绪
井控技术复资料
钻井：利机械设备层钻成具肯定深度圆柱形孔眼工程
钻井目：1准确解质状况正确推断层油气储存状况 2开采油气提高油气采收率
井涌规模实行掌握方法井控作业分三级初级井控二级井控三级井控
井侵：层孔隙压力井底压力时层孔隙中流体侵入井通常称井侵
溢流：井侵发生井口返出钻井液量泵入钻井液量停泵井口钻井液动外溢种现象称溢流
井涌：溢流进步进展钻井液涌出井口现象称井涌
井喷层流体掌握涌入井筒喷出面现象称井喷
井喷失控：井喷发生法常规方法掌握井口面消灭敞喷现象称井喷失控
井喷失控直接缘：
1起钻抽吸造成诱喷 2起钻灌钻井液没灌满 3准时准确觉察溢流 4觉察溢流处理措施 5井口担忧装防喷器 6井控设备安装试压符合石油然气钻井井控技术规定求7井身构造设计合理 8浅气层危害性缺乏足够生疏9质设计未供准确层孔隙压力资料造成钻井液密度低层孔隙压力 10空井时间长观井口 11钻遇漏失层段发生井漏未准时处理处理措施12相邻注水井停注未减压 13钻井液中混油量混油均匀造成液柱压力低层孔隙压力 14想想麻痹违章操作
井喷失控危害：
1乱全面正常工作秩序影响全局生产 2钻井事简单化 3井喷失控极易引起火灾层塌陷影响四周千家万户生命安全造成环境污染 影响农田水利渔场牧场林场建设 4损害油气层破坏油气资源 5造成机毁亡油气井报废带巨济损失6涉面广国际国造成良社会影响
二井种压力概念相互关系
谓压力指物体单位面积受垂直力静液压力静止液体重力产生压力
压力梯度指增加单位垂直深度压力变化量
压力表示法：压力单位表示压力梯度表示流体量密度表示压力系数表示
覆岩层压力某深度岩石中流体该深度形成压力层裂开压力指某深度层发生裂开裂缝时承受压力 井底压力：全部作环形空间压力总
抽吸压力发生井起钻时钻柱端升空出井眼空间钻井 液粘滞性附钻柱钻柱行空出空间面钻井液充填 引起钻井液流淌钻头泥包时会产生抽吸压力
感动压力产生钻套时钻头行挤该处钻井液钻井液流
动受阻力便感动压力结果增效井底压力
影响感动压力抽吸压力素：柱起速度钻井液粘度钻井液静切力井眼子间环形空隙钻井液密度环形节流〔钻头泥包〕
泵压抑制井循环系统中摩擦损失需压力液压驱动数防喷设备包括防喷器
三层压力检测
沉积盆中种特压力形成机理：压实作构造运动成岩作密度差作流体运移作等
层裂开压力检测目：1检查水泥环质量 2确定套鞋处P
f
第
沙层P
f
3确定关井套压P
cmax
4确定钻井密度ρ
max
层裂开压力检测步骤：1钻目位置时调查泥浆性 2拉起钻具离
井底 5m 左右封井器关井 3单尔排量缓慢泵入钻井液 4记录时间泵入量相应立压值绘制曲线 5井压力明显变化止停泵观 10min 6节流阀泄开井重复2—6 步骤 2—3 次 7分析曲线
四井控设计
井控设计容：1合理设计井场布置 2压力剖面设计 3钻井液设计 4井控装置配置 5井身构造设计 6应急预案
井位选择：民房：500 m民设施〔高压线水源〕50 m井队生活区：300 m
发电房：30 m 锅炉房：50 m 油罐井口 30 m 发电房 20 m
井控表置组合配套求：压力级 14MPa 防喷器组合
T+S+2F
T+S+ F +F
T+S+ F +F
T+ F +S+F
Z Z Z Z H Z H
Z
T：套头 S：四通 F ：闸板防喷器 F
压力级 21 35MPa 防喷器组合
：环形防喷器
H
T+S+2 F + F
Z H
压力级 70 105MPa 防喷器组合
Z
Z
H
T+T+ S +2F +F + F
T+T+ F +S+2F + F
五井Z 涌Z H
缘预防检测
井涌普遍缘：1起钻时井未灌满钻井液 2抽吸压力 3钻井液密度够 4循环漏失 5层压力特
钻井时井涌检测：1钻井设计时进展井涌检测 2钻井时井涌检测 3钻井已发生井涌检测
钻井设计时进展井涌检测设计中做：
(1)套层压裂梯度设计具相容性(2)提出监测防喷设备适选择安装(3)估量层种特性(4)确定井涌井喷时应急措施
