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文档简介

一、一级井控技术措施 二、二级井控技术措施 三、气体溢流的特点 四、溢流的控制与处理 五、复杂情况的预防 井控工作是钻井安全工作中的重中之重。长期以来也是我们安全工作中的薄弱环节。如果一个钻井公司井控工作做不好,就会给一个油田甚至一个地区带来灾难。 一级井控技术措施 一级井控就是依靠适当的钻井液密度来控制住地层孔隙压力,使得没有地层流体侵入井内。 实现近平衡压力钻井就是一级井控。 合理确定钻井液密度是搞好一级井控的关键。 做好 一级井控技术措施 1、掌握各种压力 地层压力 地层破裂压力 浅层位置及压力 注水井最大注水压力 漏气及异常高压层位置 2、合理的井身结构 一般一口井的裸眼段不应超过两个不同压力梯度的地层,以利于发现和保护油气层,保证安全生产。 3、每天检查井底压力与地层压力是否保持平衡关系。 ( 1)保持合理的钻井液密度,满足近平衡钻井要求,安全附加值符合有关规定。 m=p+e 油井: e 气井: e ( 2)根据地层压力监测计算地层压力,调整钻井液密度。 ( 3)根据油气活跃程度及注水层活跃程度,适当调调整钻井液密度。控制油气层活跃程度,以免造成后效井喷。 ( 4)根据起下钻工况,适当调整钻井液。 4、合理的操作措施: ( 1)起下钻速度要合理,特别是在渥气层附近起钻更应严格控制起钻速度,减少波动压力对井内压力的影响。 抽吸压力井底压力 溢流井喷 波动压力 井塌 激动压力井底压力 井漏 溢流 引起波动压力的主要原因: 1、钻井液静切力引起的波动压力。钻井液静切力越大,产生的激动压力和抽吸压力就越大。 2、起下钻引起的波动压力。 3、惯性力引起的波动压力。加速度越大,产生的波动压力越大。 减小波动压力对井眼影响的措施: 1、控制起下钻速度不要过快。在钻开高压油气层和钻井液性能不好时,更应注意。 2、起下钻具时,防止猛提、猛刹,防止过大惯性力产生波动压力。 3、要调整好钻井液性能,防止因切力、粘度过大产生过大的波动压力。 4、要保持井眼畅通,防止钻头泥包、井眼缩径等造成的严重抽吸。 5、开泵要平稳。 ( 2)井眼要畅通,防止拨活塞造成抽吸井喷。 ( 3)开泵要平稳,排量由小到大。 ( 4)严格执行设计钻井液密度。 ( 5)及时发现地层压力变化,并相应调整钻井液密度。 ( 6)联系协调注水井停注工作。 ( 7)起钻要送好钻井液。 ( 8)打开油气层 2米,应循环一周检测或停泵检测井底压力与地层压力是否平衡。 ( 9)钻遇快钻时不应超过 1米,应观察。 ( 10)及时处理井漏等情况。 ( 11)打开油气层后,应经常检查井底压力与地层压力是否保持近平衡关系,严格控制油气活跃程度。 检查方法: 钻进过程中的检查: a、勤观察钻井液是否有油气侵。 b、进出口密度是否平衡。 c、勤测量钻井液性能。 起钻时的检查方法: a、校核送入与起出量。 b、用短起下钻。 钻开油气层第一趟钻起钻前 钻进时发生严重油气侵起钻前 发生溢流处理好后起钻前 发生井漏堵好后起钻前 钻头在井下工作时间长需刮拉井壁时 钻井液需要长时间静止起钻前 下钻时的检查方法: a、测量油气上窜速度。 b、校核下入与返出量。 ( 12)特殊施工要保持井内压力平衡 a、泡卡时,要进行压力校核,满足井压力平衡。 控制速度,满足平衡关系。 c、固井时为抵消水泥浆初凝失重而引起的压力损失,可在环空施加一定回压。 二级井控技术措施 对溢流与井喷的控制称为二级井控。 二级井控就是一旦井内压力失去平衡,依靠井控装备,排除溢流,控制井喷,建立新的压力平衡的工作过程。 及早发现溢流和迅速控制井口是搞好二级井控的关键。 二级井控技术措施 ( 1)加强井控意识,坚持干部值班与坐岗制。 ( 2)完成关井动作迅速准确。 a、要求井控岗位职责明确; b、按规定进行防喷演习; c、关井时,关井压力不准超过最大允许关井压力。 ( 3)井控装备符合设计要求 a、按规定做好安装、固定、维护保养。 b、按规定做好试奢,达到要求。 c、按规定做好封井的开关检查。 d、控制系统灵活好用。 e、井控装备处于正常待命状态。 ( 4)准确录取压井数据。 ( 5)加重设备完好,满足加重要求。 ( 6)加重剂储备满足井控要求。 ( 7)防火、防毒设备齐全完好。 气体溢流的特点 一、气侵的特点与途径 1、气侵的特点 (1)、天然气密度小,溢流速度快,从溢流发展到井喷时间短。 (2)、气体易压缩、易膨胀、易扩大散,长时间关井易滑脱上升造成溢流或关井套压升高。 (3)、气井井喷难于控制,易引起爆炸着火,含有毒气体能危及人员生命。 2、气侵的途径 1)、钻遇气层时,钻屑中的天然气直接井入钻井液中。 (2)、气层中的气体透过泥饼向井内扩散。 (3)、钻遇裂缝或溶洞气藏,重力置换进入。 (4)、当地层压力大于井底压力时,气体在压差作用下进入井内。 只要钻遇气层就会发生气侵气侵是不可避免的 二、气侵对液柱压力的影响 1、气体膨胀的概念 气体是可压缩的流体,其体积取决于其上所加的压力。 压力增加 , 体积减少;压力降低,体积增加 。 天然气的压力与体积变化情况是 :当压力增加一倍,其体积减少一半,反之,当压力减少一半,其体积增加一倍。 2、气体均匀侵入 气体以分散状态侵入井内,以微小气泡附在钻井液颗粒表面,在上升过程中,气泡所受的液柱压力也越来越小,气体体积逐渐增大,气侵钻井液密度随其上升不断降低。当气体接近地面时气体体积膨胀到最大,钻井液密度也就达到最低。 结论: 气侵后的钻井液密度是随井深自下而上变小的,不能用地面所测气侵钻井液密度来计算井底压力,更不能以此密度为依据来加重钻井液。 3、气体塞 当长时间停止循环,气侵气体易聚积形成气体塞(气柱)。气体塞侵和天然气侵一样,具有向上运移和体积膨胀两个特性。气柱上升到井深的一半,气柱所受的钻井液液柱压力就减小一半,气体体积就增加一倍。当气柱再向上运移一半 ,气体体积又增加一倍。每上升到余下路程的一半,气柱体积就增加一倍。气柱接近地面时,气柱体积增加到最大。 ( 1)气体在井内上升时体积一直在膨胀,但增加量较小,直到靠近地面时才迅速增加,这时钻井液池液面才增加比较明显; ( 2)气体膨胀上升对井底压力的影响很小,只是到靠近地面时,井底压力才能有明显降低。 ( 3)气侵对浅井的液柱压力影响比深井大,浅井气侵应提高警惕。 三、井内气体的运移 1、井内气体的运移概念 气体比钻井液的密度低得多,因此,钻井液中的气体总有一个向上运移的趋势。不管是否关井,气体运移总是可能发生的。 气体密度较低是引起它在环空上升的原因,若钻杆在井内居中,气塞在环空中的形状象一个弯曲的香蕉,气体上升在环空的一边,而另一边是钻井液的回流。 2、开井时的气体运移 起钻过程中,少量气侵不易被发现,随着钻具起出,气体不断运移,经过几个小时后,气体上升膨胀到一定程度,表现出极微弱的溢流。最终,气体膨胀将会降低静液柱压力,并且地层内的流体大量侵入井内。 3、关井时的气体运移 关闭防喷器,气体就不能膨胀。所以气体就保持压力不变而向上移动 。结果是气体中的地层压力向地面移动。这个不变的压力上升,钻井液就下降,下面的钻井液静液柱压力使井底压力增加。上部静液压力减小使地面压力增大。实际上整个井中压力增加。由于气体运移,使套管鞋处压力增加,地下井喷就要发生。 关井后,已经发生的气侵可能还在运移。在地面的显示是,关井立管压力和套管压力等量增加。如不采取措施,套管压力上升到超过最大允许值,引起地层破裂,造成地下井喷。此时要释放钻井液,允许气体膨胀,并降低套管压力。 四、溢流的控制与处理 一旦确认发生了溢流,就应迅速果断地关井,关井动作快慢及关井程序是否正确,是井控成败的关键。 迅速关井的优点 1、制止地层流体继续进入井内,及时控制住井口。 2、保持井内有尽可能高的钻井液液柱,使关井后 的套管压力值较小。 3、可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。 4、使压井时的套压值较小,有利于实现安全压井。 关井方法 (1)、硬关井 在节流管汇处于关闭状态下,就直接关闭环型或闸板防喷器的关井方式。这种关井方式叫做硬关井。 关 (2)、软关井 先开通节流管汇,再关环形、闸板防喷器的关井方式。 (3)、硬关井的优缺点 优点:发现井涌后,只让少量的地层流体进入井内。