钻井井控现场操作技术与压井方法

现溢流立即关井” 等措施，可操作性强，是防止井喷的有效措施。
许多井发生溢流和井喷，都是由于发现不及时，处置不当 所造成的。在异常高压地区，这样的例子是很多的。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
四川龙4井1983年6月27日钻至井深6006m，进入三叠系茅口 组17m，见气侵，起钻前将泥浆密度由2.12g/cm3提至2.15g/cm3，准 备起钻电测。 起钻过程中一直外溢，钻杆内喷泥浆，但未引起重视，没 有及时进行处置。5:03起钻至井深4804m发生了强烈井喷，关井套
钻具氢脆折断。
华北油田的赵48井井喷失控，喷出大量纯H2S气体，造成6人死 亡、数人中毒、20余万人大逃亡。四川的垫25井井喷失控，H2S气体迫
使方圆数公里范围内的百姓弃家逃难。四川罗家16H井井喷失控，造成
万人大撤离，2142人受伤住院，243人中毒死亡。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
① 浓度为1.4～2.3mg/m3时，可以闻到其臭味； ② 浓度为3.3～4.6mg/m3时，臭味很大，但对闻惯了H2S的人
钻井中一定要采用设计中规定的密度值。钻井技术操作规程规定，
钻井液安全附加压力当量密度值，油井按0.05～0.10g/cm3，气井则应按 0.07～0.15g/cm3设计。若为含硫天然气井，应取二者的高限。许多井出
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
华北泉320-1X井是一口评价井（斜井），设计垂深3020m。 该井于2006年10月4日钻至井深1294.24m，起至第12柱时，发现钻 具上提时环空钻井液外溢，提醒司钻有“拔活塞”现象，司钻在起 出12柱下单根后，上提下放活动钻具。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
对一些低压、低渗，中低产的气田，且气层保护要求高的特 点，更要认真搞好平衡压力钻井工作，避免发生溢流和压井。溢流 后压井，对产层伤害是最大的。 2、及时发现，及时关井，及时压井至关重要
在产层中钻进，及时发现、及时处理是很重要的。除要密切注
意气（油）浸、气泡增多、气测烃类含量增高、硫化氢味浓等油气 显示特征外，目前在全国推行的“四·七”动作、坐岗制以及 “发
井温在20℃以下和66℃以上，硫化物应力腐蚀敏感度低，井温高 于92℃就更能防止硫化物应力破坏。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
含硫天然气井钻具易产生应力腐蚀脆断。若天然气中同时含H2S 和CO2，这二者共存时造成的腐蚀比单独的H2S或CO2腐蚀更利害。H2S对
金属材料的腐蚀破坏，其主要危险还不在于电化学腐蚀，更重要的是
钻井井控现场操作技术
溢流与压井现场操作技术
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
钻井井控技术的关键是认真搞好平衡压力钻井，立足于班组的一 次井控，处理好钻井队的二次井控，提高上级单位处理三次井控的能力。 1、平衡压力钻井是井控工作的核心 平衡压力钻井，就是采用能平衡地层压力的当量钻井液密度进行钻 井；当钻井液密度高于或低于地层压力梯度时，通过调整钻井液密度或 压井等方法，使钻井液当量密度与地层相适应，重新恢复井内平衡。
使用1.10g/cm3的泥浆在钻进中发生溢流，没有及时发现，发现后 仅进行来自百度文库环排气，没有适当控制回压。发现三次溢流后才开始控 制回压。以致回压较高，被迫放喷，放喷中主放喷管线刺漏，被 迫改为压井管汇放喷。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
3、要十分重视H2S的危害
H2S对钻井的危害是相当大的，尤其是人的威胁最大。
来说，并不会感到难受；
压36MPa，立压30MPa，开井两条放喷管线放喷。
6月29日9:43井口钻杆氢脆，井口钻具断,险些失控。井内 断成3截，压井、倒扣、侧铣处理至1983年9月15日后无进展。1984 年6月2日开始从4433m侧钻。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
在常压区，也不乏这样的例子。
靖边气田G18-11B井，二开钻进设计泥浆密度≤1.10g/cm3，
卸掉第12柱后，继续起钻。在起第13柱时，发现环空继续
外溢钻井液，再多次上提下放活动钻具。1:40起出第14柱上单根时， 发现环空钻井液外溢加剧，此时钻井液从钻具水眼内喷出约30cm左 右，两次抢接回压凡尔失败，导致井喷事故。
第一部分
井喷的原因是：
钻井作业现场井控操作技术
a、没有执行设计，使用钻井液密度低。设计钻井液密度为 1.10-1.20g/cm3，实际使用钻井液密度1.08g/cm3。
第一部分
钻井作业现场井控操作技术
据初步统计，含硫气井井喷后，钻具一般在15h后即发生脆断。
四川苍溪龙4井钻至井深6006m发生强烈井喷，关井25h后井口 附近钻具氢脆折断成3节落井，险些失控。
四川江油中7井（3634m）H2S含量201.42g/m3，使用G105级钻
杆中途测试，G105钻杆在井下停留25h，钻杆脆断成14段。 四川罗家16H井天然气H2S含量151g/m3，井喷后关井10余小时后
导致金属材料的氢脆破坏和硫化物应力腐蚀开裂。 比较经典的氢脆破坏理论是内压力理论： H2S电化学腐蚀产生 的氢原子，在向钢材内部扩散过程中，结合成比氢原子体积大20倍的 氢分子，体积膨胀。这样就在钢材内部产生高达30MPa以上的内应力，
致使低碳钢或软钢发生氢鼓泡，高强度钢或硬度高的钢材内部产生微
裂纹，使钢材变脆，延展性下降，出现破裂，即为“氢脆”。
b、起钻“拔活塞”，造成严重抽吸。发现溢流后非但没有强
行下钻，反而接方钻杆循环，并多次上提下放活动钻具长达20多 分钟，造成抽汲井喷。
c、钻具中未接回压凡尔，发现溢流后又未及时抢接回压凡尔。
d、井口闸门开关状况不清，没及时关井。 e、由于不能确定四通两侧闸门的开关状态，不能及时关闭半 封闸板防喷器，导致井喷事故。 f、无人记录和校核钻井液灌入量和返出量。
对在含硫地区钻井，对含硫地层必须实行平衡钻井，钻 井液密度附加值取高限，在任何时候不允许地层中含硫天然气进
入井筒。在气层中处理复杂情况需泡油、注解卡剂等作业，总的
液柱压力不能小于气层压力。钻井液中应加入除硫剂、缓蚀剂及 钻具保护剂，PH值不低于10，避免使用高强度钻杆。
研究发现，在温度20～30℃最宜发生硫化物应力腐蚀。