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目录,第一章绪论第二章井下各种压力的概念及其相互关系地层压力检测第三章井涌的主要原因、预防与检测第四章岗位职责第五章关井方法及关井程序第六章关井立管压力的确定第七章特殊作业工况下的关井程序第八章井底常压法压井,一、井控及其相关的概念1、井控的概念井控：即井涌控制或压力控制。井控技术：是指对油、气井压力的控制技术。,2、井控的三个阶段（1）一级井控：是指依靠适当的钻井液密度来控制住地层压力，防止溢流或井涌的发生。（2）二级井控：是指已有一定数量的地层流体进入井内，利用井上现有的井控设备和适当的井控技术排除溢流，重建井内的压力平衡。（3）三级井控：对井喷及井喷失控的处理。,2、与井控有关的概念（1）井侵当地层孔隙压力大于井底压力时，地层孔隙中的流体（油、气、水）将侵入井内，通常称之为井侵。最常见的井侵为气侵和盐水侵。（2）溢流当井侵发生后，井口返出的钻井液的量比泵入的钻井液的量多，停泵后井口钻井液自动外溢，这种现象称之为溢流。,（3）井涌溢流进一步发展，钻井液涌出井口的现象称为井涌。（4）井喷地层流体（油、气、水）无控制地涌入井筒，喷出地面的现象称为井喷。井喷流体自地层经井筒喷出地面叫地上井喷，从井喷地层流入其它低压层叫地下井喷。,（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。这是钻井过程中最恶性的钻井事故。总之，井侵、溢流、井涌、井喷、井喷失控反映了地层压力与井底压力失去平衡以后井下和井口所出现的各种现象及事故发展变化的不同严重程度。,二、井喷失控的原因及危害井喷失控的原因：（1）起钻抽吸，造成诱喷。（2）起钻不灌钻井液或没有灌满。（3）不能及时准确地发现溢流。（4）发现溢流后处理措施不当。（5）井口不安装防喷器。,（6）井控设备的安装及试压不符合要求。（7）井身结构设计不合理。（8）对浅气层的危害性缺乏足够的认识。（9）地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，造成使用的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。,（11）钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不当。（12）相邻注水井不停注或未减压。（13）钻井液中混油过量或混油不均匀。（14）思想麻痹，违章操作。,井喷失控的危害（1）打乱全面的正常工作秩序，影响全局生产。（2）使钻井事故复杂化。（3）井喷失控极易引起火灾和地层塌陷，造成环境污染。（4）伤害油气层、破坏地下油气资源。（5）造成机毁人亡和油气井报废，带来巨大的经济损失。（6）不良的社会影响。,压力是井控的最主要的基本概念之一。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、压力定义：单位面积上所施加的力。可见，压力与力和面积有关。压力的单位是帕，符号是Pa。1Pa是1m2面积上受到1N的力时形成的压力。即1Pa=1N/m2,根据需要，有时用千帕（KPa）或兆帕（MPa）1KPa=1103Pa1MPa=1103KPa压力的换算：1kg/cm2=98.067KPa1psi=6.895KPa,二、静液压力1、静液压力：由液体自身重量产生的力。下图表示出了钻井液静液压力和地层孔隙流体的静液压力。,2、静液压力计算公式为：p=9.8Hp液体的静液压力（KPa）液体密度（g/cm3）H垂直深度（高度）（m）从公式中可以看出:液柱压力的大小,与液体的密度和垂直深度成正比。,3、钻井液静液压力计算公式为：pm=9.8mHpm钻井液静液压力（KPa）m钻井液密度（g/cm3）H垂直井深（m）,静液压力示意图,三、压力梯度1、压力梯度：是指每增加单位垂直深度压力的变化量，即每米压力的变化值或每10米垂直深度压力的变化值。,计算公式为：G=P/H=9.8G压力梯度（KPa/m）液体的密度（g/cm3）H深度（m）P压力（KPa）,2、英制表示法：G=0.052ft/s2,其静液压力公式为：P=0.052H液体的密度（ppg）H液体垂直高度（ft）P静液压力（psi）1g/cm3=8,33ppg1m=3.048ft因此：压力梯度G=0.052G压力梯度（psi/ft）,例题：已知钻井液的密度为1.24g/cm3,深度为3353m。求压力梯度和静液压力。解：Gm=9.8m=9.81.24=12.16kPa/mPm=GmH=12.163353=40787kPa=40.787MPa,3、压力的表示法（1）用压力的单位表示；（2）用压力梯度表示；（3）用流体当量密度表示；某点的压力等于具有相当密度的流体在该点所形成的液柱压力。（4）用压力系数表示。某点的压力与该点的水柱静压力之比。,四、地层压力地层压力：是指作用在地层孔隙内流体上的压力。也称地层孔隙压力。地层压力梯度：单位深度内地层压力的增加值。pp=9.8HGp=pp/H=9.8,Pp地层压力（KPa）Gp地层压力梯度（KPa/m）Ph静液压力（KPa）Gh静液压力梯度（KPa/m）地层水的密度（g/cm3）H地层深度（m）正常情况下，地下某一深度的地层压力等于地层流体作用于该处的静液压力，这个压力就是由某深度以上地层流体静液压力所形成的。,地层压力分为三类：正常地层压力、异常高压、异常低压。正常地层压力：GP=10.486KPa/m异常高压：GP10.486KPa/m异常低压：GP10.486KPa/m当量泥浆密度：平衡地层压力所需的泥浆密度。