井下作业井控技术基础知识题库

井下作业井控技术基础知识题库井下作业井控技术基础知识题库第一部分基础知道一.井控相关概念1.井控是指对油气水井压力的控制。

2.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。

3.溢流当井侵发生后，井口返出的修井液的量比泵入的修井液的量多，停泵后井口修井液自动外溢，这种现象称之为溢流。

4.井涌井涌是溢流的进一步发展，修井液涌出井口的现象称之为井涌。

5.井喷指地层流体（油.气.水）无控制的进入井筒，使井筒内修井液喷出地面的现象。

井喷有地上井喷和地下井喷。

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。

6.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。

7.井控装备是指为实施油.气.水井压力控制技术而设置的一整套专用的设备.仪表和工具，是对井喷事故进行预防.监测.控制.处理的关键装置。

8.井口装置是指油.气井最上部控制和调节油.气井生产的主要设备。

9.地面防喷器控制装置是指能储存一定的液压能，并提供足够的压力和流量，用以开关防喷器组和液动阀的控制系统。

10.防喷器是井下作业井控必须配备的防喷装置，对预防和处理井喷有非常重要的作用。

11.内防喷工具是在井筒内有作业管柱或空井时，密封井内管柱通道。

同时又能为下一步措施提供方便条件的专用防喷工具。

12.溢流产生的主要原因主要原因: ⑴起钻时未及时往井内灌满钻井液；（2）起钻速度快产生过大的抽汲压力；(3)起钻拔活塞；(4)修井液密度不够；(5)修井液密度过高，致使井漏；(6)停止循环时，井内液柱压力低于地层孔隙压力；(7)循环过程中发生井漏；(8)下管串速度快产生过大的激动压力，致使井漏；(9)下管串中途和到底开泵过猛，憋漏地层；(10)地层孔隙压力异常；(11)注水井未停注或停注后压力未泄下来。

13.井喷失控的原因⑴井控意识不强，违章操作；①井口不安装防喷器；②井控设备的安装及试压不符合要求；③空井时间过长，无人观察井口；④洗井不彻底；⑤不能及时发现溢流或发现溢流后不能及时正确的关井；⑵起管柱产生过大的抽汲力；⑶起管柱时不灌或没有灌满修井液；⑷施工设计方案中片面强调保护油气层而使用的修井液密度偏小，导致井筒液柱压力不能平衡地层压力；⑸井身结构设计不合理及完好程度差；⑹地质设计方案未能提供准确的地层压力资料，造成使用的修井液密度低，致使井筒液柱压力不能平衡地层压力；⑺发生井漏未能及时处理或处理措施不当；⑻注水井不停注或未减压。

14.井喷失控的危害⑴打乱全面的正常工作秩序，影响全局生产；⑵油气资源受到损失和破坏；⑶设备被损坏或烧毁；⑷危及人身安全，造成人员伤亡。

⑸严重污染环境，造成不良的社会影响。

⑹处理井喷失控.井喷失火不仅延误占井时间，而且会在经济上造成巨大的损失，使成本大大增加。

15.节流管汇的功用⑴通过节流阀的节流作用实施压井作业，制止溢流；⑵通过节流阀的泄压作用，降低井口压力，实现“软关井”；⑶通过放喷阀的泄流作用，降低井口套管压力，保护井口防喷器组。

16.压井管汇的功用⑴全封闸板全封井口时，通过压井管汇强行实施压井作业；⑵当已发生井喷时，通过压井管汇往井口强注清水，以防燃烧起火；⑶当已井喷着火时，通过压井管汇往井筒里强注灭火剂，能助灭火。

17.井控工作七项管理制度⑴井控分级责任制度；⑵井控操作证制度；⑶井控装置的安装.检修.现场服务制度；⑷防喷演习制度；⑸井下作业队干部24小时值班制度；⑹井喷事故逐级汇报制度；⑺井控例会制度。

