井 控 设 计.doc

1、第 三 章 井 控 设 计第 十 条 井 控 设 计 是 钻 井 地 质 设 计 和 工 程 设 计 的 重 要 组 成 部 分 ，油 田 地 质 、工 程 设 计 单 位 和 相 关 部 门 要 严 格 按 规 定 进 行 井 控 设 计 、审 核 和 审 批 。当 需 要 设 计变 更 时 ，提 出 变 更 的 单 位 应 对 变 更 后 是 否 带 来 新 的 危 害 和 风 险 进 行 识 别 和 评 估 ，并 制 定 有 针 对 性 的 防 范 控 制 措 施 。变 更 设 计 仍 按 审 批 程 序 经 批 准 后 方 可 实 施 。第 十 一 条 进 行 地 质 设 计 前 ，建

2、 设 单 位 负 责 组 织 各 相 关 单 位 设 计 井 进 行 井位 勘 查 ，并 标 注 说 明 。勘 查 的 主 要 内 容 包 括 但 不 局 限 于 以 下 内 容 ：（一 ）井 位 周 边 的 环 境 。井 口 周 围 500m 范 围 内 有 无 村 庄 、居 民 区 、学 校 、医 院 、工 厂 等 人 口 密 集 场 所 或 油 库 、河 流 、水 库 、炸 药 库 、国 防 设 施 等 高 危 场 所 ；井 口 周围 200m 范 围 内 有 无 铁 路 、高 速 公 路 ；井 口 周 围 100m 范 围 内 有 无 民 宅 ；井 口 周 围75m 范 围 内 有 无

3、 高 压 线 （10KV 以 上 ）、其 它 永 久 性 设 施 、其 他 施 工 作 业 队 伍 等 ；井场 边 缘 是 否 临 近 海 洋 、江 河 、湖 泊 、水 库 、滩 涂 、养 殖 池 、盐 卤 池 、水 渠 或 井 口 位 于滩 涂 、海 洋 等 ；当 地 的 季 节 风 向 、雨 雪 天 气 和 自 然 灾 害 期 等 。（二 ）井 位 周 围 的 地 下 环 境 。井 口 150m 范 围 内 的 地 下 油 气 水 管 道 、电 缆 、光 缆等 地 下 设 施 及 其 走 向 和 深 度 等 情 况 。第 十 二 条 地 质 设 计 要 执 行 相 关 标 准 和 以 下

4、规 定 ：（一 ）在 地 质 设 计 书 中 应 明 确 标 注 对 井 位 周 边 和 地 下 环 境 的 勘 察 结 果 。（二 ）地 质 设 计 所 提 供 的 井 位 应 符 合 ：井 口 距 离 高 压 线 （10KV 以 上 ）及 其 它 永 久性 设 施 等 不 小 于 75m；距 民 宅 等 不 小 于 100m；距 铁 路 、高 速 公 路 、河 流 、水 库 等 不小 于 200m；距 学 校 、医 院 、油 库 等 易 燃 易 爆 场 所 、人 口 密 集 场 所 等 不 小 于 500m。当 提 供 的 井 位 不 能 满 足 上 述 要 求 时 ，设 计 单 位 应

5、向 建 设 单 位 反 映 ，提 出 安 全 评 估需 求 。由 建 设 单 位 组 织 相 关 单 位 进 行 现 场 评 估 ，并 按 评 估 意 见 处 置 。（三 ）根 据 物 探 资 料 及 本 构 造 邻 井 和 邻 近 构 造 的 钻 探 情 况 ，在 探 井 地 质 设 计 书中 提 供 本 井 全 井 段 预 测 的 地 层 孔 隙 压 力 、地 层 破 裂 压 力 （裂 缝 性 碳 酸 盐 岩 地 层 可不 作 地 层 破 裂 压 力 曲 线 ，但 应 提 供 邻 井 或 邻 区 块 已 钻 井 地 层 承 压 检 验 资 料 ）和 地层 坍 塌 压 力 “三 压 力 ”曲