,例题某地区较为普遍的地层水密度为1.07g/cm3，求地层垂直深度分别为1000m，2000m，3000m的正常地层压力为多少?解：P1=0.0098H=0.00981.071000=10.486(MPa)；P2=0.0098H=0.00981.072000=20.972(MPa)；P3=0.0098H=0.00981.073000=31.458(MPa)。答：地层垂直深度分别为1000m，2000m，3000m的正常地层压力分别为10.486MPa；20.972MPa和31.458MPa。,例题某地区3500m以上为正常地层压力，测得地层深度为2500m处的地层压力为26.215MPa，求该地区的正常地层压力梯度。解：G=P/H=26.215/2500=0.0105(MPa/m)。答：该地区的正常地层压力梯度为0.0105MPa/m。例题某地区地层水密度为1.05g/cm3,求该地区正常地层压力梯度。解：G=0.0098=0.00981.05=0.0103(MPa/m)。答：该地区正常地层压力梯度0.0103MPa/m。,五、上覆岩层压力,上覆岩层压力是某深度以上的岩石和其中流体对该深度所形成的压力，地下岩石的平均密度大约为2.162,64g/cm3于是平均上覆岩层压力梯度约为22.62KPa/m,六、破裂压力,1、地层破裂压力：指某一深度地层发生破裂或裂缝时所能承受的压力值。2、地层破裂压力梯度：每单位深度增加的地层破裂压力值。,Gf=Pf/H式中：Gf-地层破裂压力梯度，千帕/米；Pf-地层破裂压力，千帕；H-井深，米。,3、地层破裂压力检测1）目的：（1）检查注水泥作业的质量。每层套管注完水泥并钻掉水泥塞后，再钻一米新井眼，进行液压试验，检查套管鞋处水泥封固质量。（2）实测地层破裂压力梯度。钻至套管鞋以下第一个砂岩层，进行液压试验，测定砂岩层的破裂压力梯度。,2）液压试验的步骤（1）循环调整泥浆性能，上提钻头至套管鞋以上，关闭封井器。（2）缓慢启动泵，以1升/秒左右的排量向井内注入泥浆，最好用水泥车。（3）准确记录不同时间的注入量和立管压力。并作图。（4）从图上确定各压力值。漏失压力PL，破裂压力PR，传播压力Pr0。,（5）确定地层破裂压力梯度。根据PL值计算破裂压力梯度Gf=9.8m+PL/H（6）确定最大允许泥浆密度mmax=m+0.102PL/H式中：m泥浆密度，克/厘米3;H测试层的井深，米；PL漏失压力，千帕；Gf破裂压力梯度，千帕/米。,液压试验曲线,3）实际允许泥浆密度的确定考虑安全附加压力，实际允许的最大泥浆密度应比计算的mmax小。通常为：表层套管以下：m=mmax-0.06克/厘米3;技术套管以下：m=mmax-0.12克/厘米3。,4）液压试验的注意事项：（1）试验压力不应超过地面设备和套管的承压能力。否则可提高试验用的泥浆密度；（2）不能在钻进几天后才进行试验；（3）只适用于砂、页岩为主的地层，不适用于石灰岩、白云岩等地层。,5）根据公式求得最大允许关井套压Pa=(Gf-Gm)hPa-最大关井允许套压，千帕；Gf-地层破裂压力梯度，千帕/米；Gm-泥浆静液压力梯度，千帕/米；h-套管鞋处井深，米。,七、井底压力,所有作用在环形空间的压力总和，就是井底压力。这个压力随作业不同而变化：静止时：井底压力环形空间静液压力钻进时：井底压力环形空间静液压力环形空间压力损失起钻时：井底压力环形空间静液压力抽汲压力下钻时：井底压力环形空间静液压力激动压力,循环排出溢流时：井底压力环形空间静液压力环形空间压力损失节流器阻力关井时：井底压力环形空间静液压力井口回压气侵附加压力用旋转防喷器循环钻井液时：井底压力环形空间静液压力环形空间压力损失旋转防喷器的回压空井时：井底压力=环形空间静液压力,八、压差,压差是指井底压力与地层压力之间的差值。P=PbPpPb井底压力Pp地层压力当井底压力大于地层压力，P0，称为正压差，通常称为超平衡。当井底压力小于地层压力时，P0，称为负压差，通常称为欠平衡。,九、压力损失,压力损失是由钻井液循环及其与所碰到的物体发生摩擦所引起的。其大小取决于钻井液密度、粘度、排量和流通面积。大部分的压力损失在钻柱内和通过钻头喷嘴时，如图所示。,压力还消耗在循环系统的其他部分。在任何时候，流体通过管汇、管嘴或者是节流阀都要产生压力损失。排出气侵时，使用节流阀维持套管或环形空间内的回压，就是一个很好的例子，如图所示。,十、抽汲压力和激动压力在钻进过程中，钻具在充满钻井液井眼内上、下运动时，会促使井内的钻井液流动。而钻井液在井眼内流动必然会产生流动阻力，从而使井内压力发生变化。,当钻柱向上运动时，井内钻井液向下流动，使井底压力减小。由此而减小的压力值称为“抽汲压力”。当钻柱向下运动时，井内钻井液向上流动，使井底压力增加，由此而增加的压力值称为“激动压力”。,激动压力和抽吸压力统称为“波动压力”这两个压力受下列因素的影响：1、管柱的起下速度；2、钻井液粘度；3、钻井液静切力；4、井眼和管子之间的环形空隙；5、钻井液密度；6、环形节流。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,一、井涌主要原因分析及预防,在正常钻进或起下钻作业中，井涌可能在下列条件下发生：（1）井内环形空间钻井液静液压力小于地层压力；（2）井涌地层具有必要的渗透率，允许流体流入井内。我们不能控制地层压力和地层渗透率。为了维持初级井控状态必须保持井内有适当的钻井液静液压力。