HF203井井喷及强行下钻压井方法
四种常规压井方法
四种常规压井方法四种常规压井方法1、边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法可以在最短的时间防喷制住溢流，使井控装置承受的压力最小、承压时间最短，可以减少钻具粘卡等井下事故，因此是最安全的，但这种处置方法计算较复杂，需要进行许多的计算。
2、继续关井，先加重钻井液，再循环压井(等待加重法或工程师法)法。
该处置可以在一个循环周完成，所需时间最短，井口压力较小，也较安全，压井多采用这种方法，但是关井时间长，对循环不利，因此该方法效果的好坏关键取决于是否能迅速加重钻井液。
以不变的泵速循环注入加重钻井液；在加重钻井液到达钻头的过程中，调节节流阀使立压由初始循环值下降到终了循环值(加重钻井液低泵冲泵压)，使套压值保持不变；当加重钻井液到达钻头后向环空上返过程中，立压值保持不变，套压值逐渐下降，当加重钻井液到达井口时，套压降为零，重建起地层——井眼压力平衡，压井结束。
3、先循环排出受侵污的钻井液，关井、加重钻井液，再循环压井(两步控制法或司钻法)法。
这种处置相对来说是安全的，技术上也比较容易掌握，但需要最长的时间和最大程度的应用井口装置。
钻井液在第一个循环周内未加重，因此立压不变(或初始与终了循环压力相等)，同时第一循环周结束，关闭节流阀时，套压应该等于立压。
4、先循环排出受侵污的4、先循环排出受侵污的钻井液，然后边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法既复杂又需要时间更长。
附件1-13井压井施工单年月日设批人：工程师法压井步骤1、在关井套压小于最大允许关井套压值的情况下，继续关井，先加重泥浆，再循环压井(工程师法)。
组织一切力量迅速加重配浆是关键。
2、以进入目的层后最后一次低泵冲试验的泵冲及排量，循环注入加重泥浆；在加重泥浆到达钻头的过程中，调节节流阀使立压由初始循环值下降到终了循环值(加重泥浆低泵冲泵压)，使套压值保持不变。
3、当加重泥浆到达钻头后向环空上返过程中，调节节流阀使立压值保持不变，此时套压值逐渐下降，当加重泥浆到达井口时，套压降为零，重建起地层——井眼压力平衡，压井结束。
钻井井控现场操作技术与压井方法
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。
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
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”。
来说，并不会感到难受；
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பைடு நூலகம்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。
油气勘探中井喷事故处置规程
油气勘探中井喷事故处置规程（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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井下钻探工操作规程
井下钻探工操作规程井下钻探工操作规程一、适用范围第1条本操作规程适用于全国各类煤矿从事地质孔、水文孔、物探孔、探放水孔、瓦斯抽放孔、注浆孔、灭火孔、通风孔、供电通讯孔施工的井下钻探工。
抢险救灾孔等可以参照执行，但需针对具体情况作相应的补充规定。
二、上岗条件第2条必须经过专业技术培训，考核合格，并具有操作资格证，司钻人员还应具备相应的绞车司机证，方可上岗。
第3条必须熟悉《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程(试行)》、《煤矿防治水工作条例》、《井下钻探工操作规程》等有关规定。
第4条熟悉各类钻机的工作原理，掌握各种钻机的操作要领、维护保养及排除故障的技术知识。
第5条必须经过煤矿安全知识培训，掌握煤矿的防灾、避灾知识。
第6条必须严格执行工种岗位责任制和各种防范事故的措施，掌握各种钻探施工方法。
三、安全规定(一)一般规定第7条井下钻探施工前，必须了解钻探工程的设计目的、任务，施工措施要做到传达、贯彻、签字，并严格按照各种规程措施施工。
第8条作业地点要保证风量可靠，无风地点施钻必须采用专门安设局部通风机或风障、狂风、导风筒等方式通风，施钻过程严禁停风、停电、停水。
第9条必须对现场进行加固支护，钻场要符合设计要求，不得相互拥挤，设备、钻具要摆放有序。
第10条钻进时要严格按照工程技术人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深、孔径等进行施工，未经同意不得擅自改动。
第11条严禁使用非煤安标志的钻探设备及大于25。
以上倾角的钻孔人工起、下钻。