6、 线 以 及 浅 层 气 的 预 测 资 料 、邻 井 近 期 测 压 资 料 和 实 钻 资 料 、富 含 气 层 位 及 埋 藏 深 度 资 料 、油 气 水 显 示 和 井 喷 、井 漏 等 复 杂 情 况 ，为 工 程 设 计和 施 工 设 计 提 供 可 靠 的 依 据 。（四 ）调 整 井 的 地 质 设 计 应 明 确 提 供 有 影 响 的 当 前 注 水 （气 ）井 （含 报 废 井 ）分 布及 其 注 水 层 位 、压 力 等 情 况 ，提 供 分 层 静 态 与 动 态 压 力 数 据 。提 供 邻 井 井 身 结 构 、水 泥 返 高 和 固 井 质 量 等 资 料 以

7、 及 油 气 水 显 示 和 复 杂 情 况 。钻 开 油 气 层 之 前 应 采 取相 应 的 停 注 、泄 压 和 停 抽 等 措 施 ，直 到 相 应 层 位 套 管 固 井 候 凝 完 为 止 。（五 ）在 可 能 含 硫 化 氢 等 有 毒 有 害 气 体 的 地 区 钻 井 ，地 质 设 计 应 对 其 层 位 、埋藏 深 度 及 含 量 进 行 预 测 ，明 确 提 出 有 针 对 性 的 具 体 要 求 。在 钻 井 工 程 设 计 中 应 明确 采 取 的 安 全 和 技 术 措 施 。第 十 三 条 工 程 设 计 应 根 据 地 质 设 计 提 供 的 资 料 进 行 钻

8、 井 液 设 计 ，钻 井 液密 度 以 各 裸 眼 井 段 中 的 最 高 地 层 孔 隙 压 力 当 量 钻 井 液 密 度 值 为 基 准 ，另 加 一 个 安全 附 加 值 ：（一 ）油 井 、水 井 为 0.05g/cm3 0.10g/cm3或 增 加 井 底 压 差 1.5MPa 3.5MPa；（二 ）气 井 为 0.07g/cm3 0.15g/cm3或 增 加 井 底 压 差 3.0MPa 5.0MPa。（三 ）加 重 钻 井 液 、加 重 剂 和 处 理 剂 按 以 下 要 求 进 行 设 计 和 储 备 :设 计 井 深 (m) 重 浆 储 备 量 (m3) 加 重 剂 储

9、备 量 (t)小 井 眼 侧 钻 井 20 30 152500 40 40 2500 60 60 3000 80 80陆 地 4000 120 120注 ：1、重 钻 井 液 密 度 要 大 于 在 用 钻 井 液 密 度 的 0.15g/cm3（一 级 风 险 井 以 下 ），0.2g/cm3（一 级 风 险 井 ）。2、重 钻 井 液 储 备 罐 在 冬 季 必 须 有 防 冻 措 施 。3、特 殊 井 的 重 钻 井 液 和 加 重 材 料 的 储 备 视 具 体 情 况 而 定 。4、新 构 造 的 第 一 口 探 井 或 预 测 有 硫 化 氢 气 体 的 油 气 井 ，应 备 有

10、足 够 的 硫 化 氢 气 体 处 理 材 料 。5、所 有 的 井 在 二 开 前 必 须 储 备 加 重 剂 。探 井 、含 浅 层 气 井 在 二 开 前 储 备 压 井 液 ，其 它 井 在 钻 开 目 的 层前 300m 储 备 重 钻 井 液 。提 前 钻 遇 到 油 气 层 及 高 压 水 层 时 ，要 立 即 储 备 重 钻 井 液 。6、欠 平 衡 作 业 的 井 ，宜 储 备 井 筒 容 积 1.5 2.0 倍 的 重 钻 井 液 。因 地 面 条 件 限 制 ，现 场 储 备 量 达 不 到 要求 的 ，施 工 单 位 要 在 现 场 储 备 足 量 的 重 晶 石 ，并