18.关井方法⑴软关井发现溢流后，在节流阀开启，其它旁侧通道关闭的情况下关闭防喷器，然后关闭节流阀。

本方法关井优点是可以避免突然关井而产生的水击效应，万一套管压力变得过高，还可以采用其它的井控方法，关井比较安全。

缺点是关井时间较长，在关井过程中地层流体还会继续进入井内。

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。

⑵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。

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。

二.压力的概念1.压力定义压力也称压强，其定义是单位面积上所受的力。

2.压力表达式式中：P压力，N/m2；A面积，m2；F作用在面积上的力，N。

3.压力的单位Pa4.有关压力单位的换算：1Pa=1N/m2；1kPa=1000Pa=103Pa；1MPa=1000kPa=103kPa=1000000Pa=106Pa；1kgf/cm2=98.067kPa=0.098067MPa；近似计算1kgf/cm2=100kPa=0.1MPa,误差约2%；英制中，1psi=6.895kPa。

5.正常地层压力的定义与计算某地区的正常地层压力就是该地区较为普遍的地层水所形成的静液柱压力，其计算公式为：P=ρgH=0.0098ρH 式中：P液体密度，g/cm3；g地层深度，m。

例如：井内修井液密度为1.2 g/cm3，3000米处的静液压力是多少？P=ρgH=9.81×1.20×3000=35.288 MPa 地层深度一定是地层垂直深度，与某深度的地层相互沟通的出露在地表的位置与该地层的水平距离可以达到数公里，产生沟通作用的渗透性地层的倾斜距离会更多，这种水平距离.倾斜距离都不能做为计算正常地层压力的依据。

6.压井液密度的计算通常确定压井液密度的原则是最小井底压力等于地层压力。

确定方法如下：⑴公式计算法压井液密度的确定可用以下公式计算方法一：ρ= (Pp+Pf)/100H 式中：ρ压井液密度，g/cm3；Pf附加压力，油（水）井为1.5-3.5MPa气井为3.0-5.0MPa； Pp地层压力，MPa；H产层埋藏深度，m。

方法二：ρ=102PH / (1+k)H 式中：ρ压井液密度，g/cm3；k附加量，作业0-15%；修井15-30%； P近三个月测得静压值，MPa；H产层埋藏深度，m。

⑵附加当量密度为了预防溢流，就必须在平衡地层压力所需的修井液密度的基础上再增加一个附加压力，这个附加压力应能平衡抽汲压力等。

因此，确定修井过程中修井液密度的公式是：方法三：ρ=ρP+ρe 式中：ρ修井过程中的修井液密度；ρP地层压力当量修井液密度；ρe附加压力当量修井液密度。

中国石油天然气总公司对附加当量压井液密度值的规定如下：油井：ρe=0.05～0.10g/cm3或1.5～3.5MPa；气井：ρe=0.07～0.15g/cm3或3.0～5.0MPa。

例如：某井油层中部深度为2500米，测得地层静压力为25.5MPa,请选择压井液密度？解：方法一：ρ= (Pp+Pf)/100H=（25.5+1.5）/2500×100（Pf取1.5MPa）=1.08（克/立方厘米）方法二：ρ=102PH /(1+k)H=102×25.5×（1+5%）（k取5%）=1.09（克/立方厘米）方法三：ρ=ρP+ρe=25.5×1000/9.8×2500+0.05（ρe取0.05）=1.09（克/立方厘米）三.井控分级人们根据井涌地规模和采取的控制方法不同，把井控作业分为三级，既一级井控.二级井控.三级井控。

一级井控：就是仅用修井液液柱压力就能平衡（控制）地层压力的控制。

二级井控:是指仅靠井内修井液液柱压力不能控制住地层压力，井内压力失去平衡，地层流体侵入井内，出现井涌，地面出现溢流，这时候要靠关闭地面设备建立的回压和井内液柱压力共同平衡地层压力，依靠井控技术排除气侵修井液，处理掉溢流，恢复井内压力平衡，使之重新达到一级井控状态。

