对井控的认识
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克拉玛依职业技术学院
毕业论文设计书
姓名:王桂明
班级:钻井0931
学号:09031546
专业:钻井技术
系部:石油工程系
论文题目:对井控的认识
指导教师:徐志聃
二零一一年十二月
摘要
井控技术是油气井工程的核心技术近年来井控工作所取得的成绩很大,积累的经验十分丰富,但是井喷失控造成的损失也是巨大的,这些严峻的事实说明人们对井控原理及其技术的研究及掌握还不够,本文通过对井控的概念和井喷的原因及危害进行总结,并且结合了以往的事故案例,使人们深刻的认识到井控的重要性,在生产中能够严格的执行井控标准。
关键词:井控技术井喷失控井控分级
目录
关键词: (2)
第一章井控的基本概念 (4)
1.1井控的定义 (4)
1. 2井控的分级 (4)
1.3与井控有关的概念 (5)
第二章井喷失控的原因及危害 (6)
2.1井喷失控的原因 (6)
2.2井喷失控的危害 (7)
2.2.1基本情况 (7)
2.2.2事故发生经过 (7)
2.2.3事故处理过程 (8)
2.2.4事故原因分析 (9)
2.2.5事故教训 (9)
致谢 (11)
文献 (12)
第一章井控的基本概念
1.1井控的定义
井控,即井涌控制或压力控制,是指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,保证钻井的顺利进行的技术。
定义中所说的“一定的方法”包括两个方面:
1)合理的压井液密度;
2)合乎要求的井口防喷器。
定义中所说的“基本上保持井内压力平衡”指:P
井底-P
地层
=ΔP(ΔP取值:对于油井
取1.5~3.5MPa;对于气井取3.0~5.0MPa。)
1. 2井控的分级
根据井涌的规模和采取的控制方法之不同,井控作业分为三级,即初级井控、二级井控和三级井控。
初级井控:采用合适的钻井液密度和技术措施使井底压力稍大于地层压力的钻井过程。初级井控的核心就是确定一个合理的钻井液密度,初级井控提供的钻井液液柱压力为安全钻井形成第一级屏障。初级井控技术要求我们在进行钻井施工时,首先要考虑配制合适密度的钻井液,确保井内钻井液液柱压力能够平衡甚至大于地层压力,保证井口敞开时安全施工。
二级井控:由于某些原因使井底压力小于地层压力时,发生了溢流,但可以利用地面设备和适当的井控技术来控制溢流,并建立新的井内压力平衡,达到初级井控状态。二级井控技术要求井口必须装防喷器组,井口防喷器组为安全钻井提供第二级屏障。二级井控的实质是“早发现、早关井和早处理”:
(1)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1~2m3之前发现。这是安全、顺利关井的前提。
(2)早关井: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。
(3)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。
三级井控:三级井控是指二级井控失败,井涌量大,失去了对地层流体流入井内的控制,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。即常说的井喷抢险,这时可能需要灭火、打救援井等各种具体技术措施。
对一口井来说,应当努力使井处于初级井控状态,同时做好一切应急准备,一旦发生井侵能迅速地做出反应,加以处理,恢复正常钻井作业。要尽力防止井侵变成井喷。
1.3与井控有关的概念
1)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。
2)溢流
当井侵发生后,井口返出的钻井液的量比泵入的钻井液的量多,停泵后井口钻井液自动外溢,这种现象称之为溢流。特点:返出流体不会到达转盘面上。
3)井涌
国内定义:井涌是溢流的进一步发展,井口返出流体超过转盘面,但低于二层平台。
国外定义:当地层压力大于井底压力时,在其压差作用下,地层流体进入井眼,这种流体流动称为井涌。
4)井喷
国内定义:井涌进一步发展,当井口返出流体超过二层平台时称为井喷。
国外定义:井涌失控称为井喷。
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。
5)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。这是钻井过程中最恶性的钻井事故。
6)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。这是钻井过程中最恶性的、损失巨大的钻井事故。
图1-1 与井控相关的概念
第二章井喷失控的原因及危害
2.1井喷失控的原因
井喷失控的原因大体可归纳以下方面:
1)起钻抽汲,造成诱喷。
2)起钻不灌修井液或没有灌满。
3)不能及时准确的发现溢流。
4)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的关井,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。
5)井口不安装防喷器。井口不安装防器主要是认识上的片面性:其一,片面追求节省成本,想尽量少地投入设备;其二,认为地层压力系数低,不会发生井喷,用不着安装防喷器。
6)井控设备的安装及试压不合格。
7)井身结构设计不合理。表层套管下的深度不够,技术套管下的深度又靠上,当钻到地层遇有异常压力而关井时,在表层套管鞋外憋漏,钻井液窜至井场地表,无法实施关井。
8)对浅气层的危害性缺乏足够的认识。许多人认为浅气层浅,最多几百米深,地层压力低,不会造成麻烦。而实际上,井越浅,平衡地层压力的钻井液柱压力也越小,