11、 制 定 和 落 实 相 应 的 应 急 措 施 。在 具 体 选 择 钻 井 液 密 度 安 全 附 加 值 时 ，应 考 虑 地 层 孔 隙 压 力 预 测 精 度 、油 气水 层 的 埋 藏 深 度 及 预 测 油 气 水 层 的 产 能 、邻 区 邻 井 的 钻 井 液 密 度 的 使 用 情 况 、地层 油 气 中 硫 化 氢 含 量 、地 应 力 和 地 层 破 裂 压 力 、井 控 装 置 配 套 情 况 等 因 素 。对 于井 控 一 级 风 险 井 的 钻 井 液 密 度 设 计 ，其 安 全 密 度 附 加 值 应 取 最 大 值 。第 十 四 条 工 程 设 计 应 根

12、据 地 层 孔 隙 压 力 梯 度 、地 层 破 裂 压 力 梯 度 、岩 性 剖面 及 保 护 油 气 层 的 需 要 ，设 计 合 理 的 井 身 结 构 和 套 管 程 序 ，并 满 足 如 下 要 求 ：（一 ）探 井 、超 深 井 、复 杂 井 井 身 结 构 应 充 分 考 虑 不 可 预 测 因 素 ，留 有 一 层 备 用套 管 。（二 ）在 井 身 结 构 设 计 中 ，同 一 裸 眼 井 段 中 原 则 上 不 应 有 两 个 以 上 压 力 梯 度 相差 大 （0.3MPa/100m）的 油 气 水 层 。（三 ）套 管 下 深 要 考 虑 下 部 钻 井 最 高 钻 井

13、 液 密 度 和 溢 流 关 井 时 的 井 口 安 全 关 井余 量 。表 层 套 管 下 深 应 满 足 井 控 安 全 、封 固 疏 松 地 层 、砾 石 层 的 要 求 ，固 井 水 泥 应自 环 空 返 至 地 面 。技 术 套 管 应 满 足 封 固 复 杂 井 段 、固 井 工 艺 、井 控 安 全 的 要 求 ，水泥 返 高 一 般 应 返 至 套 管 中 性 点 以 上 300m 处 ，有 浅 层 气 的 应 返 至 地 面 。油 层 套 管应 满 足 固 井 、完 井 、井 下 作 业 及 油 （气 ）生 产 的 要 求 ，水 泥 应 返 至 技 术 套 管 内 或 油 、

14、气 、水 层 以 上 300m。含 硫 化 氢 、二 氧 化 碳 等 有 毒 有 害 气 体 和 高 压 油 气 井 的 油 层 套管 、有 毒 有 害 气 体 含 量 较 高 的 复 杂 井 技 术 套 管 ，其 材 质 和 螺 纹 应 符 合 相 应 的 技 术要 求 ，且 水 泥 必 须 返 到 地 面 。（四 ）对 于 高 压 油 气 井 技 术 套 管 应 下 至 高 压 油 气 层 顶 部 ，油 层 套 管 的 材 质 和 丝扣 应 符 合 相 应 的 技 术 要 求 。（五 ）在 钻 机 选 用 上 应 考 虑 适 当 的 井 架 底 座 高 度 ，任 何 井 口 装 置 、工

15、具 的 安 装应 为 井 控 装 置 和 抢 险 装 备 的 安 装 留 有 合 理 空 间 ，为 复 杂 井 的 钻 井 和 井 喷 抢 险 提 供必 要 条 件 。（六 ）如 果 资 料 证 实 有 浅 层 气 ，应 设 计 套 管 坐 于 浅 气 层 顶 部 ，安 装 好 井 口 控 制系 统 后 方 可 钻 开 浅 层 气 。（七 ）采 用 DC 指 数 法 随 钻 监 测 地 层 压 力 。第 十 五 条 钻 井 工 程 设 计 应 明 确 每 层 技 术 套 管 固 井 开 钻 后 ，按 SY 5430地层 破 裂 压 力 测 定 套 管 鞋 试 漏 法 要 求 测 定 套 管 鞋