井涌量越小压井作业越容易。 缺点:水击效应大,冒过大压力加于薄弱地层上的风险,增加地层压裂的危险,容易引起井下井喷。 ( 4)软关井的优缺点 优点:关井过程中,防止水击效应作用于井口装置,可试关井。 缺点:操作时间长,从发现气侵到关井,会有更多的地层流体进入井内。 关井程序 (一 )、钻进时发生溢流 1、 座岗工发现溢流立即报告司钻 2、司钻发出警报各岗位迅速就位 3、司钻停转盘,上提方钻杆 ,停泵 4、打开液动阀 5、关防喷器 6、调节节流阀试关井 7、记录关井立压、套压并汇报 注意 发信号要准确 关防喷器顺序要正确 取准关井套压、立压值 正确开关平板阀 正确调整节流阀 关井作业中注意事项 ( 1)关井前: 班组人员应十分清楚自己在不同工况下的关井操作职责,熟悉自己在关井中所操作的设备。 井控装备应随时处于最佳待命工况。 在条件允许情况下,应尽量多下入钻具。 ( 2)关井时 一般情况下建议采用软关井。 关井由司钻统一指挥,严防乱指挥、误操作。 有司控台时应由司钻在司控台操作实施关井,没有司控台时,由副司钻在远程控制台按照司钻指令实施关井。 ( 3)关井后 起下钻杆或钻铤时关井,关井后应立即接上方钻杆,求关井立压。 定时记录关井立压和关井套压,溢流量。当关井套压大于允许关井套压时,应有节制地打开节阀泄压。 未经允许不得上下活动钻具,严禁转动钻具。如需长时间关井应关上手动锁紧装置。 ( 4)测井时 发生溢流,在条件允许的情况下,尽快把电缆起出,抢下钻杆,越深越好,然后按起下钻杆工况去完成关井操作程序。 如果情况紧急,无起出电缆的时间,应切断电缆,然后按照空井工况去完成关井操作程序。 ( 5)下套管: 下套管前,应将防喷器芯子换成与套管尺寸相一致的闸板芯。 准备好与套管相一致的带大小头的防喷短节。 操作程序按下钻工况进行。 ( 6)开井 检查关井立压和关井套压确实为 0才可开井。 检查闸板防喷器是否解锁。 开井程序为:首先打开节流阀泄压,然后由下至上打开防喷器,后关液动阀。 严禁用井口防喷器泄压。 开井后应检查防喷器是否完全打开。 ( 7)关井后的处理 关井立压 =0;关井套压 =0,说明钻井液柱压力可以平衡地层压力,应继续钻进,加强观察,及时除气。 关井立压 =0;关井套压 0,说明钻井液柱压力可以平衡地层压力,但环空已侵入地层流体,应节流循环排污,可稍提高钻井液密度。 关井立压 0;关井套压 0,说明钻井液柱压力不能平衡地层压力,应压井。 压 井 压井:井底失去平衡后,在地面配置好重钻井液打入井内,使井底重新建立平衡的工作。 压井的原则: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,危急地层与设备。 压井数据的收集和计算 1、压井排量确定 为确保压井施工的成功和井控装备的安全,压井排量不宜过大,一般为正常排量的1/31/2较为合适。 压井时采用低排量的原因 如果采用正常钻进时的大排量进行压井,压井时循环系统压力损耗就大,再加上关井立管压力,可能使循环立管压力超过钻井泵的额定工作压力。 如果采用正常钻进时的大排量进行压井,开关节流阀时,套管压力和立管压力变化剧烈,使我们难以控制节流阀。 如果采用正常钻进时的大排量进行压井,环空压力损失大,易发生井漏。 2、 低泵速泵压 低泵速泵压是在低于钻进时正常排量的某一个排量下测定的。大约是正常排量的 1/3至 1/2,即压井排量。所测数据压井时需要。 低泵速泵压实测法 当钻入高压油气层时,要求每天早班用选定的压井排量进行循环实验,测得相应的立管压力值就是低泵速泵压。并将低泵速泵压的数值及所用排量记到班报表上便于压井时查用。 3、关井压力确定 ( 1)关井立压和关井 套压一般取关井 10 关井立压用 关井套压用 ( 2)要消除“圈闭压力”的影响。 圈闭压力 因泵没停稳就关井或气体上升没有膨胀而引起的关井压力大于实际压力的那部分压力。 圈闭压力的消除 A、少量打开节流阀释放套压(放出泥浆少 于 160升)。 B、若放压后立压和套压都下降,说明有圈 闭压力,应反复放压,直到立压不变套压下降止。 C、若放压后立压不变,说明没有圈 闭压力,不应再放。 D、放压时立压显示滞后,应等上约 20秒钟。 