面传感器。 （2）钻井液返出流量检测 利用泥浆出入口流量计。 （3）声波检测根据声波在液体、气体和气液两相流中传播速度的不同检测气侵的程度。声波在水中的传播速度为1500m/s，在空气中的传播速度为340m/s，在气液两相流中的传播速度可以低于每秒几十米。 （4）利用综合录井仪实时监测 方
38、式：直接测量项目、基本计算项目、分析化验项目及其它录井项目。,四、及早发现溢流的基本措施：,1、严格执行坐岗制度塔里木油田溢流监测岗位分工：1）泥浆工：发现溢流后立即报告当班司钻；2）联机员：发现溢流后立即报告当班司钻。2、做好地层压力监测工作，特别是在深井的钻井过程中。3、做好起下钻作业时的溢流监测工作；4、钻进过程中要密切观察钻井参数和录井参数的变化。,第四章 关井程序,一、为什么要迅速关井？, 控制住井口，使井控工作处于主动，有利实现安全压井, 制止地层流体继续进入井内, 保持井内有较多的原浆，减小关井和压井时的套压值, 可准确地计算地层压力和压井钻井液密度,二、关井方法,硬关井:是指关
39、防喷器时，节流管汇是关闭的,软关井:是指先打开节流管汇，再关防喷器，再关节流管汇的关井方法。,硬关井与软关井的比较,井控装置布置图,锥形胶心,球形胶心,单闸板,塔里木油田关井程序岗位分工,司钻：发出警报，负责刹把及司钻控制台操作，关井完成后负责将溢流关井情况报告值班干部； 副司钻：负责观察远程控制台的动作，接收指令在远程控制台进行关井或给储能器打压，同时传递相关信号； 内钳工：配合外钳工完成井口操作，负责节流控制箱的操作，并传递节流阀开关信息；在关井后负责节流控制箱上立、套压的记录； 外钳工：配合内钳工完成井口操作，并负责向司钻传递闸板防喷器、液动放喷阀、节2a的开关信息； 井架工：配合井口操
40、作，协助场地工完成节2a的的操作； 场地工：在钻台下观察闸板防喷器和液动放喷阀的开关情况，并传递开关信息；负责节2a的开关操作，并传递节2a的开关信息； 泥浆工：负责观察钻井液出口和钻井液罐液面情况； 机工岗：站到可与司钻保持联系的位置，听候司钻的调遣。,在油气层钻进中，发现溢流应立即实施关井，严禁强行起钻到安全井段或循环观察。浅气井、突然钻遇浅气层的井采取先打开放喷通道导流再关防喷器的方法控制井口；其它井采用软关井控制井口。长鸣笛为报警信号、两短鸣笛为关井信号、三短鸣笛为解除信号。,（塔里木井控细则规定）,关井程序的步骤：,(一）软关井程序动作（四-七动作）,1、钻进中的关井程序： 1）发出
41、报警信号，停止钻进，停泵； 2）上提方钻杆接头出转盘面500mm（50 mm）； 3）打开液动放喷阀，关环形防喷器； 4）关闭与井内钻具尺寸相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关闭液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力、套管压力。,2、起下钻杆中的关井程序： 1）发出报警信号，停止起下钻作业； 2）抢接箭形回压凡尔，上提钻具10050 mm； 3）打开液动放喷阀，关闭环形防喷器； 4）关闭与井内钻具尺寸相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关液动节流阀，再关闭液动
42、节流阀前的平板阀，接方钻杆，打开环形防喷器； 6)迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,3、起下钻铤中的关井程序： 1）发出溢流报警信号，下放钻铤坐在转盘上， 卡紧安全卡瓦； 2）抢接防喷立柱（或防喷单根），下放钻具至吊卡离转盘面100mm（50 mm）处； 3）打开液动放喷阀，关环形防喷器； 4）关闭与井内钻具相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关闭液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀，接方钻杆，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,4、空
43、井情况下的关井程序：,1）发出溢流报警信号； 2）打开液动放喷阀； 3）关全封闸板防喷器； 4）关闭液动节流阀； 5）关闭液动节流阀前的平板阀； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次套管压力。,顶驱软关井程序规定如下：,1、钻进中的关井程序： 1）发出报警信号，停止钻进，停泵； 2）提出第一个钻杆接头出转盘面500mm（50 mm）； 3）打开液动放喷阀，关环形防喷器； 4）关闭与井内钻具尺寸相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关闭液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告
