控压钻井-威德福47页PPT
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钻井井控装置PPT课件
或密封表面损伤 更换新件
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
泥浆帽控压钻井课件.
，
ΔP=P破－P地 ΔP=P破－P坍
(P坍＞ P地) ,
若：P泥＞ P破(P漏) 则井漏； P泥＜ P地 则井涌甚至井喷； P泥＜ P坍 则井塌。
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
背景和意义
较大的钻井作业窗口
裂缝压力
井底循环压力
储层压力
时间
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
背景和意义
窄窗口施工相关问题
F. 深井和高温高压井循环压耗过高引 起安全窗口不够 E. 漏层的地层压力梯度差异较大出现 井下复杂 D. 常规套管结构满足不了需要 C. 深井溶洞性地层的密度置换问题 B. 出现“涌漏同存、又涌又漏”的情 况 A. 窄密度窗口下的高密度钻井液漏失
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技术现状分析
控压钻井技术
针对窄密度窗口的安全钻井问题，目前国际上常用的方法是 控压钻井技术。 国际钻井承包商协会欠平衡作业和控制压力钻井委员会将 MPD 定义为：“控制压力钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力 剖面的自适应钻井过程，其目的是确定井下压力环境界限，并以 此控制井眼环空液柱压力剖面”。
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技术现状分析
控压钻井的原理
通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算、井口
套压（或回压）的自动控制，实现合理的井底压力，始终保持 井底压差处于微过平衡状态，有效控制地层流体侵入井眼,减少 井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况,非常适宜孔隙压力和破 裂压力窗口较窄的地层作业。
ΔP=P破－P地 ΔP=P破－P坍
(P坍＞ P地) ,
若：P泥＞ P破(P漏) 则井漏； P泥＜ P地 则井涌甚至井喷； P泥＜ P坍 则井塌。
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背景和意义
较大的钻井作业窗口
裂缝压力
井底循环压力
储层压力
时间
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背景和意义
窄窗口施工相关问题
F. 深井和高温高压井循环压耗过高引 起安全窗口不够 E. 漏层的地层压力梯度差异较大出现 井下复杂 D. 常规套管结构满足不了需要 C. 深井溶洞性地层的密度置换问题 B. 出现“涌漏同存、又涌又漏”的情 况 A. 窄密度窗口下的高密度钻井液漏失
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技术现状分析
控压钻井技术
针对窄密度窗口的安全钻井问题，目前国际上常用的方法是 控压钻井技术。 国际钻井承包商协会欠平衡作业和控制压力钻井委员会将 MPD 定义为：“控制压力钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力 剖面的自适应钻井过程，其目的是确定井下压力环境界限，并以 此控制井眼环空液柱压力剖面”。
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技术现状分析
控压钻井的原理
通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算、井口
套压（或回压）的自动控制，实现合理的井底压力，始终保持 井底压差处于微过平衡状态，有效控制地层流体侵入井眼,减少 井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况,非常适宜孔隙压力和破 裂压力窗口较窄的地层作业。
控压钻井技术及实践培训讲义PPT工艺
高精度质量流量计检测到出口流量减少时，综合判断 地层发生漏失，立即逐步降低井口回压，井底压力，抑制 井漏，有效解决窄窗口安全钻井问题。
当检测到井壁出现掉块时，立即增加井口回压，抑制 井壁掉块。
精细控压钻井优点