装有回压凡尔时立压的求取 A、顶开凡尔法: 用小排量开泵顶开回压凡尔,当套压刚上升时就停泵,并记录此时的立管压力。 B、低泵速循环法: 缓慢开泵同时打开节流阀,调节节流阀使关井套压不变,当排量达到低泵速排量时,记录立管压力。 ( 3)、最大允许关井套管压力确定 关井允许最大套管压力是:在不破坏防喷设备、套管或地层条件下,一口井所能承受的最大压力。 防喷器的额定工作压力,套管抗内压强度 80%与地层压裂梯度数值中最小的一个。 4、判断溢流类型 发生溢流关井后的套压 可见:关井套管压力大小取决于环空静液压力 环空静液压力大小取决于侵入流体的性质和体积。 判断溢流类型 102( w= a 溢流高度 m w溢流密度 a每米环空容积 钻井液增量 w 在 5、地层压力的确定 关井立压 +钻柱内静液压力 =地层压力 关井套压 +环空静液压力 =地层压力 因为环空中为受污染钻井液,密度无法确定,环液压力算不出来。而钻具内钻井液与地面没受污染钻井液一致,因此计算地层压力以关井立压为依据。 计算地层压力 地层压力 =关井立压 +钻柱内静液压力 d+ 层压力 , m原钻井液密度 ,g/ 井立压 , H井深 (垂深) ,m。 6、计算压井液密度 理论上压井液密度就等于地层压力当量密度,但在实际压井中考虑到起钻抽汲都要加一个附加密度,即: 压 =当 +e 如考虑压井中防漏,也可以先用当量密度压井,压井完后再开井将钻井液密度上提一个附加密度。 油水井: e= 气 井: e=7、加重剂量 加 ( 压 加 8、循环压力 ( 1)初始循环立压 ( 2)终了循环立压 ( 3)压井时泵压的变化 ( 4)压井时套压的变化 ( 1) 初始立管压力 初始立管压力就是刚开始循环压井时的立管压力。 初始立管压力 =低泵速泵压 +关井立压 ( 2) 终了立管压力 终了立管压力就是压井完时的循环立管压力。 ( 3)压井时泵压的变化 刚开始循环压井时,泵压为初始循环立压,随着压井液泵入井内的增加,泵压逐渐下降。当压井液到达钻头位置,并开始上返时泵压变为终了循环立压,直至压井完。 ( 4)、压井时套压的变化 A、如果侵入是液体,当压井液在钻杆内下行时,套压基本不变。当压井液通过钻头上返时,套压逐渐减小。压井液到达井口时套压降为 0。 B、如果侵入是气体,压井时套压将先上升,当气体排到井口时套压达到最大,然后快速下降,当压井液到达井口时,套压降为 0。 9、压井时间 ( 1)钻井液由地面到钻头时间 ( 2)钻井液由钻头到地面时间 ( 3)压井总时间 ( 1)钻井液由地面到钻头时间 1000 60Q /秒 ( 2)钻井液由钻头到地面时间 1000 60Q /秒 ( 3)、压井总时间 T 如压井只需一周完成: T=压井方法 (1)司钻法 (2)工程师法 (3)边循环边加重法 (4)置换法 (5)压回法 (6)其它方法 司钻法压井 又称二次循环法。压井过程中需要循环两周钻井液。 第一循环周 原浆将环空中的井侵流体顶替到地面,同时配制压井钻井液。 第二循环周 压井。用压井钻井液将原浆顶替到地面。 特点 用原来钻井液循环排污,能及时使井内压力得到控制,操作比较容易。 但需要循环两周才能完成压井过程,长时间节流循环对设备不利,一般情况下作用于井口最高套压较工程师法高。 如需要等加重材料或配压井液时间较长可采用此法。 工程师法压井 又称一次循环法或等待加重法。 先配制压井钻井液。然后用压井钻井液将环空中井侵流体顶替到地面,直到压井钻井液返出地面。 排污和压井在一个循环周内同时完成。 特点 排污压井一周内完成,压井时间短,套压峰值低。 但控制压力只能依据立管压力的变化进行,较难操作。 适于在重晶石和重泥浆储备充足的条件下进行。 边循环边加重法压井 不等压井液量全部配足,边配边往井内循环压井,压井控制过程与工程师法相同。 特点 : 关井时间短。 但压井液配制密度不均,而且较难跟上,操作难度大。 适于关井压力不高,裸眼段较长,易粘卡的井。 置换法压井 当空井时发生溢流,且井内大部分钻井液已喷空,天然气已滑脱上升至井口,无法用常规法循环压井时,采用此法。 具体做法: 向井内泵入定量压井液,关井使其在重力作用下与井内天然气置换下沉,然后放掉一定量的套压。