16、 下 第 一 个 3 5m 厚 的 易 漏 层 的破 裂 压 力 。 第 十 六 条 工 程 设 计 应 明 确 钻 井 必 须 装 防 喷 器 。防 喷 器 压 力 等 级 应 与 裸 眼 井段 中 最 高 地 层 压 力 相 匹 配 。同 时 ，综 合 考 虑 地 层 流 体 的 性 质 和 压 力 、套 管 最 小 抗内 压 强 度 的 80%、套 管 鞋 以 下 裸 眼 地 层 的 破 裂 压 力 和 防 喷 器 、套 管 头 、技 术 套 管的 额 定 压 力 以 及 随 后 进 行 的 钻 井 、井 下 作 业 可 能 对 其 承 压 能 力 造 成 的 降 低 因 素 ，选 择

17、与 之 相 匹 配 的 防 喷 器 、节 流 与 压 井 管 汇 、套 管 头 的 压 力 等 级 及 组 合 形 式 。在井 控 装 置 和 工 具 的 选 择 时 应 留 有 余 地 。对 地 层 压 力 系 数 不 明 确 的 井 和 特 殊 井 可 视具 体 情 况 另 定 ，并 按 井 控 装 置 配 套 要 求 进 行 设 计 。第 十 七 条 工 程 设 计 中 应 明 确 井 控 装 置 的 配 套 标 准 。（一 ）自 二 开 开 始 ，各 次 开 井 均 应 安 装 防 喷 器 。根 据 设 计 井 井 控 风 险 级 别 选 用各 次 开 钻 防 喷 器 的 尺 寸 系

18、列 和 组 合 形 式 ：1、三 类 风 险 井 ：选 用 压 力 等 级 为 21MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 1图 3；选 用 压 力 等 级 为 35MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 2 图 3。2、二 类 风 险 井 ：选 用 压 力 等 级 为 35MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 2 图5；选 用 压 力 等 级 为 70MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 3 图 5。3、一 类 风 险 井 ：选 用 压 力 等 级 为 35MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 4

19、 图5；选 用 压 力 等 级 为 70MPa 时 ，其 防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 4 图 7。欠 平 衡 施 工 阶 段 其防 喷 器 组 合 见 附 录 1 图 8。（二 ）根 据 地 层 压 力 和 所 钻 的 地 区 与 井 的 类 型 ，在 设 计 中 明 确 使 用 环 形 防 喷 器 的必 须 安 装 使 用 。（三 ）节 流 管 汇 的 压 力 等 级 和 组 合 形 式 要 与 防 喷 器 最 高 压 力 等 级 和 组 合 形 式 相 匹配 ： 1、压 力 等 级 为 21MPa 时 ，节 流 管 汇 见 附 录 1 图 9。2、压 力 等 级 为 35MPa

20、，节 流 管 汇 见 附 录 1 图 10。3、压 力 等 级 为 70MPa 时 ，节 流 管 汇 见 附 录 1 图 11。（四 ）压 井 管 汇 的 压 力 等 级 和 连 接 形 式 应 与 防 喷 器 压 力 等 级 相 匹 配 ，其 基 本 形式 见 附 录 1 图 12、图 13。（五 ）绘 制 各 次 开 钻 井 口 装 置 及 井 控 管 汇 安 装 示 意 图 ，并 提 出 相 应 的 安 装 、试 压要 求 ；套 管 头 和 四 通 的 压 力 等 级 必 须 与 防 喷 器 压 力 等 级 相 匹 配 。（六 ）井 控 装 备 配 套 要 求 ：1、陆 地 钻 井 井

