水平井井控技术教材

水平井井控技术

井控（WellControl）：也叫井涌控制（KickControl）或者压力控制（PressureControl）：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，保证井内施工顺利进行。井控要点：（1）合理的钻井、压井液密度，保持压力平衡（2）合乎要求的井口防喷器井控基本指导思想一、井控基本概念常规井控法：（1）合理的压井液密度（2）合乎要求的井口防喷器井内压力平衡：P井底=P地层基本上保持井内压力平衡：P井底-P地层=ΔPΔP取值对于油井取：1.5～3.5MPa对于气井取：3.0～5.0MPa一、井控基本概念一、井控基本概念人们根据井口油气流出的规模和采取的控制方法之不同，把井控分为三级，即初级井控、二级井控和三级井控。一、井控基本概念一级井控技术：通过调整压井液密度，保持井筒内压井液液柱压力大于地层孔隙压力，避免发生井喷。压井液静液柱压力是第一级屏障；核心：确定一个合理的压井液密度。二级井控技术：当发生溢流时，进行关井作业，避免发生井喷。井口防喷器组提供第二级屏障。

三级井控技术：井喷发生后正确使用设备和技术重新恢复对井的控制。井喷可能是地面或是地下井喷。有时需要重新安装井口，进行关井和压井作业。具体的讲：三级井控技术指二级井控失败，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。一、井控基本概念一、井控基本概念被划分为“三高”的油气井：高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井。含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg／m3(100ppm)的井。高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄、学校、医院、工厂、集市等人员集聚场所，油库、炸药库等易燃易爆物品存放点，地面水资源及工业、农业、国防设施(包括开采地下资源的作业坑道)，或位于江河、湖泊、滩海和海上的含有硫化氢(地层天然气中硫化氢含量高于15mg／m3(10ppm))一氧化碳等有毒有害气体的井。一、井控基本概念长庆油田搞好井控工作的原则是：立足于初次井控、搞好二级井控，杜绝三次井控。确保各种施工顺利进行。日常井控工作的重点在钻井队、关键在班组、要害在岗位。长庆油田搞好井控工作的方针是：安全第一、预防为主，环保优先、综合治理。长庆油田搞好井控工作的理念是：以人为本、井喷就是事故、井喷是可防可控的长庆油田搞好井控工作的重点是天然气井、超前注水开发区块的油井、地层压力梯度大于0.95MPa/100m和气油比大于100m3/t井的作业。二、与井控有关的概念是指在钻井过程中，地层孔隙压力大于井底压力，地层孔隙中的流体将侵入井内，在循环过程中上返，钻井液池面上有气泡、油花现象。

最常见的井侵为气侵和盐水侵。（一）井侵（油气侵）二、与井控有关的概念（二）溢流

当井侵发生后，井口返出的压井液的量比泵入的压井液量多，停泵后压井液自动外溢。特点：返出流体不会到达转盘面上。二、与井控有关的概念（三）井涌（Kick）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二、与井控有关的概念（四）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。二、与井控有关的概念（五）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。井喷的原因工程方面人为因素设备方面人为因素地质或其它方面因素起钻抽吸起钻不罐压井液井口无人座岗，不能及时发现溢流发现溢流后处理措施不当井口不安装防喷器或封井器井口防喷设备试压不合格井身结构不合理对浅气层缺乏认识地层压力掌握不准空井时间过长相临注水井不停注或未减压压井液混油思想麻痹，违章操作二、与井控有关的概念三、井喷的危害井喷是损失巨大的灾难性事故，常造成机毁人亡，还会造成恶劣的社会影响。这一点必须铭刻在心。井喷失控的危害是多方面的。

(一)损坏设备

如大庆油田的喇83井、杏5井都是因井喷失控将整套设备陷入地下，四川气田从1957年到1981年发生井喷着火31井次、烧毁钻机18台，全国从1950年至1997年，发生井喷失控井319口，失控后着火井78口，因井喷失控着火烧毁钻机以及因井喷地层塌陷埋掉钻机共59台。造成的损失是相当惊人的。三、井喷的危害

(二)死伤人员

这类事件在四川、华北，胜利、中原等各个油田都发生过，仅四川局的32111钻井队在1966年的一次井喷事故中就死亡6人。2003年12月23日重庆开县罗16H井天然气(含硫化氢)井喷，死243人，中毒住院2142人，紧急疏散65000人，直接经济损失6432万元人民币，教训是惨痛的。

(三)浪费油气资源

无控制的井喷、不仅喷出了大量的油气，而且对油气藏能量的损失是难以计算的，可以说是对油气藏的灾难性的破坏。仅四川合4井等8口井的统计，因井喷放空天然气6.98×lO8m3，为储量的11％，损失惊人。三、井喷的危害1983年2月,伊朗海岸外的瑙鲁滋油田发生井喷，每天7000桶(111.7万升)原油白白地流入海里；四川长原大气田长1井井喷日喷气量超过1千万方,累计损失天然气达4.6亿方致使该井所在气田几乎失去开采价值。(四)污染环境

喷出的油气随风飘扬，对周围环境造成严重的污染，特别是喷出物含有硫化氢的时候，搅得四邻不安，人心惶惶，影响极坏。重庆开县12.23井喷事故造成234人死亡，900多人受伤，事发地方圆5公里内的4.1万多名群众被疏散，近1000名民警、武警和消防官兵投入事发现场进行战斗。初步估计经济损失在6000万元，但是由此造成的人员伤亡却是无法用金钱来衡量的（无价的）。事故过后，造成当地大面积饮用水污染。三、井喷的危害

(五)污染油气层。据四川石油管理局多年对多口井的统计资料分析，凡是钻井液喷空后压井或反复测试后压井，都会对产层造成严重伤害，其产量将下降30％一50％，甚至有的井不经酸化则见不到产量，可以说井喷后压井才是油气产层污染的罪魁。(六)报废井。井喷失控到了无法处理的时候，最后不得不把井眼报废，如新疆柯克亚地区的几口高产深井，胜利油田的罗5井、新罗5井等。(七)造成大量资金损失。在处理井喷事故时，要消耗大量资金，还要赔偿因井喷而造成的其他一切经济损失。三、井喷的危害四、做好井控工作的对策搞好井控工作，必须全面系统抓好五个环节：（1）思想重视：各级领导必须高度重视井控工作。（2）措施正确：三早。（3）严格管理：认真贯彻井控规定和细则。（4）技术培训：五个方面的人员（生产管理人员、现场操作人员、现场服务人员、相关技术人员、专业技术人员）必须培训，取得现场井控操作证。（5）装备配套：配齐各种压力等级