钻井已发生井涌检测方法： (1)排出线相排量(2)停泵井流体连续排出(3)罐钻井液体积增加(4)泵压降低排量增加(5)起钻时灌入钻井液量正常
六关井程序
四 七 动 作：
1钻进时发生溢流：发信号停顿钻进〔停泵〕抢提方钻杆扣吊开 3#板阀 17#节流阀关防喷器关节流阀套压力立压力泥浆增量
2起钻时：发信号停顿起钻抢接回压阀抢接方钻杆开3#板阀
17#节流阀关防喷器关 节流阀套压力立压力泥浆增量
3起钻铤时发生溢流：发信号停顿起钻抢接回压阀抢接方钻杆开
3#板阀 17#节流阀关 防喷器关 节流阀套压力立压力泥浆增量
4空井时发生溢流
发信号停顿作业抢钻杆开3#板阀 17#节流阀关 防喷器关节流阀套压力立压力泥浆增量
硬关井 ：发生溢流节流阀关闭状况关闭防喷器优点：关井程序简洁时间短层流体侵入量少
缺点：产生水击井口装置套层承受压力急剧增加超井口装置额定压力套抗压强度层裂开压力易损坏井口装置压漏薄弱层
适井涌速度高井口装置承压力量高状况
软关井： 发生溢流先翻开节流阀然关闭防喷器关闭节流阀优点：避开水击现象
缺点：关井程序较简单时间长层流体侵入量较
适井涌速度较高井口装置承压力量较低裸眼井段薄弱层状况半软关井： 觉察井涌先适翻开节流阀关防喷器边开节流阀边关防喷器
特点：适井涌速度较高井口装置承压力量较低裸眼井段薄弱层状况
七井气体膨胀运移
开井时气体运移： 起钻程中述量气侵易觉察着钻具起出气体断运移早期检查说明没觉察溢流麻烦正加剧时气体升膨胀肯定程度表现出极稍微溢流终气体膨胀会降低静液柱压力层流体量侵入井假设常常监测 起钻钻井漏出钻井液种类型井涌变明显
关井时气体运移： 进入井然气关井状态稳定钻井液中滑脱升升趋势钻井液性关钻井液粘度切力越 滑脱越易产生
井关闭然气井膨胀升程中体积发生变化始终保持井底时体积样然气压力升程中发生变化保持井底时压力值层压力值井底井口井深度受压力然气升变化然气升井口时 然气压力加整钻井液柱作全井筒井底井口井筒 处压力达
总压力环空静液压力+环空压力损耗+井涌掌握压力
立压力循环压力损失+静液压力衡值+掌握井涌压力立压力循环压力+井底压力钻柱静液压力
初始立压力：循环开头需压力
终立压力： 钻井液达钻头位置开头返出面时压力时程中应位置数值
初始立压力低泵速泵压+关井钻杆压力 终立压力低泵速泵压+压力调整值
原始钻井液密度：钻柱钻井液密度
压井钻井液密度衡层压力钻井液密度
钻井液密度：压井开头完毕时间入井钻井液密度低泵速泵压钻井液密度÷旧钻井液密度×旧低泵速泵压压力调整值钻井液密度差×垂直井深×981
钻井液密度差压井钻井液密度钻井液密度
常压井方法司钻法等加重法循环加重法
两种特状况：司钻法：第循环初始立压力终立压力等加重法：终立压力低泵速泵压
井底常压法压井原理： 通利开开销节流阀始终保持井底压力稍层压力排出污染钻井液恢复井压力衡
司钻法压井〔称二次循环法压井需循环二周钻井液〕第循环周：原钻井液环空已受污染钻井液顶出井时配置重钻井液
次循环周：重钻井液环空中钻井液顶面恢复井压力衡工程师法压井〔称次循环法压井循环周完成压井〕
重钻井液受污染钻井液顶出井恢复井压力衡司钻法压井施工步骤
1 缓慢开泵时翻开节流阀
2 调整泵排量压井排量保持变原浆进展循环直环空受污染钻井液排出面
3 环空受污染钻井液排完停泵关节流阀观关井套压力否等关井力压
4 缓慢开泵时翻开节流阀
5 调整泵排量压井排量保持变井泵入重钻井液直重钻井液达钻头
6 重钻井液钻头环空返出面
7 停泵关节流阀观关井套压力关井立压力否全等零工程师法压井施工步骤
1 缓慢开泵时翻开节流阀套压等关井套压变
2 调整泵排量压井排量保持变井泵入重钻井液直重钻井液达钻头
3 重钻井液钻头环空返出面
4 停泵关节流阀观关井套压力关井立压力否全等零全零压井成功
某探井早 1245 钻井深 3200m 时发生井涌关井10 分钟测立压6MPa 钻井液池增量 25m3 钻头直径 2159mm 技术套外径×径
2445mm ×224mm深 2600m钻杆外径×径127mm ×1086mm钻井液密度
