井控技术资料重点
井下作业施工现场井控工作要点
井下作业施工现场井控工作要点
一、井控工作的重点管理
1、工地负责人应全面、细致地检查井控作业场所，直接指导和管理
井控活动，确保安全及有效的作业。
3、按照《安全生产法》要求，必须严格执行矿井安全技术监察规定，精心审查作业场所，避免发生安全事故。
4、必须严格按照井控作业技术规范和安全作业规程，组织人员对井
控作业进行安全检查，并对发现的安全隐患及时处理。
5、现场负责人应及时向上级主管报告作业情况，通报井控作业中的
重要信息，并确保采取适当措施。
二、应当控制的重要因素
1、要严格执行深井作业安全技术操作规程，确保人员、设备和环境
的安全。
2、要按照《安全生产法》和《矿山安全监察条例》要求实施安全生
产管理制度，并实行井控作业安全管理责任制。
3、要建立健全维修保养、检查、抢险应急措施，确保井下作业安全
可靠。
4、要对深井作业活动进行安全检查，及时发现、整改隐患，确保安
全作业顺利进行。
5、要定期实行安全教育和培训。
井控知识培训
井控知识培训井控（Well Control）是指在油气井钻探、完井和生产过程中对井眼压力进行监控和控制的技术和方法。
井控能够有效地防止井的喷流和井喷事故，保障作业人员的安全和井的连续生产。
井控知识培训旨在教育和培训工程师、技术人员和作业人员掌握井控技术和方法，提高其应对井控突发事件的能力。
1.井控基础知识1.1井控的概念和意义井控是指有效控制井压，防止井喷事故发生的技术和方法。
井控的意义在于保障井的安全稳定运行，避免人员伤亡和环境污染，保证油气生产的连续进行。
1.2井控的原理和基本流程井控的基本原理是通过对井底压力和井眼压力进行监测和控制，维持井眼处于安全稳定的状态。
井控的基本流程包括井底压力预测、压井液设计、井筒压力监测和控制等环节。
1.3井控相关设备和工具井控相关设备和工具包括压井液泵、压井液储备罐、井筒压力监测仪、井眼防喷器等。
这些设备和工具在井控过程中起着至关重要的作用，需要熟练掌握其使用方法和操作流程。
2.井控的关键技术2.1井斜井控技术井斜井控是指在井斜井钻探和井眼方向变化较大的情况下进行井控的技术。
井斜井控技术需要考虑井底压力、井深、地层情况等因素，采取相应的控制措施。
2.2流体性质对井控的影响井控涉及到使用压井液控制井眼压力，而压井液的性质对井控效果有着重要影响。
需要了解不同类型的压井液对井控的影响，以及如何选择合适的压井液以实现有效的井控。
2.3井控参数的监测和调节井控参数包括井底压力、井眼压力、压井液密度、泥浆重度等，需要进行实时监测和调节。
掌握井控参数的监测方法和调节技术是保障井控效果的关键。
3.井控案例分析3.1压井液失效导致井喷通过对压井液失效导致井喷的案例进行分析，总结失效原因及应对措施，加深对井控技术和方法的理解和应用。
3.2井底压力突然升高引发井控事件通过对井底压力突然升高引发井控事件的案例分析，总结应对措施和井控技术的改进方向，提高井控工作的能力和水平。
4.井控模拟训练4.1井控操作流程训练安排实际操作环境和设备进行井控操作流程的模拟训练，让工程师、技术人员和作业人员熟练掌握井控操作流程。
井控技术及其设备管理
井控技术及其设备管理1. 什么是井控技术？井控技术（Well Control Technology）是石油钻井作业中的一项关键技术，旨在维持井口的气、水或油压平衡，以防止井漏失控、井喷或井口失效等潜在的安全问题。
井控技术涉及到井口压力控制、井筒流体工程、防漏缓钻技术以及相应的设备管理等方面，是石油钻井作业中不可或缺的一环。
2. 井控技术的重要性井控技术的重要性在于确保钻井作业的安全与效率。
井漏失控、井喷等意外事故不仅可能造成人员伤亡和环境污染，还会给石油公司带来巨大的经济损失。
因此，通过有效的井控技术可以降低事故发生的概率，保障钻井作业的顺利进行。
3. 井控技术的关键要点3.1 井口压力控制井口压力控制是井控技术的核心内容之一。
通过调节井口压力，使其与井底压力保持平衡，可以防止井口周围的地层发生破裂，从而防止井漏失控或井喷。
常用的井口压力控制方法包括使用防喷器、顶驱系统、口头控制阀等设备，以及调整钻井液的密度等措施。
3.2 井筒流体工程井筒流体工程是指通过调节钻井液的组成和性质，控制井筒内的流体力学行为，以保持井筒的稳定。
井筒流体工程的关键任务之一是控制钻井液的循环速度和压力梯度，确保井筒内的压力与地层压力保持平衡，并避免井漏失控的风险。
