气体钻井井控技术

气体钻井井控技术

1适用于陆地气体钻井施工作业,规定了气体钻井井控设计、井控装备安装试压及维护、井控操作等内容

2引用文件

SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与维护

3术语和定义

下列术语和定义适用于本规范

3.1气体钻井gas drilling

用空气、天然气、氮气或其它气体作为钻井循环介质，在一些特定岩层井段中进行的钻井3.2旋转控制头

一种靠密封胶芯与钻具之间的过盈来封闭钻具与套管之间的环空，当钻具在其中旋转、往复运动时，能够承受一定井口压力的专用钻井工具

3.3旋转防喷器rotating blowout preventer（RBOP）

旋转防喷器是一种靠外部液压源提供的压力油推动活塞，挤压密封胶芯，封闭钻具与套管之间的环空，当钻具在其中旋转、往复运动时，能够承受一定井口压力的专用钻井装置

4井控设计

4.1地质设计

4.1.1提供邻井、邻构造油气显示层位及产量数据，对气体钻井井段油气分布作出预测；提供气体钻井井段地层压力系数和地温梯度数据；在可能含硫化氢等有毒有害气体地区钻井，对其层位、埋藏深度及含量进行预测

4.1.2分析周边环境、对气体钻井期间可能存在的环境影响作出评估

4.2工程设计

4.2.1根据地层产液、产气及压力系统等地质资料，确定合理的井身结构

4.2.2气体钻井井段上层套管抗外挤强度按全掏空设计，抗外挤安全系数≥1.00

4.2.3应有气测或综合录井等气体监测要求

4.2.4井口装置

4.2.4.1在规定的常规井口装置上安装旋转控制头或旋转防喷器

4.2.4.2主要目的层气体钻井要求

a）双闸板防喷器全封闸板安装在下，半封闸板安装在上

b）备用与所使用的钻杆、油管、套管相匹配的半封闸板芯子各一副

c）配备钻杆直管挂和与之连接的转换接头，直管挂外径应小于井口装置的通径

d）套管头、油管头内的保护套应取掉

4.2.5井控管汇

4.2.

5.1气体钻井井控管汇设计符合管汇选型要求

4.2.

5.2主要目的层应配备欠平衡专用节流管汇，其压力级别不低于旋转控制头的额定工作压力

4.2.6内防喷工具

4.2.6.1非储层气体钻井钻头之上安装一只常闭式止回阀，目的层气体钻井在钻头之上安装两只常闭式止回阀

4.2.6.2常闭式止回阀压力级别应与井口装置压力级别相一致

4.2.6.3防喷单根准备按规定执行

4.2.7主要目的层点火设施要求

4.2.7.1排砂管线应接至燃烧池，燃烧池满足要求

4.2.7.2排砂管线出口应安装点火装置，备用其它点火手段，增设风向标，专人观察

4.2.8钻井液储备

4.2.8.1目的层气体钻井应储备一倍井筒容积以上、密度高于设计地层压力当量钻井液密度0.2g/cm3~0.4g/cm3的加重钻井液及足够的加重材料和处理剂

4.2.8.2非目的层气体钻井应准备一倍井筒容积以上的近平衡钻井液

5井控装备安装、试压

5.1安装

5.1.1井控装置安装符合SY/T5964要求

5.1.2目的层气体钻井岩屑取样器距井口不少于30米

5.1.3气体监测系统配备齐全，运转正常

5.1.4至少有一条放喷管线或放喷管线上的分支接至污水池或回收罐，满足钻井液回收要求5.1.5主要目的层气体钻井接一条测试管线至燃烧池备用

5.2试压

5.2.1井控装置按照要求试压合格

5.2.2主要目的层旋转控制头试压，在不超过套管抗内压强度80%和井口其他设备额定工作压力的前提下，用清水进行动压试压，试压值不低于额定工作压力70%，稳压时间≥10min，压降≤0.7MPa

5.3维护

5.3.1气体钻进期间放喷管线内控闸阀处于常闭状态

5.3.2井控装置日常维护与保养符合SY/T5964要求

5.3.3每次起钻完，用气体喷射接头对闸板防喷器腔室进行清砂处理并活动闸板防喷器闸板5.3.4气体钻井结束后需继续钻进的应对井口装置重新试压

6井控操作

6.1空气钻进钻遇油气显示时，应停止钻进，循环观察，全烃持续低于3%，控制钻时钻进；全烃持续超过3%，应切断空气气源，打开防喷管线内控闸阀，开液动节流阀，经节流管汇主通道放喷点火，关闭半封闸板

6.2目的层气体钻进钻遇强烈油气显示或有毒有害气体时，应停止钻进，停止供气，上提钻具接头出转盘面，关闭半封闸板防喷器，关节流阀及节流阀前端的平板阀，打开防喷管线内控闸阀