125gcm3钻井泵 3NB1000 泵缸径 170mm额定泵压 168MPa压井排量
10Ls循环压力P
ci
38 MPa套鞋处裂开压力梯度 169KPam试工程师
法做压井设计填写压井施工单
解：井号：井深：32km垂直井深：32km套鞋深度h26km 套鞋处裂开压力ρf 1699811727gcm3
井钻井液密度ρ125gcm3
关井极限套压Pcmax (ρ
f
ρ )17271250477gcm3
套钢级壁厚 1025mm径 224mm抗压强度MPa
关井压力 Pa6MPa关井套压力Pc70MPa钻井液增量 25m3
选压井排量10ls初始压井压耗Psp Pci 38 MPa
压井钻井液密度〔Pa+Ph)(H·g)+β 〔Pa981H+ ρ)+005
6981×32+125+005 149gcm3
压井初始泵出口压力PTi Pa+ Psp 6+3898MPa
压井终 泵出口压力 PTf Psp× (ρ 重ρ 原) 38 × (149125)
406MPa
泵钻头〔柱〕：
0000785 ×(钻杆径mm)2 ×长度〔m〕
0000785 ×10862×3200 296264L 494 分
合计：296264L 494 分
钻头鞋〔环空〕：
0000785 ×[〔井径mm〕2(钻铤径mm)2 ]×长度〔m〕L分
0000785 ×[〔井径mm〕2(钻杆径mm)2 ]×长度〔m〕
0000785 ×[21592127 2]×〔32002600〕143579L233 分
合计：143579L233 分
套鞋面〔环空〕：
0000785 ×[〔套径mm〕2(钻杆外径mm) 2 ]×长度〔m〕
0000785 ×[2242127 2]×2600 6948993L1158 分
合计： 6948993LL 1158 分总计：11347423L1885 分
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绪
井控技术复资料
钻井：利机械设备层钻成具肯定深度圆柱形孔眼工程
钻井目：1准确解质状况正确推断层油气储存状况 2开采油气提高油气采收率
井涌规模实行掌握方法井控作业分三级初级井控二级井控三级井控
井侵：层孔隙压力井底压力时层孔隙中流体侵入井通常称井侵
溢流：井侵发生井口返出钻井液量泵入钻井液量停泵井口钻井液动外溢种现象称溢流
井涌：溢流进步进展钻井液涌出井口现象称井涌
井喷层流体掌握涌入井筒喷出面现象称井喷
井喷失控：井喷发生法常规方法掌握井口面消灭敞喷现象称井喷失控
井喷失控直接缘：
1起钻抽吸造成诱喷 2起钻灌钻井液没灌满 3准时准确觉察溢流 4觉察溢流处理措施 5井口担忧装防喷器 6井控设备安装试压符合石油然气钻井井控技术规定求7井身构造设计合理 8浅气层危害性缺乏足够生疏9质设计未供准确层孔隙压力资料造成钻井液密度低层孔隙压力 10空井时间长观井口 11钻遇漏失层段发生井漏未准时处理处理措施12相邻注水井停注未减压 13钻井液中混油量混油均匀造成液柱压力低层孔隙压力 14想想麻痹违章操作
井喷失控危害：
1乱全面正常工作秩序影响全局生产 2钻井事简单化 3井喷失控极易引起火灾层塌陷影响四周千家万户生命安全造成环境污染 影响农田水利渔场牧场林场建设 4损害油气层破坏油气资源 5造成机毁亡油气井报废带巨济损失6涉面广国际国造成良社会影响
二井种压力概念相互关系
谓压力指物体单位面积受垂直力静液压力静止液体重力产生压力
压力梯度指增加单位垂直深度压力变化量
压力表示法：压力单位表示压力梯度表示流体量密度表示压力系数表示
覆岩层压力某深度岩石中流体该深度形成压力层裂开压力指某深度层发生裂开裂缝时承受压力 井底压力：全部作环形空间压力总
抽吸压力发生井起钻时钻柱端升空出井眼空间钻井 液粘滞性附钻柱钻柱行空出空间面钻井液充填 引起钻井液流淌钻头泥包时会产生抽吸压力
感动压力产生钻套时钻头行挤该处钻井液钻井液流
动受阻力便感动压力结果增效井底压力