第12条施工地点必须有专用电话，保持正常的通讯联系。
(二)几项具体操作的安全规定1．打吊锤应注意的安全规定：第13条使用吊锤上下冲击震动孔内事故钻具是一种常用的方法，当瓦斯浓度超过1％时禁止使用吊锤。
第14条在使用吊锤前，应事先检查设备各部螺丝牢固情况，以防因震动落下伤人。
第15条打吊锤时，场地要清除干净，要有专人指挥统一号令。
第16条打吊锤时应将钻杆上端的打箍或接手拧紧，由专人注意松动情况，如果松了要及时扭紧，防止打箍脱落或吊锤打烂伤人。
论述二次循环法压井法的压井作业步骤
论述二次循环法压井法的压井作业步骤二次循环法压井法是一种常用的井控技术，用于控制油井中的井喷和井涌事故，保障井口的安全。
该方法通过通过在井筒中注入控制剂，如泥浆或水，以逐渐增加井内的压力，抵抗井底高压油气的迅猛喷发。
下面将分步骤详细论述二次循环法压井法的压井作业步骤：1.检查井口设备：在进行压井作业前，需要对井口设备进行检查，确保其完好无损。
确认井口设备能够承受压井过程中产生的巨大压力。
2.建立井口安全阀泡沫堵塞系统：在井控作业过程中，需要建立井口安全阀泡沫堵塞系统来防止井喷事故。
这个系统通常是一套由泡沫、水和压缩空气组成的混合物，会被注入到井口安全阀中，用于堵塞井眼。
3.注入压井液：在建立好井口安全阀泡沫堵塞系统后，开始注入压井液进入井筒。
压井液通常是由泥浆、水和化学添加剂组成的混合物，具有一定的密度和黏度，可产生足够的压力来抵抗井底高压油气。
注入过程中需要控制注入速度和流量，以免产生压力过大的冲击。
4.压井过程：一旦开始注入压井液，井口安全阀会逐渐关闭，形成封闭系统。
此时，压井液将顺着井筒循环，从井口注入到井底，然后从井底通过井眼回流至井口。
这个过程是循环的，直到达到所需的压力。
5.监测井底压力：在压井过程中，需要不断监测井底的压力，以确保井底油气的压力得以控制。
监测方法通常是通过安装井底压力传感器，将传感器数据传输到地面上的仪表室进行实时监控。
6.维持压力稳定：一旦达到所需的压力，需要维持压力稳定一段时间，以确保井底的井底油气得到充分控制。
维持压力稳定的时间通常根据井底情况和压井目的而定。
7.压井液清除：一旦压井作业完成，需要将压井液从井筒中清除。
通常采用逆循环方法，将清洗液从井口注入井筒，然后通过井底回流至井口，清除井筒中的压井液。
通过以上步骤，二次循环法压井法的压井作业可以有效地控制井底油气的喷发，确保井口的安全。
但是需要注意的是，压井作业需要进行严格的计划和设计，并由经验丰富的工程师指导和监督，以确保作业的安全和成功。
井下作业施工现场井控工作要点
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一
三项设计
1．设计是依据相关标准和规定而编制的，不 能与技术规程、规定有冲突。 2．设计是现场施工的依据，应严谨、全面、 规范。 3．设计是保证生产、井控安全工作的源头。 目的： 正确指导现场施工作业，实现任务的 顺利完成，确保安全。
三
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压井后，观察2小 时无外溢拆井口
应明确具体试压值
正确做法
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安全经验分享
吉林“6.5”井喷事故调查组汇报会 讨论情况及廖总讲话
（2007年6月25日10：30根据录Hale Waihona Puke 整理）爱国 创业 求实 奉献
廖总：这次事故确实是恶性井喷事故，只是发生 的地点、发生的环境不一样罢了，如果处在川东 北、处在高含硫地区，事故又是一个案例，又是 一个12.23，甚至可以说比12.23更可恨，12.23 还安了封井器，这个井连封井器都没有安装 ……。
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二
确保井控装备的安装质量
远程控制台
安装在距井口不少 于 25m ，便于操作手 观察的位置。电源应从 配电板总开关处直接引 出，并用单独的开关控 制。
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二
确保井控装备的安装质量
井控管汇
应使用合格的管材。
不允许现场焊接。 转弯处应使用不小于 90
0的钢质弯头，气井（高气油
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一
三项设计
施工设计：依据地质设计和工程设计做出，施 工设计中应有明确的井控内容。 a)压井液要求：性能、数量 。
b)压井材料准备：清水、添加剂和加重材料等。
特殊压井方法
特殊压井方法1.1空井压井方法（1）发生溢流原因。
由于起钻时发生强烈抽吸，地层流体进入井内，或因电测等空井作业时，钻井液长期静止而被气侵，不能及时除气所造成。
（2）处理方法。
