井控技术及其在钻井中的应用研究

井控技术及其在钻井中的应用研究
【摘要】本文首先介绍了井控技术的基本原理，重点介绍了井控技术在调整井和小井眼中的应用，并强调了在实际生活需要注意的事项，以提高钻井作业的安全性和效率性。

【关键词】井控技术钻井应用
1 井控技术
1.1 基本原理
钻井作业的主要工作原理是参照u形管原理，即压力平衡原理，在钻井施工作业中，维持井底压力等于稍大于地层压力。

在实际钻井钻业中，运用井控技术最重要的就是在一切不良情况下，迅速的控制好井，降低危险性。

一般主要包括以下八种作业工况：压井作业、钻杆或起下油管、冲砂作业、打捞作业、压裂酸化、射孔作业、注水泥塞和钻塞作业，各种工况作业的情况相对比较复杂，这对井控技术的要求也相对的较高，在钻井作业中存在着例如节流管线长、破裂压力安全窗口偏窄等井控技术难点。

1.2 井控设备
井控技术所涉及到的井控设备有许多，其中包括地层压力配套设施、封井器、节流管等。

每一个设备都直接关系到钻井作业的安全性与效率性，因此，一定要安装并维护好井控设备。

例如，在安装井的地面井控装置时，要严格根据地层压力进行配套设计，并通过现场的调试与安装，确保配套设施安装无误。

在日常工作中，要做好井控设备的维护工作，确保井控工作的顺利进行。

2 钻进井控技术的应用
2.1 调整井钻井中的应用
与其他钻井相比，调整井主要难在无法精确地对地层压力进行预测，水涌现象时常发生，极易引起井喷事故等。

在调整井中井控技术主要有以下几种应用情形：
2.1.1预防水涌
由于注水井引起的压力异常，常常会发生水涌。

针对此，应用井控技术，合理确定钻进液的密度和井身结构，通过分析井网压力建立注水压力的分布图，有针对性选择技术套管；根据出水层位的相关数据，设计好钻井时相应的堵漏材料、钻井液、密度、重晶石粉等。

在钻井时，要求注水井提前关井泄压或停注。

当距离注水层500米时，确保300米范围内按照规定停注、泄压。

一般要求，如果注水井在500米范围内对调整井有影响时，在达到注水层500米之前就会停注和泄压；准备好充足的钻井液处理剂、加重材料以及压井液，在条件许可的情况下，建立重钻井液的供应站与储备站，确保发生水涌现象时能够及时的进行压井。

在停注后，要认真检查注水井，一旦发现转注井、新开注水井，立即停注，同时注意尽可能的使用批量集中施工法，同时集中地进行施工与停注。

以胜利油田某区域为例，通过集中停注水和同时施工，高效安全的对36口调整井进行了加密，达到了非常好的施工效果。

2.1.2发生水涌后
首先根据实际情况，适当的增加停住范围，在应用井控技术时要注意：第一，如果出水层位具有较好的渗透性，关井压力偏低而出水量较大时，一般选择工程师压井法，一次性提高钻井液的密度，避免密度无法提高的情况发生；第二，当钻井液密度提高时，要加入适量的堵漏剂，并根据出水程度和井下压力，选择适当的压井速度和压井液密度；第三，加入一定量的润滑剂，在井下条件允许的情况下，通过循环活动钻具来避免因加重导致摩阻过大、发生卡钻的现象。

2.1.3浅层水涌的处理
当注水井发生浅层水涌时，在条件许可的前提下，可进行边钻边溢，当钻到900米并穿过出水层位时，即可进行压井作业。

在压井作业中，要按照水涌层的压差原则来确定钻井液密度，由于地层渗透阻力存在，诱发水涌压力应不小于压井钻井液的压力附加值。

在计算水涌压力值时，可以以临近注水井的关井压力值作为参考依据。

以某油田为例，调整井发生水涌时，其钻井液密度约为1.40克/立方厘米，当压井钻井液的密度低于这个数值时，即可采用压井钻井液密度完成钻井工作。

在处理浅层水涌时需要注意，一旦发生水涌后，是不可以进行关井作业的，这主要是因为在这一阶段中，仍处于清水钻井，会导致沉砂卡钻，如果强制关井，极易造成地层别漏，发生事故。