3.3 防漏缓钻技术防漏缓钻技术是指在钻井作业中采用一系列措施，以防止地层流体从井壁渗漏进入钻井井筒，导致井漏失控或井喷。
常用的防漏缓钻技术包括井壁强化、环空注浆、井衬套等措施，可以有效地提高井壁的强度和密封性，减少漏失的风险。
4. 井控设备管理井控设备管理是井控技术的关键环节之一。
合理、有效地管理和维护各种井控设备可以确保其正常运行，提高技术操作的安全性和可靠性。
4.1 设备选型和采购设备选型和采购是井控设备管理的起始阶段，关乎井控系统的整体性能。
在选型和采购过程中，需要充分考虑井控设备的可靠性、技术指标、供应商信誉等因素，并进行合理的投资与成本控制。
4.2 设备安装和调试设备安装和调试是确保井控设备正常运行的关键步骤。
井控技术
井喷失控的直接原因
（4）放喷管线没有接出井场，管线长度不够。 （5）防喷器及节流管汇各部件没有按规定的标准试 压，各部件的阀门出现问题最多，有的打不开，有的关 不上，有的刺漏。 （6）防喷器不安装手动操纵杆；不安装灌钻井液管 线，而是把压井管线当作灌钻井液管线使用。
井喷失控的直接原因
（7）井口套管接箍上面的双公升高短节丝扣不规范， 造成刺漏。
三、如何做好井控工作
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1、井控的概念
井控就是要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。
按照 二次井控 三次井控
♣ 指井内正在使用中的钻♣井依液靠密适度当不的能钻控井液密度来控制住地 制住地层孔隙压力，因此层井孔内隙压压力力失使衡得，没有地层流体侵入井 地层流体侵入井内，出现内井，涌井，涌地量面为出零现，自然也无溢流产生 溢流，这时要依靠地面设。备和适当的井控 技术排除气侵钻井液，处理掉井涌，恢复
井喷及失控事故发生的原因：
二是部分钻井岗位不落实，责任 心不强，劳动纪律松驰，未能及时发 现溢流迅速控制住井口；
井喷及失控事故发生的原因：
三是队伍素质、技术骨干处理复 杂问题的经验不足，尤其是班组独立 操作能力急待提高。
井喷及失控事故发生的原因：
四是没有建立和完善的应急预案， 在高危地区油气井工程作业建立完善的 井喷失控应急预案，可有效的预防井喷 失控的发生和最大限度的降低损失；
一次井控 井内压力平衡，使之重新达到一次井控状
态。 ♣ 指二次井控失败，井涌量大，失去控制 ，发生了井喷（地面或地下），这时使用
二次井控 适当的技术与设备重新恢复对井的控制，
达到一次井控状态。
三次井控
2、与井控有关的概念
井下作业中的井控技术
井下作业中的井控技术1.1 起下管柱作业时的井控1.1.1 起下管柱作业前，相关作业人员应弄清井下管柱结构、工具性质及与起下管柱有关的井下情况。
1.1.2起下管柱作业前应对设备、工具进行检查保养。
1.1.3起下管柱作业时井口应配套安装相应压力等级的防喷器，防喷器的闸板应与井内管柱外径尺寸相匹配，内防喷工具及其附件、油管悬挂器、配合接头等工具应备齐置于钻台（边）上。
1.1.4安全起下管柱作业的基本要求1.1.4.1循环时，工作液进出口密度差不大于0.02 g/cm3；1.1.4.2 下列情况起钻前需进行静止观察或短程起下钻检查油气侵和溢流；a）射开油气层后和储层改造、井内压井介质改变后第一次起钻前；b）溢流压井后起钻前；c）井漏堵漏后或尚未完全堵住起钻前；d）井内发生严重油气侵但未溢流起钻前；e）需长时间停止循环进行其他作业（下桥塞、测井、换装井口等）起钻前。
1）静止观察时间宜超过下一作业周期的时间，才能进行起下钻作业；2）在录井设备在场的情况下，可进行短程起下钻检查油气侵和溢流。
短程起下钻基本做法：①一般情况下可试起10-15柱管柱，再下入井底循环一周，若无油气侵，则可正式起钻；②特殊情况下（长时间无法循环或井下复杂）时，可将管柱起至安全井段，停泵检查一个起下钻周期或停泵需要时间，在下至井底循环一周观察。
3）起钻前循环井内工作液不应少于2周。
1.1.5在水平井、大斜度井、高产井等产层已打开的井进行起下管柱作业时应控制起下钻速度，在距产层300 m内，起下管柱速度不超过5 m/min，全程起下管柱控制速度，减小压力波动。
1.1.6作业队应严格执行液面坐岗观察制度并做好坐岗记录（见附录C），观察出口及液面的变化，对工作液的进、出量进行计量，循环工况时每隔15 min记录一次液量变化，遇特殊情况应加密观察并记录。
