最新(井控技术)第二章压力的概念课件教学讲义ppt课件
《井控技术与管理》PPT课件
• 4.井喷(Well Blowout) • 井喷是指地层流体(天然气、石油、地层 水)无控制的进入井内,使井内修井液喷 出井口。(这里所说的井喷指的是地上井 喷。 • 5.井喷失控(Out of control for Blowout) • 井喷发生后,无法用常规方法控制井口而 出现敞喷的现象。这就是修井作业中的恶 性事故。 •
•
7、地层压力:是指地下岩石孔隙内流体的压力, 又称孔隙压力。 地层压力分: 正常地层压力 异常地层压力 异常 高压 异常低压 (1)正常地层压力: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。 P地层=P液 P地层≈P液
(2)异常地层压力:异常高压
P地层>P液
异ห้องสมุดไป่ตู้
常低压 P地层<P液
•
井控作业要从修井的目的和一口井今后整个 生产年限来考虑,既要安全、优质、高速的修好 井,又要有利于保护油气层,提高采收率,延长 油气井的寿命。所以,我们修井工作者要依靠良 好的井控技术进行近平衡地层压力修井。 目前的井控技术已从单纯的防喷发展成为保 护油气层、防止破坏资源、防止环境污染,已成 为快速低成本修井技术的重要组成部分和实施平 衡修井的重要保证。井控技术是保证石油天然气 井井下作业安全的关键技术。做好井控工作,既 有利于保护油气层,又可以有效地防止井喷、井 喷失控或着火事故的发生。
二、井控分级
• 人们根据井涌的规模和采取的控制方法之不 同,把井控作业分为三级,即一级井控、二级井 控和三级井控。 1.初级井控(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。没有 地层流体侵入井内,井涌量为零,自然也无溢流 产生。 2.二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 要依靠关井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,处理掉井涌,恢复井内压力平衡,使之重新 达到初级井控状态。
井控培训知识ppt课件
造成的危害
人员伤害和经济损失 打乱正常生产生活秩序 油气资源受到严重破坏
造成环境污染
1983年 2月,伊朗瑙鲁滋油田和伊拉克一油井井喷, 对野生动物的打击是惨重的,受到毁灭性打击的动 物是以海藻为食的儒艮。据世界野生动物基金报道, 波斯湾的儒艮到1983年7月几乎全部死亡。 1979年6月3日,墨西哥石油公司的伊斯托克1号平 台,突然发生井喷,井喷造成10毫米厚的原油涌向 墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里,宽40公里, 覆盖1.9万平方公里的海面,使这一带的海洋环境受 到严重污染。
三、井喷的原因
7、井控设备的安装及试压不符合(石油与天然气钻井 井控技术规定)的要求。
8、空井时间过长,无人观察井口。 9、钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不 当。 10、相邻注水井不停注或未减压。 11、地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料。 12、发现溢流后处理措施不当。比如,有的井发现溢流 后不是及时正确地关井,而是继续循环观察,致使气侵段 钻井液或气柱迅速上移,再想关井,为时已晚。
造成的危害
人员伤害和经济损失 打乱正常生产生活秩序 油气资源受到严重破坏
造成环境污染 酿成火灾
1984年9月1日,位于印度尼西亚西爪哇的 帕西加里笛的PSJ-A探井井喷,几秒中后着 火,钻机在10分钟内烧毁,当时的火焰高达 130米,在方圆300米内的噪音为100分贝。 美国Delta钻井公司承钻的SCB1井发生井喷 和引起着火,随之井喷失控,部分钻杆从防 喷器中喷出。
3、溢流:井侵发生后,地层流体进入井内,使返出的钻井液比泵入井 内的多,停泵后钻井液有自动外溢现象称为溢流。
A02压力概念与相互关系-第二章讲解
图2-1-1 静液压力与地层压力第2章 井下各种压力的概念及其相互关系井控问题实际上是井内油气压力控制问题,了解和掌握各种压力的概念及其各种井下压力之间的关系,对于学习和掌握井下作业井控工艺技术非常必要。
2.1 井下各种压力的概念压力是指物体单位面积上受到的垂直力,物理学上叫压强,在石油工程上习惯称为压力。
单位是帕斯卡,符号是Pa 。
在1平方米(m 2)面积上垂直作用1牛顿(N)的力时所形成压力是1帕(Pa),即1Pa=lN/m 2。
根据需要,常用千帕(KPa )或兆帕(MPa )表示压力。
1KPa=103Pa 1MPa=106Pa与工程大气压的换算关系是:1MPa=10.194kgf/cm 2或 1kgf/cm 2=0.098MPa 粗略计算时,可认为:1kgf/cm 2≈100KPa=0.1MPa 其误差约为2%。