44、； 7）每2分钟准确记录一次立管压力、套管压力。,2、起下钻杆中的关井程序：,1）发出报警信号，停止起下钻作业； 2）抢接箭形回压凡尔，上提钻具100mm（50 mm）； 3）打开液动放喷阀，关闭环形防喷器； 4）关闭与井内钻具尺寸相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀；接顶驱，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,3、起下钻铤中的关井程序：,1）发出溢流报警信号，下放钻铤坐在转盘上，卡紧安全卡瓦； 2）抢接防喷立柱（或防喷单根），下放钻具至吊卡离转盘面100mm
45、（50 mm）处； 3）打开液动放喷阀，关环形防喷器； 4）关闭与井内钻具相符的半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 5）关闭液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀，接顶驱，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,4、空井情况下的关井程序：,1）发出溢流报警信号； 2）打开液动放喷阀； 3）关全封闸板防喷器； 4) 关闭液动节流阀； 5) 关闭液动节流阀前的平板阀； 6) 迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7) 每2分钟准确记录一次套管压力,下套管作业关井程序,1、软关井操作程序 1）发出报警信号，
46、停止下套管作业； 2）下放套管至吊卡离转盘面100mm（50 mm）处； 3）打开液动放喷阀，关闭环形防喷器； 4）关闭与井内套管尺寸相符的半封闸板防喷器，将套管缓慢坐在吊卡上； 5）关液动节流阀，再关闭液动节流阀前的平板阀，接水泥头，打开环形防喷器； 6）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 7）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,2、硬关井操作程序,1）发出报警信号，停止下套管钻作业，下放套管至吊卡离转盘面100mm50 mm处； 2）打开液动放喷阀，关闭与井内套管尺寸相符的半封闸板防喷器； 3）将套管缓慢坐在吊卡上，接水泥头； 4）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工
47、程师报告； 5）每2分钟准确记录一次立管压力和套管压力。,空井情况下的关井程序：,1）发出溢流报警信号； 2）打开液动放喷阀； 3）关全封闸板防喷器； 4）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 5）每2分钟准确记录一次套管压力。,（二）安装54-14井控装备空井关井程序 （实施硬关井作业）,1）发出溢流报警信号； 2）抢下防喷立柱（或防喷单根）至吊卡离转盘面100mm（50 mm）处； 3）打开液动放喷阀，关半封闸板防喷器，将钻具缓慢坐在吊卡上； 4）迅速向钻井监督、钻井队平台经理或钻井工程师报告； 5）每2分钟准确记录一次套管压力。,（一）关井立压的确定 1、关井状态压力平衡关系
48、,四、关井后立管压力的确定与套管压力的控制,式中 Pd关井立管压力，MPa,m 原钻井液密度，g/c m3;,Pp地层压力，MPa;,Hw溢流高度，m;,w 溢流密度，g/c m3;,如果立管压力和套管压力均有下降，则有圈闭压力存在。应再次放出少量钻井液，关井。如果立管压力和套管压力仍有下降，重复上述操作，直到立压不下降为止。,3、钻柱中装有回压阀尔时，关井立管压力的录取。a、不循环法(泵顶回压阀法）在不知道压井排量和该排量下的循环压力时采用：缓慢启动泵，向钻具内注入少量钻井液，并观察立压及套压的变化。当套压开始升高时（超过关井套压0.51MPa时），停泵，说明回压阀已被顶开。录取此时的立管压力及套管压力。则： 式中： Pd关井立管压力，MPa；Pd1停泵时记录的立管压力，MPa Pa套压升高值，MPa；Pa1停泵时记录的套压值，MPa；Pa关井套压，MPa。,b、循环法在知道压井排量和该排量下的循环压力时，采用：缓慢启动泵，调节节流阀，保持套压等于关井套压。使排量达到压井排量，保持套压始终等于关井套压。这时记录循环立管压力PT，停泵，关节流阀及下游的平板阀。式中：Pd关井立管压力，MPa；PT测量的立管压力，MPa；Pci压井排量循环时的立管压力，MPa。( Pci及压井排量从预先记录的资料中查出。),