1.1.7每起下6-10根钻杆、2根钻铤或10-15根油管应记录工作液灌入或返出量一次，并及时校核累计灌入或返出量与起下管柱的本体体积是否一致，若发现实际量与理论量不符，应先停止作业，立即关井，查明原因，整改确认井内正常后方可继续进行作业。
井控技术
二、
(1)硬关井适应下列情况
①井口溢流速度不高； ②盐水侵入量越大，井壁越不稳定，应尽可 能采用本方法； ③井口装置能够承受较大压力。
(2)软关井适应下列情况： ①井口溢流速度过高； ②井口装置承压较低； ③地层破裂压力过低。
三 、 半 软 关 井 步 骤
1.钻进中发生溢流
(1)发出信口，停转盘， (2) (3) (4) (5)关节流阀，试关井，如果关节流阀时，井口套压剧 烈上升，不一定马上关闭节流阀，可适当放喷。 (6) (7)认真观察、准确记录立管和套管压力及泥浆池增减 量。
第二节 溢流与环空气液两相流
二、环空气液两相流型分布与流动
实际井眼情况，钻井 液一般为非牛顿流体， 根据进气情况，沿井 眼环空气液两相流型 可以分为四种情况， （a)微小气量 (b)小气侵量 (c)中气侵量 (d)
第二节 溢流与环空气液两相流
垂直井眼环空气液两相流型分布规律 (a)微小气侵量下井眼气体分布规律 整个井眼为泡状流，这种情况在地面可以看到钻 (b)小气侵量下井眼内气体分布规律 在井眼的中下部为泡状流，但在上部为段塞流， 这种情况可以在井口看到一股股的干气，并呈喷 状。它既可以由(a)情况演变而来，也可能由于地
第五节 压井计算与压井方法
压井基本目的
是不让地层中流体继续进入井眼，并且还必须把地 层进入井眼中的流体要么安全地排出井眼，要么 安全地再压回地层。井底常压法是完成上述目的 的方法之一。 要求在压井过程中，井底压力始终略大于地层压力， 并且通过控制节流阀、合适的钻井液密度使井眼 内地层进入的流体循环排出，既不损坏井口装置 及套管，又不压裂地层，压井循环结束后 Nhomakorabea 二 节
溢 流 与 环 空 气 液 两 相 流
井控技术
• 压井管汇作用
全封闸板关井时，通过压井管汇向井内强行泵入加重钻井液，实现 反循环压井或置换法压井。
发生井喷时，通过压井管汇向井内强行泵入清水，以防着火。
发生井喷着火时，通过压井管汇向井内强行泵入灭火剂，以助灭火。
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钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回压凡尔、井下钻具浮阀。
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Welt of control） 井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。
井筒内压力平衡 立足于一级井控
井侵 溢流 井涌 搞好二级井控
井喷 杜绝三级井控
事 故 发 展 越 来 越 严 重
井喷失控
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二、井控设备组成
井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷器（单闸板、双闸板、剪切 闸板等）、四通、套管头。
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• 环形防喷器作用
井内无钻具可全封井口（封零） 井内有钻具、套管、钢丝绳、电缆时可封闭环空
ΔP取值：对于油井取1.5～3.5MPa
对于气井取3.0～5.0MPa
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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使井底压力稍大于地层压力，防止地层流 体侵入井内。 二级井控
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井控技术基础知识
0=M+Pp
式中Pp—— 地层孔隙压力 MPa 0——上覆岩层压力 Mpa M—基体岩石重力 Mpa
井下各种压力的概念