三级井控:是指二级井控失败后，井涌量大，且失去控制，发生了井喷。

这时候要利用专门的设备和技术重新恢复对井的控制，使其达到二级井控状态，并进一步恢复到一级井控状态。

四.压井的原理压井是指发现溢流关井后，泵入能平衡地层孔隙压力的压井液，并始终制井内液柱压力略大于地层孔隙压力，以排除溢流，重建井筒压力平衡关系的过程。

在整个压井过程中，利用开大与关小节流阀，控制一定的井口回压来保持井内液柱压力等于或稍大于地层孔隙压力。

五.常规压井法的种类主要包括：⑴灌注法；⑵循环法；⑶挤注法。

灌注法压井：是向井筒内灌注一段压井液，井筒液柱压力就能平衡地层压力的压井方法。

此方法多用在压力不高.工作简单.时间短的修井作业上。

特点是压井液与油层不直接接触，修井后很快投产，可基本消除对产层的损害。

循环法压井：将密度合适的压井液泵入井内并进行循环，密度较小的原压井液（或油气及水）被压井用的压井液替出井筒达到压井目的的方法。

有时虽然把井压住了，在井口敞开的情况下，井下也易产生新的复杂情况，这是因为液柱压力尚未完全建立，而压井液被高压气体及液体侵入.破坏，很难建立起井眼与地层系统的压力平衡。

解决办法是在井口造成一定的回压，利用回压和压井液液柱压力来平衡地层压力，抑制地层流体流向井内。

循环法压井的关键是确定压井液的密度和控制适当的回压。

循环压井分两种，反循环压井：是将压井液从油.套环形空间泵入井内顶替井内流体，由管柱内上升到井口的循环过程。

正循环压井：是将压井液从管柱内泵入井内顶替井内流体，由环形空间上升到井口的循环过程。

挤注法压井：对油套既不连通又无循环通道的井，不能循环压井液不能采用灌注压井的情况下采用挤注法。

其缺点是：可能将脏物（砂.泥）等挤入地层，造成孔道堵塞. 六.目前我国液压防喷器的压力等级与公称通径的分类压力等级分为14MPa.21MPa.35MPa.70MPa.105MPa和140MPa等六个等级。

公称通径分为180mm.230mm.280mm.346mm.426mm.476mm.528mm.540mm.680mm等九种。

七.硫化氢的物理化学性质及危害程度硫化氢是一种无色.剧毒.弱酸性气体。

有臭鸡蛋气味，相对密度1.189，较空气重。

燃点260℃，燃烧时带蓝色火焰，产生有毒的SO2气体，当硫化氢与空气混合，浓度达4.3%46%时，形成爆炸混合物。

硫化氢能溶于水，但其溶解度随水温的升高而降低。

硫化氢浓度（ppm）危害程度及现象 0.134.6 可嗅到臭鸡蛋味，一般对人体不产生危害4.610 刚接触有刺热感，但会迅速消失1020 为安全临界浓度值（TLV），即允许八小时暴露值，我国标准为20ppm，超过TLV必须戴防毒面具50 允许直接接触10分钟100 刺激咽喉，引起咳嗽，310分钟会损伤嗅觉.眼睛；头痛，恶心，脉搏加快，接触四小时以上可死亡200 立即破坏嗅觉系统，眼睛，咽喉有灼烧感，时间稍长，眼.喉将灼伤，甚至导致死亡500 失去理智和平衡知觉，呼吸困难，215分钟内呼吸停止，如抢救不及时，将导致死亡700 很快失去知觉，停止呼吸，若不立即抢救，将死亡1000 立即失去知觉，造成死亡，或造成永久性脑损伤，智力损残2000 吸上一口，将立即死亡，难于抢救第二部分试题一.填空题1.井下作业井控内容主要包括（井控设计）.井控装备.（作业过程的井控）.防火防爆防污染防硫化氢措施和（井喷失控的处理），井控技术培训和井控管理制度等。