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,井涌的主要原因是：1、起钻时井内未灌满钻井液起钻过程中，由于钻柱起出，钻柱在井内的体积减少，井内的钻井液液面下降，这就减小了静液压力。在起钻过程中，向井内灌钻井液可保持钻井液静液压力。起出钻柱的体积应等于新灌钻井液的体积。如果测得的灌浆体积小于计算的钻柱体积，地层内的流体就可能进入井内，井涌就可能在发展。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,实际灌钻井液可利用钻井液补充罐、泵冲数器、流量表、钻井液池液面指示器来进行。灌钻井液的原则：（1）每起出35柱钻杆或1柱钻铤必须向井内灌满一次钻井液。灌钻井液前决不能让井内的液面下降超过30米。（2）不能用压井管线灌钻井液。（3）灌钻井液管线在防溢管上的位置不能与井口防溢管的出口同一高度。,2、过大的抽吸压力起钻的抽吸作用会降低井内的有效静液压力，会使静液压力低于地层压力，从而造成井涌。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,检验抽吸压力的方法：（1）核对灌入井内的钻井液量在起钻过程中要向井内灌入钻井液，核对灌入井内的钻井液量是否小于起出钻具的体积。（2）短起下钻法在正式起钻前，先从井内起出100150米的钻杆，然后再下回井底，开泵循环。观察返出的钻井液，是否有油气显示。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,在起钻时减少抽吸作用至最少程度的原则（1）抽吸作用总是要发生的，所以应尽量把钻井液静液压力维持在稍微高于地层压力。（2）环形空间间隙要适当。（3）使钻井液粘度、静切力保持在最低水平，防止钻头泥包。（4）用降低起钻速度来减少抽吸作用至最小程度。（5）用专用灌钻井液装置来监控过大的抽吸作用。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,3、钻井液密度过低可能是钻遇高压层，也可能是人为因素造成的。4、循环漏失（1）钻遇漏层；（2）下钻速度过快，产生较大的激动压力；（3）钻井液密度过高。5、地层压力异常（1）在新区：由于对地层压力掌握不准。（2）在老区：由于长期的向地下注水。6、其它原因,第三章井涌的主要原因、预防与检测,二、井涌检测,尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节。从打开油气层到完井，要注重观察井口和钻井液罐液面的变化，因此，准确、有效地进行井涌的检测是实施井控的首要前提。在现场施工中，井涌的检测通常分三步进行。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,第一，在钻井设计时进行的井涌检测，即对邻近井的资料进行分析对比，表明可能遇到的异常压力地层、含酸性气体（H2S）地层、地质情况复杂的地层或漏失层。第二，钻井时钻井中直接或间接现象，表明井内地层压力增加或者钻井液静液压力减小，可能发生井涌。第三，钻井时钻井具体情况表明，地层流体侵入井内，已发生井涌。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,钻井人员应做到以下几点：熟悉各种溢流的原因；认识溢流的发生、发展过程；使用适当的设备和技术来检测意外的液柱压力减少；使用适当的设备和技术来检测可能出现的地层压力增加；能够正确识别静液压力与地层压力之间失衡的各种显示；能够对溢流采取有效控制措施。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,1、钻井时可能发生井涌的检测（1）机械钻速的变化机械钻速的迅速增加是一种钻速突变。钻速突变表明钻头已钻到地层压力超过井内压力的地层。如怀疑钻到异常压力，应停钻检查井的流量情况。（2）岩屑的变化压差减小，大块页岩将坍塌，岩屑比正常岩屑大一些，并呈长条、带棱角或者象一只开口凹形的手掌。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,（3）钻井液性能的变化钻井液中侵入地层流体会使钻井液性能发生变化，可根据钻井液性能的变化检测是否有井涌发生。（4）钻井液柱高度降低起钻时未及时灌钻井液或井漏会使井内钻井液液面下降，导致静液压力降低，静液压力下降到一定程度时，就有可能导致井涌。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,2、钻井时已发生井涌的检测地层流体侵入井内，会在钻井液循环系统引起两种显著的变化。首先是侵入流体的体积增加了在用钻井液系统的钻井液量。第二是钻井液返回的排量超过钻井液泵入量。可根据下列显示进行井涌判断：,第三章井涌的主要原因、预防与检测,（1）相对流量增加侵入井内的地层流体能帮助泵把环形空间中钻井液向上推动并排出，这就造成排出管线的钻井液排量超过泵入排量。（2）停泵后，排出管线内仍有流量在停泵以后，钻井液仍从排出管线流出的现象显然标志着井涌正在发展。（3）泥浆池钻井液体积增加地层流体侵入井内，而且变成钻井液系统中的一部分时，泥浆池液量就增加。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,（4）泵压降低各种地层流体的大量侵入，特别是气体，使环形空间静液压力降低。由于“U”型管效应钻杆内的钻井液流向环形空间。这样就降低了钻井泵的负荷。（5）起钻灌钻井液不正常灌钻井液量是否合适可以比较起出钻具的体积和灌入钻井液的体积，如果灌入钻井液体积小于所计算的起出钻具的体积，那么就有可能已经发生了井涌。