套压下降值与泵入的压井液产生的液柱压力相等。多次重复上述过程。 注意 : 若天然气溢流即将到达井口时,需关井等天然气滑脱上升到井口后再采用此法。 压井液密度尽量配高,置换到一定程度后置换速度会变慢,条件允许可强行下钻,然后采用常规法压井。 过程时间很长要有耐心。 压回法压井 压回法就是从环空泵入压井液,把进入井筒的溢流压回地层。 具体做法: 以最大允许关井套压作为施工的最高工用压力向井内挤入压井液,直到井内压力平衡。 注意 : 此法适于空井溢流,套管下的较深,产层渗透性较好,裸眼段较短,特别是含硫化氢的溢流。 使用此法要慎重,不具备条件的最好不要使用。 其它方法压井 体积法: 在控制一定的井口压力前提下,间歇性放出钻井液,让井内天然气膨胀上升,直到天然气上升到井口,然后采用置换法压井。 浅层气: 一般是打一段超重压井液控制溢流,然后调整钻井液恢复钻进。如储量很少,也可控制的放喷,使其在短时间内衰竭。 司钻法压井程序 ( 1) 计算压井所需的基本数据 ( 2) 填写压井施工单 ( 3) 压井操作步骤 ( 1)计算压井所需的基本数据 判断溢流类型 102( w= a 溢流高度 m w溢流密度 a每米环空容积 钻井液增量 w 在 计算压井钻井液密度 依据关井立管压力计算压井钻井液密度 计算钻柱内、外容积及加重钻井液量 钻柱内容积 空容积 容积 V=2 钻柱内容积 ( 环空容积( D 钻具内径 (m); 井眼直径或套管内径 (m); 钻具外径 (m); L 钻具或井段长(m); 所需加重钻井液量一般取总容积之和的 计算注入加重钻井液的时间 计算注满钻柱内容积所需时间 注满环形空间所需时间 压井时,压井排量一般取钻进时排量的1/3 1/2 ( 2)填写压井施工单 根据计算出的各项压井数据和关井前后的记录数据,认真准确的填写好压井施工单,作为施工的依据。 压井施工单 预先记录数据 井号: 日期: 填写人:井深: 垂直井深 套管尺寸 / 重量 / 纲级:层位: 井眼尺寸: 套管抗内压强度:钻杆尺寸 / 重量: 地层破裂压力:钻杆容积系数:环空容积系数:一号泵 二号泵压井排量 循环压力 压井排量 循环压力溢流后关井记录 井深: 垂直井深: 层位:溢流量: 关井立管压力: 关井套管压力压井参数安全附加当量钻井液密度 压井钻井液密度增量压井钻井液密度 压井排量初始循环总压力 终了循环立管总压力钻杆内充满时间 环空充满时间 ( 3)司钻法压井操作步骤 第一循环周 缓慢启动泵,同时打开节流阀,使套管压力保持不变。将泵排量调整到压井排量。 如果套压小于关井套压则关小节流阀,如果套压大于关井套压,则开大节流阀 当排量调整到压井排量时,立管压力表上呈现的压力便是初始循环立管压力。 在第一循环周向井内注入原浆时,首先要保持压井排量不变,然后要调整节流阀使立管压力始终等于初始循环立管压力不变。 环空受侵的钻井液排完后,应停泵、关节流阀。此时关井套压应等于关井立压,若关井套压大于关井立压,则继续循环排除新的受侵钻井液。 同时配制压井重钻井液。 第二循环周 缓慢启动泵,同时打开节流阀,保持第一循环周末的关井套压不变,将泵排量调整到压井排量,并保持压井排量不变,向井内不断注入重钻井液,并调整节流阀,使套压仍等于第一循环周末的关井套压不变,直到重钻井液到达钻头处。 在重钻井液由环空上返的过程中,要保持压井排量不变,并调整节流阀,使立管压力等于终了循环立管压力不变,直至重钻井液从环空返出地面。 停泵、关节流阀,关井套压、关井立压均应等于零。若关井套压不为零,则应重新压井。若关井套压、关井立压均为零,则打开节流阀检查是否溢流。关节流阀。若有溢流,在注入 无溢流则打开防喷器。 将钻井液密度按规定附加值增大,可以边循环边加重,直至整个井内的钻井液密度符合近平衡钻井的要求后再恢复正常的钻进。 司钻法压井立管压力和套管压力的变化规律见图 司钻法压井实例 某探井钻至 3200米发生溢流,关井后测得数据如下:测量井深3200米,垂直井深 3200米,钻头直径 杆直径 27径 径 224深 2400米 ,本井无钻铤 ,原钻井液密度流前排量 10L/井泵 3缸套直径 170许泵压 管鞋处地层破裂压力梯度 m。