21、控 装 备 配 套 应 不 少 于 以 下 标 准 。序 号 名 称 单 位 数 量 序 号 名 称 单 位 数 量1 防 喷 器 套 1 8 灌 泥 浆 装 置 套 12 远 程 控 制 台 台 1 9 方 钻 杆 上 （顶 驱IBOP）下 旋 塞 套 13 节 流 管 汇 套 1 10 钻 杆 内 止 回 阀 只 24 压 井 管 汇 套 1 11 防 喷 钻 杆 根 15 液 动 （手 动 ）控 制 阀 只 1 12 堵 塞 器 和 试 压 塞 只 26 钻 杆 旋 塞 只 1 13 司 控 台 台 17 钻 井 液 液 面 报 警 器 套 12、带 顶 驱 钻 机 必 须 配 备 防

22、喷 立 柱 。3、钻 杆 内 止 回 阀 必 须 配 备 快 速 抢 装 装 置 。（七 ）有 抗 硫 要 求 的 井 口 装 置 及 井 控 管 汇 应 符 合 SY/T 5087-2005含 硫 油 气 井 安全 钻 井 推 荐 作 法 中 的 相 应 规 定 。(八 )含 硫 化 氢 等 有 毒 有 害 气 体 的 井 ，J1 阀 和 4 号 闸 阀 应 为 液 动 闸 阀 。区 域 探井 、气 井 、气 油 比 高 的 井 、含 硫 化 氢 等 有 毒 有 害 气 体 的 井 ，地 层 压 力 大 于 等 于70MPa 的 井 ，从 压 井 管 汇 至 远 程 泵 房 接 一 条 反

23、循 环 压 井 管 线 。第 十 八 条 工 程 设 计 应 明 确 配 齐 钻 具 内 防 喷 工 具 、井 控 监 测 仪 器 、仪 表 及钻 井 液 处 理 装 置 和 灌 注 装 置 ，以 满 足 井 控 技 术 的 要 求 。第 十 九 条 根 据 地 层 流 体 中 硫 化 氢 和 二 氧 化 碳 等 有 毒 有 害 气 体 含 量 及 完 井后 最 大 关 井 压 力 值 ，并 考 虑 能 满 足 进 一 步 采 取 增 产 措 施 和 后 期 注 水 、修 井 作 业 的需 要 ，钻 井 工 程 设 计 应 按 照 SY/T5127-2002井 口 装 置 和 采 油 树 规

24、范 和 SY5156-1993采 油 （气 ）井 口 装 置 标 准 明 确 选 择 完 井 井 口 装 置 的 型 号 、压 力 等 级 和 尺 寸 系列 。第 二 十 条 工 程 设 计 应 明 确 历 次 开 钻 前 井 控 装 备 现 场 试 压 值 、钻 开 油 气 层前 对 压 力 控 制 所 采 取 的 主 要 技 术 措 施 。第 二 十 一 条 钻 井 工 程 设 计 应 明 确 欠 平 衡 钻 井 应 在 地 层 情 况 等 条 件 具 备 的井 中 进 行 。若 进 行 欠 平 衡 钻 井 作 业 ，工 程 设 计 书 必 须 制 定 特 殊 井 控 管 理 的 要 求

25、和确 保 井 口 装 置 安 全 、防 止 井 喷 失 控 或 着 火 以 及 防 硫 化 氢 等 有 毒 有 害 气 体 伤 害 的 安全 措 施 及 井 控 应 急 预 案 。第 二 十 二 条 工 程 设 计 应 对 探 井 、预 探 井 、资 料 井 的 地 层 压 力 随 钻 预 （监 ）测做 出 明 确 的 要 求 ；并 要 求 施 工 单 位 绘 制 该 井 预 测 地 层 压 力 梯 度 曲 线 、设 计 钻 井 液密 度 曲 线 、Dc 指 数 随 钻 监 测 地 层 压 力 梯 度 曲 线 和 实 际 钻 井 液 密 度 曲 线 ，根 据 监测 和 实 钻 结 果 ，及 时 调 整 钻 井 液 密 度 。