2.1.4深层水涌的处理
在处理深层水涌时，一定要压稳在继续钻井。

第一，确保注水井
停注，避免对影响施工井；第二，对溢流现象一定要及时发现，尽可能的争取水涌事故的处理时间；第三，充分准备钻井液和家中材料，确保发生水涌后能得到快速地处理。

2.2 小井眼钻井中的应用
所谓小井眼，就是只井眼尺寸相对比较小的井。

与常规井眼相比较，小井眼具有以下特点：（1）环空容积偏小，溢流敏感性强；（2）在钻井作业中，小井眼极易产生抽吸，井喷或溢流的概率偏大；（3）循环压力损失偏大，其主要包括钻柱内、地面管汇、钻头水眼、环空压力的损失。

因此，小井眼的井控难度较大，在小井眼钻井中，一般使用动态压井的方法。

第一，对环空压力的损失大小进行实时监测，在钻井时，通过改变泵排量的大小记录对应泵排量的环空压力损失，满足动态压井的使用需要；第二，控制钻井溢流，在钻井现场一旦检测到溢流，就立刻加大循环排量，从而增加对井底压力值，以实现与地层压力的平衡，避免地层流体再侵入井筒。

但是需要注意，在采用动态压井方法时要去不同泵排量数值下的环空压力损失和全地层压力的预测值，由于环空压力损失受许多因素的干扰，导致井控情况比较复杂，所以还需要与实际情况相结合来考虑小井眼压井的方法，例如实际作业中地层静压力大小、破裂压力大小等。

在小井眼钻井中，应用井控技术主要采取的措施包括：第一，科学设计井身机构，以保证较大的地层承压能力；第二，慎重选择钻井液的性能，以实现平衡压力钻井的要求；第三，起钻时要按照规
定做到连续灌浆，下钻时要控制好速度，并注意及时调整钻井液的性能；第四，通过有效地方法及时检测到溢流，并在发生溢流现象时能够在最短的时间内维持压力平衡；第五，充分准备加重材料与钻井液的储备量；第六，根据不同的钻具和井深，确定合理的循环排量。

2.3 实际应用中的注意事项
2.3.1加强井控技术的培训
随着钻井作业技术能力的逐渐提高，对钻井作业人员技术水平的要求也逐步提高。

因此，要注重对钻井作业人员井控技术的培训与加强，要求所有作业人员加强井控观念，了解钻井中各种事故发生的诱因和主要表现特征，加强对作业人员应对危险状况的处理能力的培养与提高，以便能够在实际作业中迅速准确的处理危险，避免重大事故的发升。

同时要求作业人员掌握关井作业的相关知识，能够准确的记录套管、油管的压力值，以便于查找与调用。

2.3.2加强实践探索与研究
仅仅依靠理论知识的学习，对钻井作业而言是远远不够的，还需要将作业人员放到实际钻井作业中，让他们在实践中积极地发现问题并解决问题，通过自己的探索与研究，熟练掌握井控技术的关键之处，同时提高作业人员的实践能力。

2.3.3加强对井控的重视
井控工作直接关系到钻井作业的效率，关系到钻井作业人员的安全性，因此要加强对井控的重视，完善井控制度体系，尽可能的降
低事故的发生率。

3 总结
井控技术在实际钻井中的应用十分重要，它直接关系到钻井作业的安全性，关系到生产的顺利性。

因此，钻井作业人员要充分了解井控技术的特点与难点，掌握不同情况下的应用情形，提高钻井作业安全性和效率。

参考文献
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[2] 鲁瑞理，井控装置现场使用问题初探[j].今日科苑，2009，（18）。