英制中,压力的单位用1平方英寸(in 2)面积上受多少磅(bf)的力来衡量,单位符号是psi ,换算关系是1psi ≈6.895kPa=0.006895MPa 。
井控中的压力是由液体、气体或液体与气体共同产生的,但压力的概念是一样的。
2.1.1 静液压力P m静液压力是由静止液体重力产生的压力。
是液体密度和垂直高度的函数,其大小取决于液体密度和垂直高度。
图2-1-1表示出了井内井液压力与地层孔隙水的静液压力。
静液压力的数学表达式:P m =10-3g ρm H m (2-1)式中:P m -静液压力,MPa 。
ρm -液体密度,g/cm 3。
g-重力加速度(一般取9.81),m/s 2。
H m -液柱垂直高度,m 。
井控工艺技术中常用压力梯度表示压力。
压力梯度是指每增加单位垂直深度压力变化的量。
静液压力梯度的数学表达式:G m=P m/H m=10-3gρm (2-2)式中:G m-静液压力梯度,MPa/m。
需要特别注意的是井深是垂深而不是斜(测量)深。
[例2-1]如图2-1-1所示,井内钻井液的密度为1.20g/cm3,地层水的密度为1.07g/cm3,求3000m处的静液压力及地层孔隙内流体的压力。
压力的概念
•
三级井控
• 三级井控是指二级井控失败, 井涌量大,终于失去控制,发生了 井喷(地面或地下),这时使用适当 的技术与设备重新恢复对井的控制, 达到初级井控状态。这是平常说的 井喷抢险,可能需要灭火、打救援 井等各种具体技术措施。
•结论: • 要力求使一口井经常处 于初级井控状态,同时做 好一切应急准备,一旦发 生井涌和井喷能迅速地做 出反应,加以处理,恢复 正常修井(钻井)作业。
一、与井控有关的概念
• 4.井喷(WellBlowout) • 当井眼系统与地层系统的压力平 衡遭到破坏,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(OutOfControlforBlowout)
通过培训使受训者
• 树立井控意识 • 明确井控责任 • 掌握井控技术
第一部分
概 述
井 控
英文是WellControl, 或 KickControl,即井涌控制, 或 Pressure Control, 采取一定的方法控制住地层孔隙压力, 基本上保持井内压力平衡 ,保证修井 (钻井)的顺利进行。
七、制度与责任
3 .作业监督 作业监督的职责是保证整个作业过程油 井处于控制状态,确保BOP装备的合理选用、 安装试压和正常工作。现场监督还负责井控 基础资料的收集,填写好并张贴于钻台上以 供班组人员作参考。 应张贴于钻台的相关资料包括: 最大允许套压 不灌浆能起出的最大管柱数量。 起出所有井下管柱所需的最大灌浆量 4. 班组人员井控职责 低泵速实验结果(泵速及泵压)
ZPEB图片失控井喷 结论溢流就是由于井底压力小于地层压 力地层流体进入井筒的的现象。 如果溢流量大,则开始井涌,再继续演 化,就是井喷。如果不能及时控制井喷, 就演变为井喷失控
最新(井控技术)第二章压力的概念讲解PPT课件
环空泥浆向上流动,环空阻力方向向下,使井底压力升高。 停止循环,环空阻力消失,井底压力下降。 环空流动阻力取决于钻井液上返速度、环空间隙、井深和 钻井液性能等。
第二章 井下各种压力的程大气压关系为: 1MPa=10.194kg/cm2即1兆帕约等于10个工程大气压。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
2、压力梯度 压力梯度是每增加单位垂直深度压力的变化量。 计算公式为: G=p/H=0.0098H/H=0.0098 式中 G—压力梯度,Mpa/m; p—压力,Mpa; H—深度,m; —流体密度,g/cm3。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
(三) 注意事项: (1)实验压力不应超过地面设备、套管的承压能力。 (2)在钻进几天后进行液压实验时,可能由于岩屑堵塞了岩 石孔隙,导致实验压力很高,这是假象,应注意。 (3)液压实验只适用于砂、页岩为主的地区,对于石灰岩、 白云岩等地层的液压实验尚待解决。 (4)在现场作破试时求出漏失压力即可。 (5)最好用水泥车或试压泵作破试。
=29+10 =39(MPa)
2. Gf=Pf/H=39/2000 =0.0195(MPa/M)
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系 第二节 井筒内压力系统
井 内 压 力 示 意 图
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
一、钻井液静液柱压力
定义:由井内钻井液柱重量产生的压力。 计算公式: Pm=0.0098h 式中: Pm—钻井液柱压力,Mpa;
例:如图2-1所示,井内钻井液密度 为1.2g/cm2,3000m处静 液柱压力为多少?