影响感动压力抽吸压力素：柱起速度钻井液粘度钻井液静切力井眼子间环形空隙钻井液密度环形节流〔钻头泥包〕
泵压抑制井循环系统中摩擦损失需压力液压驱动数防喷设备包括防喷器
三层压力检测
沉积盆中种特压力形成机理：压实作构造运动成岩作密度差作流体运移作等
层裂开压力检测目：1检查水泥环质量 2确定套鞋处P
f
第
沙层P
f
3确定关井套压P
cmax
4确定钻井密度ρ
max
层裂开压力检测步骤：1钻目位置时调查泥浆性 2拉起钻具离
井底 5m 左右封井器关井 3单尔排量缓慢泵入钻井液 4记录时间泵入量相应立压值绘制曲线 5井压力明显变化止停泵观 10min 6节流阀泄开井重复2—6 步骤 2—3 次 7分析曲线
四井控设计
井控设计容：1合理设计井场布置 2压力剖面设计 3钻井液设计 4井控装置配置 5井身构造设计 6应急预案
井位选择：民房：500 m民设施〔高压线水源〕50 m井队生活区：300 m
发电房：30 m 锅炉房：50 m 油罐井口 30 m 发电房 20 m
井控表置组合配套求：压力级 14MPa 防喷器组合
T+S+2F
T+S+ F +F
T+S+ F +F
T+ F +S+F
Z Z Z Z H Z H
Z
T：套头 S：四通 F ：闸板防喷器 F
压力级 21 35MPa 防喷器组合
：环形防喷器
H
T+S+2 F + F
Z H
压力级 70 105MPa 防喷器组合
Z
Z
H
T+T+ S +2F +F + F
T+T+ F +S+2F + F
五井Z 涌Z H
缘预防检测
井涌普遍缘：1起钻时井未灌满钻井液 2抽吸压力 3钻井液密度够 4循环漏失 5层压力特
钻井时井涌检测：1钻井设计时进展井涌检测 2钻井时井涌检测 3钻井已发生井涌检测
钻井设计时进展井涌检测设计中做：
(1)套层压裂梯度设计具相容性(2)提出监测防喷设备适选择安装(3)估量层种特性(4)确定井涌井喷时应急措施
钻井已发生井涌检测方法： (1)排出线相排量(2)停泵井流体连续排出(3)罐钻井液体积增加(4)泵压降低排量增加(5)起钻时灌入钻井液量正常
六关井程序
四 七 动 作：
1钻进时发生溢流：发信号停顿钻进〔停泵〕抢提方钻杆扣吊开 3#板阀 17#节流阀关防喷器关节流阀套压力立压力泥浆增量
2起钻时：发信号停顿起钻抢接回压阀抢接方钻杆开3#板阀
17#节流阀关防喷器关 节流阀套压力立压力泥浆增量
3起钻铤时发生溢流：发信号停顿起钻抢接回压阀抢接方钻杆开
3#板阀 17#节流阀关 防喷器关 节流阀套压力立压力泥浆增量
4空井时发生溢流
发信号停顿作业抢钻杆开3#板阀 17#节流阀关 防喷器关节流阀套压力立压力泥浆增量
硬关井 ：发生溢流节流阀关闭状况关闭防喷器优点：关井程序简洁时间短层流体侵入量少
缺点：产生水击井口装置套层承受压力急剧增加超井口装置额定压力套抗压强度层裂开压力易损坏井口装置压漏薄弱层
适井涌速度高井口装置承压力量高状况
软关井： 发生溢流先翻开节流阀然关闭防喷器关闭节流阀优点：避开水击现象
缺点：关井程序较简单时间长层流体侵入量较
适井涌速度较高井口装置承压力量较低裸眼井段薄弱层状况半软关井： 觉察井涌先适翻开节流阀关防喷器边开节流阀边关防喷器
特点：适井涌速度较高井口装置承压力量较低裸眼井段薄弱层状况
七井气体膨胀运移
开井时气体运移： 起钻程中述量气侵易觉察着钻具起出气体断运移早期检查说明没觉察溢流麻烦正加剧时气体升膨胀肯定程度表现出极稍微溢流终气体膨胀会降低静液柱压力层流体量侵入井假设常常监测 起钻钻井漏出钻井液种类型井涌变明显
关井时气体运移： 进入井然气关井状态稳定钻井液中滑脱升升趋势钻井液性关钻井液粘度切力越 滑脱越易产生
井关闭然气井膨胀升程中体积发生变化始终保持井底时体积样然气压力升程中发生变化保持井底时压力值层压力值井底井口井深度受压力然气升变化然气升井口时 然气压力加整钻井液柱作全井筒井底井口井筒 处压力达
总压力环空静液压力+环空压力损耗+井涌掌握压力