六、激动压力和抽吸压力
抽吸压力：上提钻柱时， 由于钻井液粘滞作用由此 而减小的井底压力值。
井下各种压力的概念
激动压力：下钻或下套 管时，由于钻头下行挤 压该处钻井液,使钻井 液流动受的阻力。
绪论
三级井控
二级井控失败，井涌 量增大，失去了控制， 发生了井喷，这时依 靠井控技术和井控设 备恢复对井的控制， 达到初级井控状态， 叫做三级井控。
绪论
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 常称为井侵。
绪论
溢流
当井侵发生后，井口 返出的钻井液（或压 井液）的量比泵入的 量多，停泵后钻井液 （或压井液）自动外 溢，这种现象称之为 溢流。
井下各种压力的概念
二、静液压力
静液压力是由静止液体重力产生的压力。
静液压力是液柱密度和垂直高度的函数，其大小取
决于液柱密度和垂直高度。
表示形式为：p=gH p—静液压力 kPa —液体密度 g/cm3
g—重力加速度 m/s2 H—液柱高度 m
井下各种压力的概念
井下各种压力概念
例：如图2-1所示，井内钻井液密度 为1.2 g/cm3，3000m处静液柱压力为多少？
三、压力梯度
是每增加单位垂直深度压力的变化量。 计算公式为:
G=p / H=g
式中
G—压力梯度，kPa /m； p—压力， kPa 或MPa； H—深度，m 或 km。
井下各种压力的概念
四种压力的表示法
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5.井口不安装防喷器（降低成本；井控装备配套不足；认 识错误——地层压力系数低、井浅）。
6.井控设备的安装及试压不符合《石油与天然气钻井井控 技术规定》的要求。
7.井控意识不强，思想麻痹，违章操作。
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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。
➢ 井喷（well blowout）
地层流体无控制地涌入井内，井口返出流体超过二层平台。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。
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二、井控设备组成
➢ 井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷器（单闸板、双闸板、剪切 闸板等）、四通、套管头。
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• 环形防喷器作用
✓ 井内无钻具可全封井口（封零） ✓ 井内有钻具、套管、钢丝绳、电缆时可封闭环空 ✓ 在封闭18°坡度接头对焊钻杆时可强行起下钻
井控技术与井控设备
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第一部分 井控技术
第二部分 井控设备
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第一部分 井控技术
一、井控及相关概念
1.井控的概念
井控即井涌控制或压力控制，是指采取一定方法控制地层孔隙中 流体的压力，基本上保持井内压力平衡，保证钻井顺利进行的技术。
合理的压井液密度 合乎要求的井口防喷器
➢ 井喷失控（blowout out of control） 井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。
井筒内压力平衡
立足于一级井控
井侵 溢流 井涌
井喷 井喷失控
事
故
发
搞好二级井控
展
越Leabharlann 来越严重
杜绝三级井控
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二、井喷失控的危害
1.造成人员伤亡和经济损失
1979年6月3日，墨西哥石油公司的伊斯托克1号平台，突然发生 严重井喷，这次井喷造成10毫米厚的原油顺潮北流，涌向墨西哥和美 国海岸。黑油带长480公里，宽40公里，覆盖1.9万平方公里的海面， 使这一带的海洋环境受到严重污染。