,第三章井涌的主要原因、预防与检测,实施关井操作时，各岗位人员分工必须明确，钻井监督或作业监督、队长、钻井技师、各班司钻都应在发生井涌前，讨论好钻井过程中随时关井的必要程序，只有这样才能真正作到班自为战。,第四章岗位职责,一、司钻1、负责发出信号。2、组织全班按“四七”动作程序关井。3、负责操作司钻控制台。4、具体操作（1）钻进中：停转盘，上提方钻杆或顶驱后，指挥关井。（2）起下钻杆中：停止起下钻作业，组织抢接旋塞阀或钻具止回阀，抢接方钻杆或顶驱后，指挥关井。（3）起下钻铤中：停止起下钻铤作业，组织抢接防喷钻杆、钻具止回阀、抢下钻杆、接方钻杆或顶驱后，指挥关井。（4）空井时：组织抢下钻杆、接钻具止回阀、方钻杆或顶驱后，指挥关井。,第四章岗位职责,二、副司钻1、负责停泵。2、负责远程控制台操作。3、具体操作（1）钻进中：听到信号立即停泵，达到关井条件后实施关井作业，负责关井后倒好高压管汇闸门，做压井准备。（2）起下钻中：协助钻台工作，达到关井条件后实施关井作业，关井后倒好高压管汇闸门，做压井准备。（3）空井时：协助钻台工作，达到关井条件后实施关井作业，关井后倒好高压管汇闸门，做压井准备。,第四章岗位职责,三、井架工1、负责节流管汇控制箱和节流管汇的操作。2、具体操作（1）钻进中：负责操作节流管汇控制箱或节流管汇，关节流阀、试关井。（2）起下钻中：下钻具完成后，立即从二层平台下来，操作节流管汇控制箱或节流管汇，关节流阀、试关井。（3）空井时：抢下钻具完成后，立即从二层平台下来，操作节流管汇控制箱或节流管汇，关节流阀、试关井。,第四章岗位职责,四、内钳工1、达到关井条件后，按司钻的指令联络关井。2、钻进中：负责井口操作。3、起下钻中：抢下钻杆，接防喷钻杆、钻具止回阀和方钻杆。4、空井时：抢下钻杆，接钻具止回阀和方钻杆。5、需长时间关井时负责操作节流管汇一侧的手动锁紧。,第四章岗位职责,五、外钳工1、达到关井条件后，按司钻的指令联络关井。2、钻进中：负责井口操作，关方钻杆下旋塞。3、起下钻中：抢下钻杆，接防喷钻杆、钻具止回阀和方钻杆，开关旋塞。4、空井时：抢下钻杆，接钻具止回阀和方钻杆，开关旋塞。5、需长时间关井时负责操作压井管汇一侧的手动锁紧。,第四章岗位职责,六、场地工1、在不影响提升钻具的前提下，负责快速丈量方入、计算井深。2、负责记录立管压力、套管压力。3、协助钻台工作，掌握井下情况。4、向值班干部汇报。,第四章岗位职责,七、钻井液工1、负责记录钻井液地面变化情况，随时掌握增减量。2、负责测量、记录钻井液性能的变化。3、有溢流现象时及时向司钻报告，并记录。,第四章岗位职责,八、发电工听到报警后，立即停循环系统、机泵房、井架灯的电源，黑天时开井场探照灯。九、柴油机司机听到信号后，做好启动3#车，停1#车的准备工作。,第四章岗位职责,十、值班干部1、全面负责控制溢流，指挥关井。2、监督各岗位按“四七”动作正确操作。3、向上级请示、汇报、组织压井。,第四章岗位职责,一、关键的基本概念（1）关井要及时果断a.制止地层流体继续进入井内，及时控制住井口。b.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，有利于实现安全压井。c.可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。（2）关井不能压裂地层要知道最大允许关井套压，在任何时刻都不能超过这个值，否则就易压漏地层。导致地下井喷等后果。,第五章关井方法,关井后的最高套压值不能超过下面三个极限值中的最小值。（1）井口装置的额定工作能力；（2）套管最小抗内压强度的80%；（3）地层破裂压力所允许的关井套压值。,第五章关井方法,方法一：根据公式求得Pa=(Gf-Gm)hPa-最大关井允许套压，千帕；Gf-地层破裂压力梯度，千帕/米；Gm-泥浆静液压力梯度，千帕/米；h-套管鞋处井深，米。,第五章关井方法,方法二：根据经验确定表层套管：最大关井套压值不能超过套管下深的11.2%(千克力/厘米2)；技术、油层套管：最大关井套压值不能超过套管下深的18.5%(千克力/厘米2)。,第五章关井方法,第五章关井方法,二、关井方法的选择1、软关井所谓“软关井”就是在发生溢流或井喷时，在节流阀通道开启而其他旁侧通道关闭的情况下关闭防喷器，然后再关节流阀，这样做可以避免硬关井容易产生的液击现象，所以现在多采用软关井方式。其步骤是：先打开节流阀，再关防喷器，再关节流阀。优点：避免压裂地层。缺点：时间长，地层流体进入多。软关井适应下列情况：（1）井口溢流速度过高；（2）井口装置承压较低；（3）地层破裂压力过低。,第五章关井方法,二、关井方法的选择2、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。此法关井最迅速，地层流体侵入井眼最少。但在防喷器关闭期间，由于环空流体由流动突然变为静止，对井口装置将产生水击作用。其水击波又会反作用于整个环空，也作用于套管鞋处与裸眼地层。严重时，可能损坏井口装置，并有可能压漏套管鞋处地层及下部裸眼地层。其步骤是在发生溢流后直接关防喷器。硬关井适应下列情况：（1）井口溢流速度不高；（2）由于盐水侵入量越大，井壁越不稳定，故尽可能采用本方法；（3）井口装置能够承受较大压力。,第六章关井程序,一、钻进中发现井涌关井（1）发出信号、停转盘、停泵；（2）上提方钻杆；有顶驱时上提钻具、停顶驱、停泵；（3）打开液动平板阀；（4）关防喷器，先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器；（5）关节流阀，试关井，打开环形防喷器；（6）观察并记录立管压力、套管压力值的变化及钻井液的增减量；（7）向值班干部报告。