空井发生溢流，不能再将钻具下入井内时，应迅速关井，记录关井压力。
然后用“体积法”将井内气体排出。
（3）压井原理。
在控制一定的井口压力以保持压稳地层的前提下，间歇放出钻井液，让天然气在井内膨胀，上升到井口。
（4）操作方法。
先确定允许的套压升高值，当套压上升到允许的套压值后，通过节流阀放出一定量的钻井液，然后关井。
关井后气体又继续上升，套压再次升高，再放出一定量的钻井液。
重复上述操作，直到井内充满钻井液。
1.2钻井液喷空时的压井方法（1）井内无钻具或钻具很少时，采用“置换法”压井，向井内强行泵入一定量的钻井液，关井。
使钻井液下沉至井底，再放气泄掉一定量的井口压力，其值应等于灌入钻井液所增加的压力值。
重复上述操作，间歇泵入钻井液、间歇释放压力，就可以使井内静液柱压力逐渐增加，井口套压逐渐降低，最后建立新的平衡。
（2）钻具在井底时，向井内强行注入加重钻井液，并使钻井液进入环空，慢慢地在环空建立液柱压力。
当钻井液在环空返到一定高度后，关井套压不很高时，则可通过节流阀进行循环压井。
1.3低套压压井方法是指发生溢流后不能关井，若关井，套压就会超过最大允许关井套压，因此不能关死井，只能控制在接近最大允许关井套压的情况下节流放喷。
（1）不能关井的原因：a、高压浅气层发生溢流；b、表层套管或技术套管下得太浅；c、发现溢流太晚。
（2）压井原理：低套压压井就是在井不能完全关闭的情况下，通过节流阀控制套压，使套压在不超过极限套压的条件下进行压井。
当加重钻井液在环空上返到一定高度后，可在极限套压范围内试行关井。
关井后，求得关井立管压力和压井钻井液密度，然后再用常规法压井。
（3）减少地层流体的措施：在低套压压井过程中，由于井底压力不能平衡地层压力，地层流体仍会继续侵入井内，从而增加了压井的复杂性，为了减少地层流体的继续侵入，则：a、增大压井排量，可以使环空流动阻力增加，有助于增大井底压力，抑制和减少地层流体的继续侵入；b、提高第一次循环的重钻井液密度，可使加重钻井液进入环空后，能较快地增加环空的液柱压力，降低井口套压；c、如果地层破裂压力是最小极限压力时，当溢流被顶替到套管内以后，可适当提高井口套压值。
钻进起下钻操作
全井钻进过程（1）第一次开钻，下表层套管；（2）第二次开钻，从表层套管内，用小一些的钻头往下钻进，如地层情况不复杂，可直接钻到预定井深完井。
若遇到了复杂地层，用泥浆难以控制时，便要起钻下技术套管（中间套管）；（3）第三次开钻，从技术套管内用再小一些的钻头往下继续钻进。
依上述同样道理，或可一直钻达预定井深，或再下第二层技术套管，再进行第四次，第五次开钻，最后钻至预定井深，下油层套管，进行固井完井作业。
钻进作业钻进，概括起来可包括如下几道工序：（1）下钻：将由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻杆往下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。
下钻包括下述操作：①挂吊卡以高速档提升空吊卡至一个立根高度；②二层台处扣吊卡，将立根稍提移至井中心，对扣；③拉猫头旋绳上扣；④用猫头和大钳紧扣；⑤稍提钻柱，移出吊卡；⑥用机械刹车和水刹车控制下放速度，将钻柱下放一立根距离；⑦借助吊卡将钻柱轻座在转盘上，从吊卡上脱开吊环。
再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，接上方钻杆准备钻进；（2）正常钻进－又称纯钻进，启动转盘通过钻杆柱带动井底工具旋转，借用手刹车，给钻头施加适当的压力以破碎岩石。
与此同时，开动泥浆泵循环泥浆，冲洗井底，携出岩屑，保护井壁，冷却钻具。
只要根据不同的地层情况、钻进深度，选择合适的钻头类型等，并使转速、钻压、排量和泥浆性能处于最佳组合状态，就能获得最快的钻进速度。
（3）接单根－随着正常钻进的继续进行，井眼不断加深，需不断地接长钻杆柱；每次接入一根钻柱，此作业称为接单根。
包括以下操作：①上提钻柱全露方钻杆，并将钻柱座在转盘上；②卸开关微提方钻杆移至小鼠洞上方与小鼠洞中的单根对扣；③拉猫头旋绳上扣；④从小鼠洞中提出单根移至井中钻柱上方，并对好扣；⑤用猫头和旋绳旋上接头丝扣；⑥用猫头，大钳紧扣；⑦稍提钻柱，移开吊卡，下放钻柱至井底，继续钻进。
（4）起钻－当钻头工作一段时间后便磨损不能再用，需要更换新钻头，为此，要将井中全部钻柱取出，此称起钻作业。
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第39卷第3期石 油 钻 探 技 术Vo l .39No .32011年5月PET RO L EUM DRIL LI NG T ECHN IQ U ES M ay ,2011收稿日期:2011-01-21;改回日期:2011-04-19。
作者简介:张桂林(1959—),男,山东寿光人,1981年毕业于胜利石油学校钻井专业,2008年获中国石油大学(华东)油气井工程专业硕士学位,副处长,教授级高级工程师,主要从事钻井工程技术方面的管理与研究工作。