溢流关井 10分钟内压力趋于平衡测得:关井立管压力 井套压 井液增量 计算压井所需数据 确定溢流类型,选取安全附加量 422223/102 本井发生的是气体溢流。取e=e= 计算压井钻井液密度 3/0510 计算钻柱内容积、环空容 积及加重钻井液量 2 8 0 0 6 2 63 2 0 0 按 应把 计算注入加重钻井液时间 m i 0 06011 0 0 01 m i 0 06021 0 0 02 计算压井时的立管压力 初始压井立管压力 ps=pd+5+ 终了循环立管压力 M P 计算最大允许关井套压 M P 0)( 压井施工 第一步:用密度为 1)缓慢启动泵,开节流阀及节流阀下游的平板阀 ,调节流阀保持关井套压 2)泵排量逐渐达到压井排量 10L/s,保持不变,此时立管压力非常接近 3)继续保持压井排量 10L/节节流阀 ,使立管压力始终保持 直到把溢流排完。 4)泵入钻井液 流排完停泵 ,关节流阀及 下游的平板阀 ,则 pa= 第二步 :将 169方钻井液加重到 向井内打入加重钻井液 ,排除原钻井液 ,重建井内压力平衡 ,操作如下 : 1 )缓慢开泵 ,开节流阀及下游平板阀 ,调节节流阀 ,保持套压 5 2 )泵排量逐渐达到 10L/保持不变 ,此时立管压力非常接近 3 )在加重钻井液从井口至钻头这段时间内,即注入加重钻井液 调节节流阀,使套管压力保持 5入加重钻井液 管压力从 4 )加重钻井液返出钻头进入环空,调节节流阀, 使立管压力保持 到加重钻井液返 出井口。 5 )加重钻井液返出井口,停泵关井,若pd=,井眼重建平衡。 开井恢复循环 ,并调整钻井液性能 ,恢复正常生产。 (4)、工程师法压井操作步骤 缓慢启动泵,同时打开节流阀,使套压等于关井时的套压值。当泵速或排量达到选定的压井泵速或压井排量时,保持泵速不变,调节节流阀的开启程度,使立管压力等于初始循环立管压力。 重钻井液由地面到达钻头的这段时间内,通过调节节流阀控制立管压力,由初始立管循环压力逐渐降到终了循环立管压力。 继续循环,重钻井液在环形空间上返,调节节流阀使立管压力保持终了立管压力不变,当重钻井液到达地面后,停泵、关节流阀。检查套管和立管压力是否为零,若为零说明压井成功。 工程师法压井立管和套管压力变化规律见图 压井注意事项 压井循环开始时,节流阀应在钻井泵启动后的瞬间打开。 两台泵的缸套尺寸,凡尔数要相同。做到压井中需要倒换泵时,保持相同的泵速继续压井。 严格控制压井钻井液密度,要始终保持一致和清洁。 压井过程中要即时活动钻具防止粘附卡钻。 在第一循环周的循环过程中,当天然气顶上返至接近井口时,其体积迅速膨胀,套管压力迅速增加,这是正常现象。这时不要开大节流阀降压,控制立管压力不变。否则,造成井底压力减小,使地层流体再次侵入井内,导致压井失败。 在第一循环周当天然气到达套管鞋处时,套管压力不能超过最大允许关井套压,否则会压漏套管鞋处的裸眼地层。这时开大节流阀,使套压值等于最大允许关井套压,当天然气由套管上升到井口时,套管压力可以适当大于最大允许关井套压。 井控监督与管理 井控监督与管理是指井控监督人员依照有关管理规定、钻井设计、合同条款对钻井施工单位进行的全过程的监督管理。 施工前 熟悉地质、钻井设计,收集邻井资料,制定监督要点 对钻井队资质、人员、设备进行审查 施工中 各次开钻前,经钻井承包公司验收后申请,进行现场检查验收和审批 钻开油层前 100钻井承包公司验收后申请,进行现场检查验收和审批 油层中部、注水井段,检查井控九项制度落实情况 组织各次安全大检查 出现井涌溢流后,及时上井协助处理并收集好相关资料 施工后 评价施工单位设计、合同执行情况 督促检查井控设备回厂试压、检修 对相关人员 控知识进行考核 对施工单位井控资料审查验收 如何做好井控监督管理工作 I、 加强领导,提高认识,切实把井控工作摆在重要位置。 绝对不能因为钻井生产任务重、时间紧,而忽视井控工作。要通过加强安全生产的组织领导,层层落实责任,层层明确目标,克服麻痹大意思想和侥幸心里切实把“安全第一,预防为主”的安全工作方针,落实到实际工作中,以杜绝井喷事故的发生。 强化井控教育培训工作 , 努力提高员工井控操作证持证率。