立压力循环压力损失+静液压力衡值+掌握井涌压力立压力循环压力+井底压力钻柱静液压力
初始立压力：循环开头需压力
终立压力： 钻井液达钻头位置开头返出面时压力时程中应位置数值
初始立压力低泵速泵压+关井钻杆压力 终立压力低泵速泵压+压力调整值
原始钻井液密度：钻柱钻井液密度
压井钻井液密度衡层压力钻井液密度
钻井液密度：压井开头完毕时间入井钻井液密度低泵速泵压钻井液密度÷旧钻井液密度×旧低泵速泵压压力调整值钻井液密度差×垂直井深×981
钻井液密度差压井钻井液密度钻井液密度
常压井方法司钻法等加重法循环加重法
两种特状况：司钻法：第循环初始立压力终立压力等加重法：终立压力低泵速泵压
井底常压法压井原理： 通利开开销节流阀始终保持井底压力稍层压力排出污染钻井液恢复井压力衡
司钻法压井〔称二次循环法压井需循环二周钻井液〕第循环周：原钻井液环空已受污染钻井液顶出井时配置重钻井液
次循环周：重钻井液环空中钻井液顶面恢复井压力衡工程师法压井〔称次循环法压井循环周完成压井〕
重钻井液受污染钻井液顶出井恢复井压力衡司钻法压井施工步骤
1 缓慢开泵时翻开节流阀
2 调整泵排量压井排量保持变原浆进展循环直环空受污染钻井液排出面
3 环空受污染钻井液排完停泵关节流阀观关井套压力否等关井力压
4 缓慢开泵时翻开节流阀
5 调整泵排量压井排量保持变井泵入重钻井液直重钻井液达钻头
6 重钻井液钻头环空返出面
7 停泵关节流阀观关井套压力关井立压力否全等零工程师法压井施工步骤
1 缓慢开泵时翻开节流阀套压等关井套压变
2 调整泵排量压井排量保持变井泵入重钻井液直重钻井液达钻头
3 重钻井液钻头环空返出面
4 停泵关节流阀观关井套压力关井立压力否全等零全零压井成功
某探井早 1245 钻井深 3200m 时发生井涌关井10 分钟测立压6MPa 钻井液池增量 25m3 钻头直径 2159mm 技术套外径×径
2445mm ×224mm深 2600m钻杆外径×径127mm ×1086mm钻井液密度
125gcm3钻井泵 3NB1000 泵缸径 170mm额定泵压 168MPa压井排量
10Ls循环压力P
ci
38 MPa套鞋处裂开压力梯度 169KPam试工程师
法做压井设计填写压井施工单
解：井号：井深：32km垂直井深：32km套鞋深度h26km 套鞋处裂开压力ρf 1699811727gcm3
井钻井液密度ρ125gcm3
关井极限套压Pcmax (ρ
f
ρ )17271250477gcm3
套钢级壁厚 1025mm径 224mm抗压强度MPa
关井压力 Pa6MPa关井套压力Pc70MPa钻井液增量 25m3
选压井排量10ls初始压井压耗Psp Pci 38 MPa
压井钻井液密度〔Pa+Ph)(H·g)+β 〔Pa981H+ ρ)+005
6981×32+125+005 149gcm3
压井初始泵出口压力PTi Pa+ Psp 6+3898MPa
压井终 泵出口压力 PTf Psp× (ρ 重ρ 原) 38 × (149125)
406MPa
泵钻头〔柱〕：
0000785 ×(钻杆径mm)2 ×长度〔m〕
0000785 ×10862×3200 296264L 494 分
合计：296264L 494 分
钻头鞋〔环空〕：
0000785 ×[〔井径mm〕2(钻铤径mm)2 ]×长度〔m〕L分
0000785 ×[〔井径mm〕2(钻杆径mm)2 ]×长度〔m〕
0000785 ×[21592127 2]×〔32002600〕143579L233 分
合计：143579L233 分
套鞋面〔环空〕：
0000785 ×[〔套径mm〕2(钻杆外径mm) 2 ]×长度〔m〕
0000785 ×[2242127 2]×2600 6948993L1158 分
合计： 6948993LL 1158 分总计：11347423L1885 分
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