联系方式:(0546)8555165,z hangguilin .s lyt @sinopec .com 。
钻井完井 doi :10.3969/j .issn .1001-0890.2011.03.013HF203井井喷及强行下钻压井方法张桂林,董明键(中国石化胜利石油管理局石油工程管理处,山东东营 257001)摘 要:川东北地区地质情况复杂,产层具有高压、高产、高含硫等特点,钻井与固井难度大。
H F203井是该地区的一口高压定向深井,尾管固井钻完水泥塞起钻后期发生溢流,因处理不当发生了井喷。
介绍了该井的基本情况、溢流发生经过和置换法压井的过程,分析了井喷原因、压井难点,通过分析硬顶(平推)压井法、强行下钻压井法的适用条件,并结合该井的具体情况,确定采用强行下钻法压井。
指出水泥浆缓凝时间过长是H F203井发生溢流的主要原因,起钻过程中未灌满钻井液是发生溢流的直接原因,发现溢流后处理不当是导致井喷的直接原因。
HF 203井压井的主要难点是井内压力太高、钻具深度太浅、无法实施置换法和硬顶法压井,强行下钻法是最佳压井方法。
该井采用强行下钻法压井成功,为今后采用强行下钻法处理高压深井井喷提供了借鉴。
关键词:溢流井喷压井强行下钻HF203井中图分类号:T E28 文献标识码:A 文章编号:1001-0890(2011)03-0072-05Well HF203Blowout and Unconventional Killing MethodZhang Guilin ,Dong Mingjian(Petroleum Engineering &Technology M anagement Department of S heng li Petroleum A dministra -tion ,Dong ying ,Shandong ,257001,China )A bstract :The geolog y in no rtheaste rn Sichuan is ve ry com plex and the formation has high pressure ,hig h productivity and high sulphur content .T herefo re there is a lot of difficulties in drilling and cem enting in this area .Well H F203is a high -pressure deep directional w ell w ith liner cementing com pletio n .A fter drilling the cement plug ,o verflo w occurred in later stage o f tripping out ,and then blo w out due to improper handling .This pape r describes the basic situation o f the w ell ,the pro cess of o verflo w and displacement w ell killing .This paper analy zed the blow out reasons and well killing difficulties .By analyzing the applicable conditions of bullheading and stripping killing metho d ,stripping killing method w as used considering the specific circumstances of the well .Too long retarding slurry time is the m ain reason of o verflow ,and the di -rect reason fo r overflow is that drilling fluid is no t filled w ith in tripping out .The m ain difficulties o f this well are the hig h well pre ssure .It is unable to implement the displacem ent and bullheading killing method due to shallow drilling depth ,the stripping metho d is the best method .The successful applica tion o f strip -ping m ethod provided a basis for deep w ell blow o ut treatment w ith high pressure in the future .Key words :spill ;blow out ;killing w ell ;stripping killing metho d ;Well H F203 川东北地区是我国天然气增储上产的重要地区,近年来相继发现了多个大气田[1],已成为近期和今后一段时间内天然气勘探开发的重点区域。