解: p=0.0098h =0.0098×1.20×3000 =35.288MPa
井控技术
二 各 种 压 力
开始
结束
后退
继续
井 控 技 术
其计算公式为: p=gH p— 正常地层压力,MPa g— 重力加速度 , m /s2 H— 地层深度, km — 地层流体密度, g /cm3
二 各 种 压 力
开始 结束 后退 返回
2 、异常地层压力
开始 结束 后退 返回
二 各 种 压 力
井 控 技 术
2、压力单位的换算
1pa=1N / m2 1kPa=1×103pa 1MPa=1×106pa 与工程大气压的换算关系 1MPa=10.194kgf / cm2 1kgf / cm2=98.067kPa
开始 结束 后退 返回
二 各 种 压 力
二、静液压力
开始 结束 后退 返回
二 各 种 压 力
思考题
井 控 技 术
一、名词解释: 1、静液压力: 2、压力梯度:
3、地层破裂压力: 4、抽吸压力、激动压力:
5、地层压力: 6、井底压力:
二 各 种 压 力
二、掌握几种状态下的井底压力 1、静止状态;2、正常循环时;
3、起下钻时;
开始 结束 后退 返回
第三章 异常地层压力形成的机理 井
开始 结束 后退 返回
二级井控
井 控 技 术
二级井控是依靠井
一
绪 论
内正在使用中的钻 井液(或压井液) 密度不能控制住地 层孔隙压力,依靠 地面设备、井控技 术恢复井内压力平 衡的工作过程。
开始 结束 后退 返回
井 控 技 术
三级井控
二级井控失败,井
一
绪 论
涌量增大,失去了 控制,发生了井喷, 这时依靠井控技术 和井控设备恢复对 井的控制,达到初 级井控状态,叫做 三级井控。
井控培训知识 (2)ppt课件
后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用
资料仅供参考,实际情况实际分析
主要经营:课件设计,文档制作,网络软件设计、 图文设计制作、发布广告等 秉着以优质的服务对待每一位客户,做到让客户满 意! 致力于合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、 策划案、学习课件、各类模板等方方面面,打造全 网一站式需求
因此掌握井控知识,搞好井控工作是我们钻井 行业每一个人“遵法守纪”的“义务”。
井喷及井喷失控图片
井喷及井喷失控图片
后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用
资料仅供参考,实际情况实际分析
主要经营:课件设计,文档制作,网络软件设计、 图文设计制作、发布广告等 秉着以优质的服务对待每一位客户,做到让客户满 意! 致力于合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、 策划案、学习课件、各类模板等方方面面,打造全 网一站式需求
一、前
言
1985年至2007年,据不完全统计国内陆地发生井喷失 控事故56起,造成直接经济损失23561万元,直接时间损失 41854小时,死亡266人,受伤4047人。 而影响最大损失最大的莫过于2003年“12.23” 重庆 开县罗家寨的16H井的特大井喷失控事故, 导致243人被高 浓度的硫化氢天然气夺去生命,4000多人受伤,6万多人被 疏散,9.3万人受灾,造成直接经济损失达6432.31万元的 严重后果。是自石油钻井以来之罕见。
井控知识培训
一、前
井喷就是事故!
言
井喷失控就是性质严重、损失巨大的灾难性事
故!
据不完全统计,我国“一五”~“八五”期间 共发生井喷失控事故271次,着火井81口,烧毁和 地层塌陷埋掉钻机61台。仅1978年~1995年发生 173井次井喷失控事故,导致5人死亡47人受伤,报 废井43口,直接经济损失数千万元。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
(三) 注意事项: (1)实验压力不应超过地面设备、套管的承压能力。 (2)在钻进几天后进行液压实验时,可能由于岩屑堵塞了岩 石孔隙,导致实验压力很高,这是假象,应注意。 (3)液压实验只适用于砂、页岩为主的地区,对于石灰岩、 白云岩等地层的液压实验尚待解决。 (4)在现场作破试时求出漏失压力即可。 (5)最好用水泥车或试压泵作破试。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
练习题: 1、井深H=2500m.该点处液柱压力P=30.00MPa 求:压力系数K和钻井液密度当量。. 2、某井液柱的压力梯为0.012MPa/m,求在3000米处的液 柱压力和泥浆密度。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
三、地层压力Pp
定义:地下岩石孔隙内流体的压力, 也称地层孔隙压力。 1、正常地层压力:地下某一深度的地层压力等于地层水 作 用于该处的静液柱压力。
—钻井液密度,g/cm3; H—钻井液柱垂直高度,m。 A、起钻未灌满钻井液钻井液柱压 力的减小Pd(-) B、岩屑引起钻井液柱压力的增加 Pmr(+) 在钻进过程中,钻头破碎的岩屑要被钻井液携带到环空, 从而使环空钻井液密度增高,环空钻井液柱压力升高。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
二、环空流动阻力Pbp
图3--13
pf
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
练习题:
已知:某井套管鞋以下第一个砂层井深2000米,泥浆密度为 1.45g /cm3,当破裂压力实验时套压为10MPa时地层破裂。
求:1.井深2000米处地层破裂压力;2.地层破裂压力梯度。
解:1.