,第六章关井程序,二、起下钻杆时发现井涌关井（1）发出信号、停止起下钻杆作业；（2）抢接旋塞阀或钻具止回阀，抢接方钻杆，有顶驱时接顶驱；（3）打开液动平板阀；（4）关防喷器，先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器；（5）关节流阀，试关井，打开环形防喷器；（6）观察并记录立管压力、套管压力值的变化及钻井液的增减量；（7）向值班干部报告。,第六章关井程序,三、起下钻铤时发现井涌关井（1）发出信号、停止起下钻铤作业；（2）抢接防喷单根、钻具止回阀、抢下钻杆后，接方钻杆，有顶驱时接顶驱；（3）打开液动平板阀；（4）关防喷器，先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器；（5）关节流阀，试关井，打开环形防喷器；（6）观察并记录立管压力、套管压力值的变化及钻井液的增减量；（7）向值班干部报告。,第六章关井程序,四、空井时发现井涌关井（1）发出信号；（2）抢下钻杆后接钻具止回阀、方钻杆，有顶驱时接顶驱；（3）打开液动平板阀；（4）关防喷器，先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器；（5）关节流阀，试关井，打开环形防喷器；（6）观察并记录立管压力、套管压力值的变化及钻井液的增减量；（7）向值班干部报告。,第六章关井程序,五、常规钻井关井操作程序（一）关井前的准备和跑位1、钻进中（1）坐岗人员：及时发现不超过1m3的溢流，立即跑到钻台向司钻报告，然后迅速跑回本岗位规定位置；（2）司钻：接到报警后，立即发出15s以上长鸣信号，同时停转盘或顶驱，待场地工抢量完方入后上提方钻杆或顶驱，使钻杆下接头在需要关闭的半封闸板防喷器以下1m左右，刹住车；（3）钻井班组：听到信号后立即停止其他作业，其他钻井班在安全区待命；,第六章关井程序,（4）副司钻：待司钻停转盘或顶驱后停泵，并立即跑到A位；（5）井架工：听到报警后，立即跑到F位，打开节流管汇控制箱前的立管压力截止阀；没有节流管汇控制箱的立即跑到D位；（6）内钳工：司钻上提方钻杆或顶驱到位，与外钳工扣上吊卡后，跑到B位；（7）外钳工：司钻上提方钻杆或顶驱到位，与内钳工扣上吊卡后，手拿下旋塞板手，跑到E位附近；（8）场地工：听到报警后立即跑到钻台抢量方入、记录立压后，跑到D位附近；（9）司机或发电工：听到报警后，断开循环系统、机泵房、井架灯电源，黑天开井场探照灯；（10）值班干部：听到报警后，迅速跑到滑道上监督各岗执行情况。,第六章关井程序,2、起下钻杆中（1）坐岗人员：及时发现不超过1m3的溢流，立即跑到钻台向司钻报告，然后迅速跑回本岗位规定位置；（2）司钻：接到报警后，立即发出15s以上长鸣信号，并停止起下钻作业，将钻具坐在转盘上，待抢接旋塞关旋塞、接钻具止回阀开旋塞后接方钻杆或顶驱，上提方钻杆或顶驱，使钻杆下接头在需要关闭的半封闸板防喷器以下1m左右，刹住车；（3）钻井班组：听到信号后立即停止其他作业，其他钻井班在安全区待命；（4）副司钻：协助内外钳工挂上水龙头，迅速跑到A位；,第六章关井程序,（5）井架工：听到报警后，迅速从二层台下来跑到F位，打开节流管汇控制箱前的立管压力截止阀；没有节流管汇控制箱的立即跑到D位；（6）内钳工：协助外钳工抢接旋塞、钻具止回阀、方钻杆，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与外钳工扣上吊卡后，跑到B位；（7）外钳工：协助内钳工抢接旋塞关旋塞、接钻具止回阀开旋塞，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与内钳工扣上吊卡后，跑到E位附近；（8）场地工：协助内外钳工挂上水龙头后，记录井内钻具深度，跑到D位附近；（9）司机或发电工：听到报警后，断开循环系统、机泵房、井架灯电源，黑天开井场探照灯；（10）值班干部：听到报警后，迅速跑到滑道上监督各岗执行情况。,第六章关井程序,3、起下钻铤中（1）坐岗人员：及时发现不超过1m3的溢流，立即跑到钻台向司钻报告，然后迅速跑回本岗位规定位置；（2）司钻：接到报警后，立即发出15s以上长鸣信号，并停止起下钻铤作业，将钻铤固定在井口，抢接与钻铤螺纹和防喷钻杆螺纹相匹配的转换接头，抢接防喷钻杆关旋塞，接钻具止回阀开旋塞，抢下钻杆，接方钻杆或顶驱，上提方钻杆或顶驱，使钻杆下接头在需要关闭的半封闸板防喷器以下1m左右，刹住车；（3）钻井班组：听到信号后立即停止其他作业，其他钻井班在安全区待命；（4）副司钻：协助内外钳工挂上水龙头，迅速跑到A位；（5）井架工：听到报警后，抢下钻杆后，迅速从二层台下来跑到F位，打开节流管汇控制箱前的立管压力截止阀；没有节流管汇控制箱的立即跑到D位；,第六章关井程序,（6）内钳工：协助外钳工抢接转换接头、防喷钻杆、钻具止回阀、钻杆、方钻杆，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与外钳工扣上吊卡后，跑到B位；（7）外钳工：协助内钳工抢接转换接头、防喷钻杆关旋塞，接钻具止回阀开旋塞，抢下钻杆，接方钻杆或顶驱，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与内钳工扣上吊卡后，跑到E位附近；（8）场地工：协助内外钳工抢接转换接头、防喷钻杆、钻具止回阀、钻杆，挂上水龙头，记录井内钻具深度后，跑到D位附近；（9）司机或发电工：听到报警后，断开循环系统、机泵房、井架灯电源，黑天开井场探照灯；（10）值班干部：听到报警后，迅速跑到滑道上监督各岗执行情况。