但是,该地区产层具有高压、高产、高含硫等特点,是我国石油钻井井控风险最大的区域之一,近年来先后发生了多起溢流与井喷事故[2-3]。
由于地质情况复杂,存在多套不同的压力系统,气层活跃,钻井井控风险高、固井防气窜难度大[4]。
H F203井是川东北通南巴构造带上的一口高压定向开发井,完钻井深6191.00m ,垂深5214.93m ,完钻时钻井液密度第39卷第4期张桂林等.HF203井井喷及强行下钻压井方法2.16kg/L,完钻层位是飞仙关组二段,主要含油气层为嘉陵江组二段和飞仙关组三段。
该井尾管固井后起出送入钻具、下入钻头钻水泥塞,在钻完水泥塞起钻至井深254.00m时发生了溢流并进而形成井喷,此时已固井59h。
发生溢流关井后,井口套压快速上升并超过50M Pa,采用置换法、硬顶法压井未取得成功。
在这种情况下,提出了强行下钻法压井方案,制定了作业程序和作业指导书,现场实施压井成功。
1 井喷发生经过与压井难点1.1 井喷发生经过2009年2月22日20:00下入177.8mm尾管(3626.58～6191.00m井段,尾管悬挂器顶部所处井深为3622.84m)。
2月23日19:00固井,注入水泥浆90m3。
22:20起出23柱钻柱后关井,憋压至3MPa候凝。
2月24日19:20开井,20:00开始起钻,25日03:00起钻结束。
该日15:30下入241.3 mm牙轮钻头探水泥塞,下探至井深3624.17m遇阻,加20～40kN钻压试钻10cm,探至尾管悬挂器,循环至17:28起钻。
2月26日06:00起钻至井深254.25m发现溢流(溢流量1.46m3),06:30关井观察。
07:45套压为1.5M Pa,开井强下钻杆。
08:46下入10柱钻杆至井深533.56m发现溢流量逐渐增大(液面显示溢流量8m3),停止下钻并关井,套压快速上升至8.0M Pa。
09:00节流循环点火成功,火焰呈橘红色,高约2m。
10:14套压升至15.0M Pa,15:48升至35.0M Pa,21:32升至46.0M Pa,22:02套压达到50.0M Pa,之后通过节流放喷控制井口压力不大于50.0M Pa。
放喷管线出口喷出物主要为天然气、钻井液和水的混合物。
关井时井身结构见图1,井口装置见图2。
1.2 初期处理根据井内只有少量钻具、喷出物含有大量气体且无法实施循环法压井的情况,采用置换法进行试压井。
实施要点是:首先放喷使套压降至不大于40.0M Pa,然后从环空泵入压井钻井液,套压升至46.0M Pa停止泵注,观察套压上升情况。
套压升至50.0M Pa即放喷泄压,然后再次泵入压井钻井液。
若可实施,则逐次进行压井直至压井成功。
2月26日20:27开始节流放喷泄压,至20:43套压由43M Pa降至37M Pa。
20:43—21:32用水泥车注压井钻井液压井,注入钻井液3.9m3,套压由37.0M Pa升至46.0MPa,停止注入压力升至·73·石 油 钻 探 技 术2011年7月48.0M Pa 。
22:02套压升至50.0M Pa 。
2月27日01:00—07:35间接放喷泄压9次,控制套压不超过50.0M Pa ,点火火焰高17m 左右。
09:20节流泄压,至09:41套压从49.0M Pa 降至40.0M Pa 。
09:45—10:05压裂车泵注密度2.40kg /L 压井钻井液7.3m 3,套压由40.0M Pa 升至46.0MPa 。
10:24套压升至52.0MPa ,之后间歇开井节流放喷控制井口压力。
13:35节流放喷时放喷口出水,橘红色火焰高10～15m 。
间歇开井节流放喷控制井口压力,至16:37放喷口大量出水,不能持续点火。
2月27日夜间进行地层压力波动敏感性测试,测试情况见图3。
2月28日夜间进行了第二次套压测试。
2月28日23:14关井,2月29日01:32套压由15.0M Pa 升至33.0M Pa ;开井进行节流泄压,02:26套压由33.0MPa 降至17.0MPa ,关井;04:13套压由17.0M Pa 升至30.0M Pa ,开井;05:00套压由30.0M Pa 降至17.0MPa ,关井;06:57套压由17.0M Pa 升至28.0M Pa。
图3 套压变化测试情况Fig .3 Tested casing pressure variation分析认为,打开一侧放喷管线,套压难以降至理想的压井初期压力;打开两侧管线放喷泄压,套压仍能保持在10M Pa ,并且关井后套压恢复较快。
实施置换法压井难以成功,应采取其他压井方法进行压井。