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4.钻井设备被损坏或烧毁
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3.井控相关概念
➢ 井侵（influx）
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）侵入井内的现象。
➢ 溢流（overflow）
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的现象。
➢ 井涌（well kick）
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第二部分 井控设备
一、井控设备概述
1.井控设备的概念
实施油气井压力控制所需的一整套设备、仪器、仪表和专用工具。
2.井控设备的功能
➢ 能在钻井过程中对地层压力、地层流体、钻井主要参数、钻井液密 度等进行准确地监测和预报。
➢ 当发生溢流、井喷时，能迅速控制井口及井中流体的排放，及时泵 入压井钻井液使之在维持稳定的井底压力条件下重建井底与地层之 间的压力平衡。
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四、做好井控工作的要求
1.提高井控意识
➢ 设备安装意识 ➢ 设备调试与试压意识 ➢ 油气资源保护意识 ➢ 井控培训意识 ➢ 责任意识
2.明确井控工作内容
井控设计、井控装备、钻开油气层前的准备工作、钻开油气层和 井控作业、井喷失控的处理、防火防H2S安全措施、井控技术培训。
2003年12月23日，川东钻探公司12队罗家16H井井喷失控，导致 硫化氢大量外泄，造成243人死亡，4000多人受伤，直接经济损失达 6432.31万元。
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2.油气资源受到严重破坏
➢ 1958年，四川长桓坝气田长1井，嘉陵江气藏井喷，气量超过100万 m3/d，损失天然气达4.61亿m3，占该气田总储量的62%，致使该气 藏几乎失去了开采价值。
➢ 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，二级井控要求井口必须装防喷器组。
➢ 三级井控
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。
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
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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使井底压力稍大于地层压力，防止地层流 体侵入井内。
➢ 1969年，美国加利福尼亚州圣巴巴拉海湾的海底油田井喷，几天之 内，从海底涌出一万多吨原油，油田被迫封闭，每天仍有两吨原油 喷入海里。
➢ 1990年10月11日，大港油田王15-33井井喷事故中，1063小时的井喷， 造成了严重的油气资源损失。
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3.严重污染环境，造成不良的社会影响
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3.做好井控工作的措施
➢ 各级领导必须高度重视井控工作 ➢ 必须全面系统地抓好五个环节，即：思想重视；措施正确；严格管
理；技术培训；装备配套 ➢ 认真对待浅气层钻井、井控工作 ➢ 既注意高压油气井防喷，又要注意中低压油气井防喷 ➢ 要注意各部门密切配合，常抓不懈 ➢ 要严格执行《石油天然气钻井井控技术规定》
5.处理井喷失控、井喷失火延误钻井时间，使钻井成本大 大增加，严重时还会造成油气井报废
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三、井喷的原因
1.地质资料掌握不准，导致设计钻井液密度偏低。
2.起钻产生抽吸压力，造成诱喷（要求钻开油气层起钻前 进行短起下钻校对溢流的产生）。
3.钻井液柱高度下降（要求每起三柱钻杆或一柱钻铤向井 内灌满一次钻井液）。