,第六章关井程序,4、空井时（1）坐岗人员：及时发现不超过1m3的溢流，立即跑到钻台向司钻报告，然后迅速跑回本岗位规定位置；（2）司钻：接到报警后，立即发出15s以上长鸣信号，尽可能多的抢下钻杆，待抢接旋塞关旋塞、接钻具止回阀开旋塞后接方钻杆或顶驱，上提方钻杆或顶驱，使钻杆下接头在需要关闭的半封闸板防喷器以下1m左右，刹住车；（3）钻井班组：听到信号后立即停止其他作业，其他钻井班在安全区待命；（4）副司钻：协助内外钳工挂上水龙头，迅速跑到A位；（5）井架工：听到报警后，迅速到二层台抢下钻杆后，从二层台下来跑到F位，打开节流管汇控制箱前的立管压力截止阀；没有节流管汇控制箱的立即跑到D位；,第六章关井程序,（6）内钳工：抢下钻杆，协助外钳工抢接旋塞、钻具止回阀、方钻杆，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与外钳工扣上吊卡后，跑到B位；（7）外钳工：抢下钻杆，协助内钳工抢接旋塞关旋塞、接钻具止回阀开旋塞，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与内钳工扣上吊卡后，跑到E位附近；（8）场地工：协助内外钳工抢下钻杆、挂上水龙头后，记录井内钻具深度，跑到D位附近；（9）司机或发电工：听到报警后，断开循环系统、机泵房、井架灯电源，黑天开井场探照灯；（10）值班干部：听到报警后，迅速跑到滑道上监督各岗执行情况。,第六章关井程序,5、下套管中（1）坐岗人员：及时发现不超过1m3的溢流，立即跑到钻台向司钻报告，然后迅速跑回本岗位规定位置；（2）司钻：接到报警后，立即发出15s以上长鸣信号，并停止下套管作业，将套管坐在转盘上，抢接套管和钻杆的转换接头、钻具止回阀（没有微变径闸板或没有换与套管尺寸相应的闸板，抢接钻杆、接钻具止回阀）、接方钻杆或顶驱，上提方钻杆或顶驱，使套管接箍或钻杆下接头在需要关闭的半封闸板防喷器以下1m左右，刹住车；（3）钻井班组：听到信号后立即停止其他作业，其他钻井班在安全区待命；（4）副司钻：协助内外钳工挂上水龙头，迅速跑到A位；（5）井架工：听到报警后，协助内外钳工完成准备工作后，迅速跑到F位，打开节流管汇控制箱前的立管压力截止阀；没有节流管汇控制箱的立即跑到D位；,第六章关井程序,（6）内钳工：协助外钳工抢接套管和钻杆的转换接头、钻具止回阀、方钻杆，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与外钳工扣上吊卡后，跑到B位；（7）外钳工：协助内钳工抢接套管和钻杆的转换接头、钻具止回阀、方钻杆，待司钻上提方钻杆或顶驱到位，与内钳工扣上吊卡后，手拿下旋塞扳手，跑到E位附近；（8）场地工：协助内外钳工抢接套管和钻杆的转换接头、钻具止回阀、挂上水龙头后，记录井内钻具深度，跑到D位附近；（9）司机或发电工：听到报警后，断开循环系统、机泵房、井架灯电源，黑天开井场探照灯；（10）值班干部：听到报警后，迅速跑到滑道上监督各岗执行情况。,第六章关井程序,（二）关井操作及信号联系和跑位。1、配有远程控制台、司钻控制台和节流管汇控制箱的关井操作及信号联系和跑位。（1）司钻一手开气源总阀，一手开液动平板阀后，将“开”信号传给内钳工，内钳工再将“开”信号传给副司钻，副司钻观察远程控制台开液动平板阀是否有效，有效将“开”信号直接传给内钳工，否则由副司钻开液动平阀后再将“开”信号传给内钳工，内钳工把“开”信号传给司钻；（2）司钻关环形防喷器后将“关”信号传给内钳工，内钳工将“关”信号传给副司钻，副司钻观察远程控制台关环形防喷器是否有效，有效将“关”信号传给内钳工，否则由副司钻关环形防喷器后将“关”信号传给内钳工，内钳工把“关”信号传给司钻；（防喷演习时，开、关环形防喷器只作动作，不进行实际开关环形防喷器。）,第六章关井程序,（3）司钻关半封闸板防喷器后将“关”信号传给内钳工，内钳工将“关”信号传给副司钻，副司钻观察远程控制台和半封闸板防喷器是否有效关闭半封闸防喷器，有效将“关”信号传给内钳工，否则由副司钻关半封闸板防喷器并确认后将“关”信号传给内钳工，内钳工把“关”信号传给司钻；（4）司钻给出关液动节流阀的“关”信号，内钳工把“关”信号传给井架工，井架工关液动节流阀（看套压表的压力变化，不得大于最大允许关井套压值）、试关井，开度最小后将“关”信号传给内钳工；（5）内钳工将“关”信号传给场地工和司钻；,第六章关井程序,（6）司钻开环形防喷器后将“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给副司钻，副司钻观察远程控制台开环形防喷器是否有效，有效将“开”信号传给内钳工，否则由副司钻开环形防喷器后将“开”信号传给内钳工，内钳工把“开”信号传给司钻，迅速由B位跑到C位；（防喷演习时，开、关环形防喷器只作动作，不进行实际开关环形防喷器。）（7）场地工记录套管压力后，跑步向值班干部报告关井情况。（8）司钻发出关井结束信号，每次2s左右、间隔1s左右的两声短促鸣笛声；,第六章关井程序,2、只配有远程控制台的关井操作及信号联系和跑位。（1）副司钻打开液动平板阀，关环形防喷器，再关半封闸板防喷器，观察是否有效的关闭半封闸板防喷器，有效时将“关”信号传给内钳工；（防喷演习时，开、关环形防喷器只作动作，不进行实际开关环形防喷器。）