首先从提高员工的井控意识和监督井控操作证有效率入手,以增强员工做好井控工作的主动性。使人员的井控操作持证有效率始终保持 100%。 不断完善制度建设,为搞好井控工作打下基础。 建立和完善各项井控规章制度,特别是按照集团公司的要求,使钻井井控管理与 步运作,让井控工作更加规范化、程序化、制度化 加强钻井设计工作,为安全生产提供依据 。严格按照既有利于发现和保护油气层,坚持近平衡钻井,实现安全钻进的指导思想,依据地层压力数据选择好合理的井身结构、钻井液密度和防喷器,既要能体现甲方的意图,又要能较好地指导井队的井控工作,为钻井安全生产提供保证。 V、 加强监督检查,搞好一次井控管理。 要通过强有力的安全检查,监督乙方全面落实井控九项管理制度,确保一次井控。在检查过程中,要重点抓住井控设备的配套、安装、检修、现场试压、防喷演习制度、钻井队干部 24小时值班制度、液面监测坐岗制度、井控例会制度、井控操作证制度、钻开油气层的申报审批制度等内容。 做好井控工作的对策 井控工作是一项系统工程,涉及勘探与开发、钻井、技术监督、安全环保、物资和培训等部门。针对目前实际,要重点抓好以下六个方面的井控工作: 1、各级领导必须高度重视井控工作 要充分认识到井喷失控是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。在钻井作业中要积极采取措施,坚持近平衡压力钻井,作好井控工作,确保及时发现和保护油层,防止井喷和井喷失控,实现安全生产。为此,要从地质设计、工程设计到钻井、完井整个过程,油田各级领导必须在思想上统一认识,高度重视井控工作,才能保证井控工作持续、稳定、有计划有组织的健康发展。 、要紧紧抓住五个环节 “思想重视、措施正确、严格管理、技术培训和装备配套” 一是 思想上要重视。思想重视是搞好井控工作的前提。不要把井控工作与保护油气层对立起来。大量的事实和教训表明:钻井工程,井控安全是前提,井喷事故是灾难。没有井控安全就没有效益,没有井控安全就没有质量,没有井控安全就没有地质目的的实现。 二是 采取的措施要正确。措施正确是搞好井控工作的关键。及时发现和发现溢流后按正确的程序关井并实施压井作业,能够尽快地重建井内压力平衡,恢复正常钻井。否则,只会使井下情况越来越复杂,并导致更加严重的后果。 三是 严格管理。严格管理是搞好井控工作的基础。在整个钻井设计和施工过程中,要认真贯彻集团公司和所在油田的 钻井井控规定 ,建立健全井控管理网络,制定并严格执行 油田井控实施细则 、 安全生产管理规程 及各种 检查表 等。 四是 抓好技术培训。技术培训是搞好井控工作的核心。凡直接指挥或参与钻井生产的领导干部、技术人员和设计人员、基层干部及正副司钻都必须经过井控技术培训考试,取得井控操作证,钻井岗位的工人也要进行井控知识的专业培训,从上倒下形成一个懂井控知识、会井控操作的群体。一旦出现井喷预兆,能够互相协调,并正确实施井控操作,确保安全生产。 五是 搞好装备配套。良好的井控装备是有效实施井控技术的必要保证。要按照装备配套标准,配齐相应压力等级的防喷器、节流与压井管汇及控制系统等井控装备。 3、 要认真对待浅气层钻井的井控工作 浅气层虽然压力不高,但由于它距地面近,一旦井内液柱压力失衡,天然气就会很快窜至地面,如果没有制定防范措施和控制手段,其结果将不堪设想。因此,这就要求地质和工程设计对浅气层的位置、压力和范围有所预告,钻井施工抓好落实,把发生浅气层的井喷减少到最低程度。 4、不能忽视中、低压井的防喷 在重视高压油气井防喷的同时,不能忽视中、低压井的防喷。事实证明,只要不按规律办事,思想麻痹,处理措施不当,中、低压井同样可能发生井喷。 5、严格执行井控有关的 标准和规定 要严格执行 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护 标准、 井控规定 和 实施细则 。这些标准和规定是无数石油界老前辈用心血和教训换来的经验和技术,是全面总结石油系统几十年来井控知识的结晶。这些标准和规定使井控工作更加科学化、标准化和正规化。同时在贯彻实施中,还要注意发现新情况总结新经验,使之更加完善,以不断适应勘探开发对井控技术的需求。 