Pf=0.098*1.45*2000+10
=29+10 =39(MPa)
2. Gf=Pf/H=39/2000 =0.0195(MPa/M)
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系 第二节 井筒内压力系统
井 内 压 力 示 意 图
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
一、钻井液静液柱压力
定义:由井内钻井液柱重量产生的压力。 计算公式: Pm=0.0098h 式中: Pm—钻井液柱压力,Mpa;
(井控技术)第二章压力的 概念课件
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
第一节 压力的基本概念 一、压力的四种表示方法
1、压力 压力是物体单位面积上所受的垂直力。 压力的单位是帕,符号是 pa;1pa是1m2面积上受到1N
(牛顿)的力时形成的压力即1Pa=1N/m2, 1KPa(千帕)=1*103Pa , 1MPa=1*106Pa 。
例:如图2-1所示,井内钻井液密度 为1.2g/cm2,3000m处静 液柱压力为多少?
解: p=0.0098h =0.0098×1.20×3000 =35.288MPa
而地层孔隙内流体(水)的压力为: p=0.0098h =0.0098×1.07×3000 =31.547MPa
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
四、地层破裂压力
定义:使地层原有裂缝张开延伸或形成新的裂缝时的井内流 体压力。
1、地层破裂压力实验
(一)目的 (1)确定最大允许使用钻井液密度; (2)实测地层破裂压力; (3)确定允许关井套压。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
(二)步骤 (1)井眼准备---钻开套管鞋以下第一个砂层后,循环钻井液, 使钻井液密度均匀稳定。 (2)上提钻具,关封井器。 (3)以小排量,一般以0.8--1.32L / s的排量缓慢向井内灌入钻 井液。 (4)记录不同时间(5—10分钟)的注入量和立管压力。 (5)一直到井内压力不再升高并有下降(地层已经破裂漏失), 停泵,记录数据后,从节流阀泄压。 (6)从直角坐标内做出注入量和立管压力的关系曲线。
定义:钻井液在环空上返过程中,克服钻柱外壁、井壁及钻井液 内摩擦力所损耗的压力。
环空泥浆向上流动,环空阻力方向向下,使井底压力升高。 停止循环,环空阻力消失,井底压力下降。 环空流动阻力取决于钻井液上返速度、环空间隙、井深和 钻井液性能等。
第二章 井下各种压力的概念及其相互抽关吸系压力
三、波动压力
与原工程大气压关系为: 1MPa=10.194kg/cm2即1兆帕约等于10个工程大气压。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
2、压力梯度 压力梯度是每增加单位垂直深度压力的变化量。 计算公式为: G=p/H=0.0098H/H=0.0098 式中 G—压力梯度,Mpa/m; p—压力,Mpa; H—深度,m; —流体密度,g/cm3。
正常地层压力梯度:0.0098-0.0105Mpa/m 或压力系数为1.0—1.07。 2、异常低压:一般情况下,地层压力梯度小于0.0098Mpa/m 或地层压力系数小于1的地层。 3、异常高压:一般情况下,地层压力梯度高 于0.0105Mpa/m或 地层压力系数大于1.07的地层。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
3、波动压力的影响因素
(1)管柱的起下速度; (2)钻井液粘度; (3)钻井液静切力; (4)环行空间的大小; (5)钻井液密度; (6)钻头泥包程度。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
二、静液压力
静液压力是由静止液体重力产生的压力。 计算公式:
p=0.0098h 式中 p—静液压力,Mpa ;
—液体密度,g/cm3 ; H—液柱高度,m。 如图2-1所示。
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
第二章 井下各种压力由于钻井液粘滞作用而减小 的井底压力值。 2、激动压力Psw :下钻或下套管时,由于钻头下行挤压该处 钻井液,使钻井液流动受的阻力。
激动压力和抽吸压力是类似的概念,激动压力是正值, 抽吸压力是负值。如图2-8所示
2-8 压力激动
第二章 井下各种压力的概念及其相互关系
例 井深H=3000m,该点处地层压力PP=45.00MPa 求:(1)压力梯度 GP; (2)当量钻井液密度当量。 解:(1)压力梯度:
GP= PP/ H =45MPa / 3000 =0.015MPa / m
(2)当量钻井液密度: 当量 =45/(0.01*3000) =1.5 g / cm 3