（2）内钳工迅速由B位跑到C位，将“关”信号传给井架工；（3）井架工关手动节流阀（看套压表的压力变化，不得大于最大允许关井套压值）、试关井，开度最小后将“关”信号传给内钳工；（4）内钳工将“关”信号传给副司钻和司钻；（5）副司钻打开环形防喷器。（防喷演习时，开、关环形防喷器只作动作，不进行实际开关环形防喷器。）（6）场地工记录套压后，跑步向值班干部报告关井情况。（7）司钻发出关井结束信号，每次2s左右、间隔1s左右的两声短促鸣笛声；,第六章关井程序,（三）解除关井操作及信号联系和跑位。1、配有远程控制台、司钻控制台和节流管汇控制箱的解除关井操作及信号联系和跑位。（1）值班干部得到关井情况报告后，给场地工下达解除关井口令；（2）场地工迅速跑到E位附近将解除关井口令传达给司钻；（3）司钻把“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给井架工；（4）井架工开液动节流阀，开度为1/31/2行程，将“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给司钻后由C位跑到B位；（5）司钻接到“开”信号后，开半封闸板防喷器，并将“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给副司钻；副司钻观察远程控制台和半封闸板防喷器，是否有效打开半封闸板防喷器，有效将“开”信号传给内钳工，否则由副司钻开半封闸板防喷器后，将“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给司钻；,第六章关井程序,（6）司钻关液动平板阀后，将“关”信号传给内钳工，内钳工将“关”信号传给副司钻，副司钻观察远程控制台关液动平板阀是否有效，有效后将“关”信号传给内钳工，否则由副司钻关液动平板阀后将“关”信号传给内钳工，内钳工将“关”信号传给司钻；（7）井架工关闭节流管汇控制箱前的立管压力截止阀。（8）司钻发出解除关井信号，每次2s左右、间隔1s左右的三声短促鸣笛声；在钻进状态时可以作为开钻井泵的信号；（9）由大班司钻活动钻具，由值班干部和司钻进行讲评后，转入正常生产（注意：已接的钻具止回阀或防喷钻杆甩掉）。,第六章关井程序,2、只配有远程控制台的解除关井操作及信号联系和跑位。（1）值班干部得到关井情况报告后，给场地工下达解除关井口令；（2）场地工迅速跑到E位附近将解除关井口令传达给司钻；（3）司钻把“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给井架工；（4）井架工开手动节流阀，开度为1/31/2行程，将“开”信号传给内钳工，内钳工将“开”信号传给司钻后由C位跑到B位；（5）内钳工跑到B位将“开”信号传给副司钻；（6）副司钻开半封闸板防喷器，观察远程控制台和半封闸板防喷器，是否有效打开半封闸板防喷器，有效后，关液动平板阀，将“开”信号传给内钳工，内钳工再将“开”信号传给司钻；,第六章关井程序,（7）司钻发出解除关井信号，每次2s左右、间隔1s左右的三声短促鸣笛声；在钻进状态时可以作为开钻井泵的信号；（8）由大班司钻活动钻具，由值班干部和司钻进行讲评后，转入正常生产（注意：已接的钻具止回阀或防喷钻杆甩掉）。,第六章关井程序,各阀状态,第七章关井程序,各阀开关状态,防喷演习示意图,防喷演习示意图,防喷演习示意图,第六章关井程序,五、大庆油田井控规定相关要求1、各岗位联络信号动作的规定（1）两小臂交叉表示“关”。（2）两手水平相对表示“开”。（3）右手食指垂直指向左手手心表示“停”。（4）右手大拇指向上指，其余四指握拢表示“开大”。（5）右手小指向下指，其余四指握拢表示“开小”。2、夜间无灯光时，用防爆手电筒联络（1）用手电筒光画大圆圈表示“关”。（2）用手电筒光水平来回画表示“开”。,第六章关井程序,3、溢流报警及解除信号（1）溢流报警信号，以15s以上的气喇叭声作为溢流报警信号。（2）关井信号，以每次2s左右、间隔1s左右的两声短促气喇叭声作为关井结束信号。（3）开井信号，以每次2s左右、间隔1s左右的三声短促气喇叭声作为开井结束信号。,第六章关井程序,4、操作司钻控制台的要求（1）用司钻控制台控制时，一只手开气源总阀5s以上不动，另一只手开关控制对象，同时观察汇流管油压变化，判断是否有效控制。（2）开、关时，汇流管压力从10.5MPa很快降到一定值后，又迅速恢复到10.5MPa，说明开、关有效。（3）液动平板阀开、关时间不超过3s；闸板防喷器开、关时间不超过8s；环形防喷器开、关时间不超过20s。冬季开关液动平板阀和防喷器的时间稍长。,第六章关井程序,第七章特殊作业工况下的关井程序,一、下套管、尾管及固井时发现井涌关井下尾管时发生井涌，通常的处理方法和钻井中发生井涌一样。如尾管已快接近井底，在没有卡钻之前，应尽力强行下到预定位置。假如尾管不能强行下到预定位置，则考虑强行起到套管内。下套管时，如下入的套管距井底很少，就强行下到位置。如有将套管挤扁的危险，要注意关防喷器时要将节流阀全部打开。,第七章特殊作业工况下的关井程序,下套管时发生溢流时的关井程序(1)发出信号，停止下套管作业；(2)安装适当的井口防喷短接（带大小头止回阀）；(3)打开液动平板阀（防止关环形防喷器时挤扁套管，把节流阀全部打开）；(4)关闭防喷器或导流器；(5)慢闭节流阀，试关井；(6)记录立压、套压、钻井液池液面增量；(7)向监督汇报。,第七章特殊作业工况下的关井程序,固井时发生溢流的关井程序1、各岗位职责与钻进时岗位职责相同。