6、各部门要密切配合,常抓不懈 井控工作是一项技术要求十分严密的系统工程,需要勘探开发、钻井、技术监督、安全环保、物资和培训等部门密切配合,互相协调,才能发挥整体作用。同时,井控工作也是一项十分细致的基础工作,需要坚持不懈、毫不放松的严格管理来保证。只要我们常抓不懈,养成习惯,形成制度,井控工作的基础就会更加扎实,成效就会更加显著。 五、复杂情况的预防 钻井是一项隐蔽的地下工程,存在着大量的模糊性、随机性和不确定性,是一项真正的高风险的作业。对象是地层岩石,目标是找油找气。在钻井作业中,由于对深埋在地壳内的岩石的认识不清(客观因素)或技术因素(工程因素)以及作业者决策的失误(人为因素),往往会产生许多井下复杂情况,甚至造成严重的井下事故,轻者耗费大量人力、财力和时间,重者将导致油气资源的浪费和全井的废弃。据近年来的钻井资料分析,在钻井过程中,处理井下复杂情况和钻井事故的时间,约占钻井总时间的3%8%。正确处理因地质因素产生的井下复杂情况,避免或减少因决策失误、处理不当而造成的井下事故是提高钻井速度,降低钻井成本的重要途径,也是钻井工程技术人员(包括现场钻井监督)的主要任务和基本功。 造成井下不安全的因素 1 钻井的对象是地层。而地层结构有硬有软,压力系统有高有低,孔隙有大有小,如果对这些情况没有足够的了解,就难免要发生难以预料的问题。 1)首先应该了解设计井的地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌应力及一些特殊地层 (如盐膏、软泥岩、沥青 )的蠕变应力。 2、技术及思想观念落伍,导致工作被动,事故复杂时效高,根据不完全统计,责任事故占钻井事故总时效的 85%以上; 3、地层压力与测试压力相差甚远,产层压裂、注水井高压增注等增产措施,导致同一系统内多套压力系统并存; 4、地层变化,人员没有思想准备,错误的进入复杂井段; 5、定向井、水平井难度增加,井眼轨迹复杂; 6、设备突然发生故障 ; 7、钻井液性能不能满足井下情况时,调整方案不当或调整不及时; 8、队伍管理存在问题,职工主人翁责任意识不强违章操作 1)管理薄弱 ,有章不循 ; 2)有表不看 ; 3)遇事不思 ,盲目决断 ; 4)但求省力 ,不计后果 ; 5)起钻猛提 ; 6)下钻硬压 ; 7)遇卡应转 ; 8)遇漏应憋 . 多年的实际工作经验告诉我们,搞好事故预防工作应做好以下几点 加强队伍建设,提高管理水平 ; 提高现场操作者的技术和业务水平,尤其是现场指挥者的素质 ; 关心生产,强化主人翁责任心,杜绝违章操作 ; 学习钻井工艺,了解钻井工艺中的每个重要环节 ; 掌握有关技术规定和操作规程,严格执行现场制定的各项措施 ; 遇到问题冷静,处理问题细心,及时汇报及时分析,切忌不讲科学,不动脑筋,不负责任的瞎干 ; 建立健全事故预防体系,全方位预防事故和复杂的发生,组织自查、自改、每天分析井下情况,并有预见性的分析井下发展状态 ; 全体保持长期的事故预防意识,与事故复杂作不懈的斗争,特别是在顺利一段时间后,更要引起注意。 钻井全过程事故预防 优选井位 1、认真做好邻井资料和地下动态调查分析,优选设计方案,避开地上、地下障碍 ; 2、利用自然造斜规律,确定井位移动最佳方案 ; 3、认真分析地质设计,避开断层、漏层等复杂井段,定向井变成斜直井,五段制变成三段制直井变成斜直井和定向井来完成。 工程设计 包括以下方面的内容: 1、地面井位选择 2、钻机选择 3、井身结构确定 4、钻头尺寸类型选择 5、钻具组合设计 6、钻井参数设计; 7、泥浆设计; 8、固井设计; 9、井控装备及工艺要求; 10、固控设备要求; 11、地层孔隙压力监测; 12、地层漏失试验要求; 13、防止油气层损害要求; 14、环境保护要求; 15、安全生产措施; 16、钻井施工进度计划; 17、成本预算。 搬 家 具体包括: 1、新老井场人员分工; 2、新老井场吊车分配; 3、设备搭配装车安排; 4、道路井场介绍; 5、生活

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