钻井井控技术讲稿(一)

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2020年8月3日
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井控技术概述
井控的概念 井控 井控是油气井压力控制的简称。 油气侵 油气侵是指在井底压力大于地层压力的情况下，岩屑
中的油、气或地层气经扩散作用侵入钻井液的现象。 溢流 地层压力大于井底压力时，地层中的流体在压差的作
用下向井内流动，使井内的液体增加，停泵后井口钻 井液自动外溢的现象，这种现象称为溢流或井涌。
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井控技术概述
井喷
溢流喷出地面的现象称为井喷。井喷分为地面 井喷和地下井喷两种。
地下井喷
地层流体侵入井内后从井下流入到其它地层的 现象。地下井喷是无法控制的，地下井喷后的 流体可沿地层缝隙向上推进，经井场周围的松 软地表向外喷出，遇到火源后使井场会变成一 片火海。
钻井井控技术
概述
一级井控
二级井控
井
溢
二
长 庆 井 控 特 点
井 喷 危 害
井 控 概 念
井 控 的 重 要 性
眼 内 各 种 压 力 的 计 算
钻 井 液 密 度 的 确 定
溢 流 发 生 的 原 因
一 级 井 控 的 技 术 措
施
流 的 及 时 发 现 与 关 井
天 然 气 溢 流 的 特 点
压 井 工 艺
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长庆气田主要层位压力系数
苏格里气田
榆林气田
乌审旗气田 靖边气田 神木地区气田
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盒8 盒9 山1 盒4 山2 盒8/山 山2 盒8 马家沟 石盒子： 石盒子
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0.851～0.889 0.782～0.912 0.692～0.935 0.792 1.001～1.028 1：0.840 0.752～0.957 0.798 0.821～0.970 0.799～0.993 0.830～1.015
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井队分散，远离指挥基地
一旦发生井喷，物资供应及井控干部很难及时到 达现场。要求井队独立作战能力强。
产层的产能和压力特点：属低压、低渗、中低产、 低孔隙度气田，易造成钻井人员大意。
同一层位处于相近的压力系统
地层压力当量密度受到上覆岩层厚度的影响，气 田南北地层压力系数差异较大。北部易出浅层水， 南部易发生漏失，给钻井液密度控制和压井作业 都带来一定困难。
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井喷失控的危害性可概括为以下八个方面：
打乱全局的正常工作程序，影响全局生产；
使钻井事故复杂化；
极易引起火灾；
影响周围群众的生命安全；
污染周围环境，影响农田=水利和鱼牧业等；
伤害油气层，破坏地下油气资源；
涉及面广，造成不良的社会影响；
严重时造成机毁人亡和油气井报案，经济损失巨大。
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井控技术概述
井喷的危害
在钻井作业中，一旦发生井喷，就会使井 下情况更加复杂化，不仅无法正常钻井， 而且油气井也有可能造成火灾等重大事故。 被迫进行的压井作业，对油气层将造成不 同程度的损害。井喷失控后，将使油气资 源受到严重破坏，油气井报废，自然环境 受到污染。所以，井喷失控是钻井工程中 性质严重、损失巨大的灾难性事故。
二级井控是指及早发现溢流，迅速实现对 井口的控制，用压井工艺重建井内压力平 衡的井控工艺。
三级井控是指井喷失控后，重新恢复对井 的控制。
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井控工作中“三早”的内容：早发现、早关 井和早处理。
早发现：溢流被发现得越早越便于关井控制， 越安全。国内现场一般将溢流量控制在12m3之前发现。这是安全、顺利关井的前提。
级 井 控 的 技 术 措 施
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长庆局井控工作的特点
地貌特点
陕甘宁盆地，地域辽阔，地貌复杂，北面是沙漠或 沼泽，南面是黄土高原，水源缺乏，一旦发生井喷， 所需大量水难以满足。
地下特点
二是用井喷的方法发现油气层。使用低于油气层压力的 低密度钻井液钻井，试图用井喷发现油气藏。虽然其 主观愿望很好，但其结果却相反。井喷后，不仅不能 进行正常的钻井作业，而且井喷后的压井作业，不可 避免的对油气层造成严重损害。
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井控技术是实现近平衡压力钻井的必要条件
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井喷失控
井喷发生后，无法用常规方法控制井口和 压井而出现井口敞喷的现象称之为井喷失 控。
井喷失火
井喷后失去控制的地层流体在地面遇到火 源着火的现象称为井喷失火。
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段
一级井控是指以合理的钻井液密度，满足 近平衡压力钻井的要求，防止发生溢流， 实现安全钻井的井控工艺。
气层埋深一般在3200～3800m左右，个别井在4000m 以上；目的层有压力较高的上古生界砂岩孔隙层、 灰岩裂缝层和压力较低的下古生界灰岩裂缝、孔洞 发育层，两层在同一裸眼打开，钻井液密度控制范 围要求严格。
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井身结构简化
同一直径钻头要钻经多层不同压力地 层，裸眼段长，一旦发生井喷失控， 易导致既喷又漏、井壁跨塌、卡钻等 多种复杂事故的发生，且表层较浅， 关井允许套压低，给井底常压法压井 带来困难。
早关并：在发现溢流或预兆不明显、怀疑有溢 流时，应停止一切其它作业，立即按关井程 序关井。
早处理：在准确录取溢流数据和填写压井施工 单后，就应节流循环排出溢流和进行压井作 业。
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井控技术概述
井控在钻井中的重要性
过去曾存在的两种错误认识和做法
一是用超重钻井液把油气层压死来防止井喷。由于过去 井控设备简陋，不能有效地关井。特别是高压油气井、 为了防止井喷，使用超重钻井液钻井。只要不井喷， 就片面地认为井控工作做好了，至于是否污染油气层、 枪毙油气层，则考虑甚少。
大量事实使人们认识到，只有实施 近平衡压力钻井和采用先进的井控 技术，才是发现和保护油气层的唯 一正确途径，才是提高钻井速度、 提高钻井效益、实现安全钻井的重 要途径。
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