2、关井程序（1）发出信号，提升套管至适当的位置（包括各种不规则管串）；（2）停泵并检查流量情况；（3）打开液动平板阀（防止关环形时挤扁套管，节流阀全开）；（4）关封井器或导流器；（5）关节流阀，试关井；（6）记录立压、套压、钻井液池液面增量；（7）向监督汇报。,第七章特殊作业工况下的关井程序,起下电缆时发生溢流的关井程序(1)发出信号，停止电测作业；(2)切断电缆（不允许切断电缆时，发出信号后直接作下一步）；(3)打开液动平板阀；(4)关全封闸板（如果不允许切断电缆，要关环形，不关全封）；(5)关节流阀，试关井；(6)记录套压、钻井液池液面增量；(7)向监督汇报。,第七章特殊作业工况下的关井程序,在进行其它活动时除上述作业外，进行其它钻井作业时如：换钻头、下套管前等空井状态下，如果能下钻具，尽量多下，然后按起、下钻具关井程序进行关井。如果情况紧急，可直接按软关井程序进行。,第七章特殊作业工况下的关井程序,二、在气候寒冷地区钻井发现井涌关井本程序主要考虑的是方钻杆冰冻问题。（1）提方钻杆，使接头下好在转盘面以上。（2）如需要，则停泵检查井内流量。（3）打开可调节流阀和节流管汇上的阀门。（4）关防喷器。（5）关可调节流阀。（6）关方钻杆下旋塞并卸开方钻杆，防冻（如需要则重复做）。（7）套管压力稳定后，接方钻杆，开泵加压，慢慢打开方钻杆下旋塞（求立压）。（8）观察并记录压力。（9）记录泥浆池增量。如需要，重复操作（4）、（5）步。,第七章特殊作业工况下的关井程序,三、防止关井压裂地层的分流程序在井内压力高的情况下，关井而不破坏最薄弱地层，多数是不可能的。如在井涌的初始阶段，关井可能造成地面薄弱地层破裂。分流系统的发展，正是为了解决这个问题的。（1）提出方钻杆，使钻杆的上接头在转盘面以上（2）打开放喷管线（3）停泵（4）关上分流器（环形防喷器）（5）发出警报（6）开泵，尽可能高速向井内泵入液体（7）熄灭所有明火和断掉电子系统,第七章特殊作业工况下的关井程序,记住：如关井可能引起井下井喷，则分流！特别是在浅部地层。,第七章特殊作业工况下的关井程序,小结：（1）关井需要迅速而果断的行动。（2）关上井以后，套管压力决不能超过最大允许套管压力，以防止地下井喷。（3）钻头离井底愈近进行井控作业就愈有利。（4）井涌量愈小进行井控愈容易。（5）关井作业程序取决于建井生产过程和多种因素，所以在任何参数有变化时，都必须与井队人员很好讨论。,第七章特殊作业工况下的关井程序,关井的证实关井后，从以下几个方面证实井是否关严。1、环空(1)封井器封井器上的观察孔无漏失，否则要实施二次密封操作。(2)出水管线压井管汇、节流管汇等高压一侧的接头连接法兰等有无泄漏。,第七章特殊作业工况下的关井程序,2、钻具(1)泵压释放阀如没装止回阀或旋塞阀未关上，会造成泵压释放阀开启。(2)立管管汇水龙带到地面、泵回水闸门组之间各连接部位有无泄漏。,第七章特殊作业工况下的关井程序,3、套管头/封井器(1)套管阀门套管头上的放压阀，或承受套管间压力的其它各阀门，在套管间压力增高时，造成泄漏。(2)地面刺出地层被压裂或套管鞋处被压裂，使钻井液从地面刺出或渗漏。,第七章特殊作业工况下的关井程序,4、节流管汇(1)节流阀：节流阀本身发生泄漏。(2)回水管线：出口有无泄漏，如出口出现钻井液滴漏，这证明出水口的这道阀门出现密封不严，造成闸门本身的刺漏。,第八章立管压力的确定,关井立压是计算地层压力的重要依据，准确观察，记录或测定能真实反映地层压力的关井立压值是很重要的。首先要消除两个影响立管压力的因素：（1）地层渗透性当开始关井后，地层流体要向井内流动，当井底压力与地层压力来衡后停止流动，这时在地面记录的关井立管压力才能真实反映地层压力。井底压力由上升到趋于稳定与地层的渗透性和地层流体的种类等因素有关。一般渗透性好的地层，大约需要10-15min。渗透性差的地层所需时间更长。,第八章立管压力的确定,（2）圈闭压力指关井后记录的关井立管压力和套管压力，超过平衡地层压力所应有的关井压力值。原因：1）关井先于停泵2）天然气进入钻柱内要求得真实准确的关井立管压力，必须检查和消除圈闭压力。其方法是：通过节流阀，从套管内放出少量钻井液（40-80升），然后关闭节流阀，并观察关井压力的变化情况。如果立管压力与套管压力均有下降，说明有圈闭压力。应再次打开节流阀，放出40-80升钻井液，然后关节流阀。如立管压力仍有下降，应重复操作，直到立管压力停止下降为止。这时记录的立管压力才是真实的关井立管压力。,第八章立管压力的确定,一、钻柱中未装回压凡尔时关井立管压力的求法可直接从压力表上读得，但要排除影响立管压力的因素。,第八章立管压力的确定,二、钻柱中装有回压凡尔时关井立管压力的求法1、在已知压井排量和相应的泵压时的求法溢流前已知压井排量和相应的泵压时，关井立压的求法的操作步骤是：（1）记录关井套管压力；（2）缓慢开泵和打开节流阀；（3）控制节流阀，使套压等于关井套压，并保持套压不变,第八章立管压力的确定,（4）当排量达到压井排量，套压也等于关井套压时，记录此时的循环立管压力值Ps，停泵、关节流阀。（5）计算关井立管压力Ps=Pd+P0Pd=PsP0式中：P0求出的溢流前压井排量下立管压力；Pd关井立压；Ps记录的循环立管总压力。,第八章立管压力的确定,2、未知压井排量和相应泵压时测定立压这种方法是在关井条件下，用小排量向井内注入钻井液，顶开回压阀的方法求关井立压。其操作步骤是：（1）记录关井套管压力；（2）缓慢开泵，向井内注入钻井液。观察记录立管和套管压力；（3）当套管压力由关井套压升高到某一值时停泵，（超过关井套压0.5-1MPa）同时记录套管和立管压力；（4）计算关井立管压力，则Pd=PdPa式中：Pa套压的升高值Pa=PaPa；Pa停泵时的套压值；Pd停泵时的立管