➢ 工程方面： 1、井控安全：及时发现溢流或漏失并迅速处理。 2、钻井提速： （1）井下安全：及早发现溢流、漏失并迅速方便处置，快速抑制井壁掉 块，减少卡钻几率； （2）提高机械钻速：降密度，减压持效应； （3）提高钻井时效：通过调整套压减少加重泥浆、堵漏时间。
➢ 油气层发现与保护 1、随钻测试地层孔隙压力，及时发现油气层； 2、用较低密度的钻井液钻油气层，保护油气层。
控压钻井具有独特的优势：
勘探上：及时发现和有效保护油气层。 开发上：除具有勘探上的优势外，还能降低综 合开发成本，实现开发目的。 钻井工程上：及时发现、处置溢流和漏失乃至 井壁坍塌，防止粘卡，提高机械钻速，缩短加重时 间和堵漏时间。
说明在循环期间井底的正压差当量密度=密度附加值+环
空循环压耗当量密度。这个值一般为0.05至0.15g/cm3，压 力3至6MPa。
控压钻井技术的奥妙
➢控压钻井与常规钻井的比较优势：
★井漏：开泵就漏，停泵井内钻井液液面不降；开泵就不返，停泵井内 井液液面下降，但漏失速度可以接受。此时控压钻井技术能够解决。
控压钻井包括：欠平衡、过平衡和泥浆帽等钻井方式。
优势—
1、将设备、工具与工艺相结合，通过控制环空压力剖面，减少窄安全 密度窗口钻井相关的风险和投资；
2、可以对回压、钻井液密度、钻井液流变性、环空液面、环空循环 压耗和井眼几何尺寸进行综合分析并加以控制；
3、可以快速应对。及时处理观察到的井口与井底压力变化、钻井液 进出口流量变化，动态控制环空压力、出口流量，更经济地完成其 它技术不可能完成的钻井作业；
当检测到井壁出现掉块时，立即增加井口回压，抑制 井壁掉块。
精细控压钻井优点
➢ 工程方面： 1、井控安全：及时发现溢流或漏失并迅速处理。 2、钻井提速： （1）井下安全：及早发现溢流、漏失并迅速方便处置，快速抑制井壁掉 块，减少卡钻几率； （2）提高机械钻速：降密度，减压持效应； （3）提高钻井时效：通过调整套压减少加重泥浆、堵漏时间。
➢ 油气层发现与保护 1、随钻测试地层孔隙压力，及时发现油气层； 2、用较低密度的钻井液钻油气层，保护油气层。
控压钻井具有独特的优势：
勘探上：及时发现和有效保护油气层。 开发上：除具有勘探上的优势外，还能降低综 合开发成本，实现开发目的。 钻井工程上：及时发现、处置溢流和漏失乃至 井壁坍塌，防止粘卡，提高机械钻速，缩短加重时 间和堵漏时间。
说明在循环期间井底的正压差当量密度=密度附加值+环
空循环压耗当量密度。这个值一般为0.05至0.15g/cm3，压 力3至6MPa。
控压钻井技术的奥妙
➢控压钻井与常规钻井的比较优势：
★井漏：开泵就漏，停泵井内钻井液液面不降；开泵就不返，停泵井内 井液液面下降，但漏失速度可以接受。此时控压钻井技术能够解决。
控压钻井包括：欠平衡、过平衡和泥浆帽等钻井方式。
优势—
1、将设备、工具与工艺相结合，通过控制环空压力剖面，减少窄安全 密度窗口钻井相关的风险和投资；
2、可以对回压、钻井液密度、钻井液流变性、环空液面、环空循环 压耗和井眼几何尺寸进行综合分析并加以控制；
3、可以快速应对。及时处理观察到的井口与井底压力变化、钻井液 进出口流量变化，动态控制环空压力、出口流量，更经济地完成其 它技术不可能完成的钻井作业；
(完整word版)MPD控压钻井
控压钻井技术控压钻井技术国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会（IADC UBD&MPD Committee）2003年给出了控压钻井技术的定义：控压钻井是一种自适应的钻井工艺，可以精确控制全井筒环空压力剖面，确保钻井过程中保持“不漏、不喷”的状态，即井眼始终处于安全密度窗口内。
之后，国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别：主动控压钻井技术和被动控压钻井技术。
主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念，包括井身结构设计、钻井液设计和套管程序设计，从而达到精确控制井筒压力剖面的目的。
被动控压钻井技术指使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等，安全有效地处理井下事故。
早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内，目前控制精度可高达0.1MPa，即基本实现井底压力的恒定。
严格来讲，所有井都需要控制压力，都需要实施控压钻井，因为钻井的过程就是利用井筒流体压力（静止压力、动态压力等）来应对地层压力（孔隙压力、坍塌压力、漏失压力和破裂压力等）从而实现井内压力系统的某种平衡（近平衡、欠平衡、过平衡等）。
钻井过程中的“卡、塌、漏、喷”几乎都跟井底压力有关，因此控压钻井并不是一个新名词，但随着钻井技术的发展，控压钻井被赋予了新的含义，突出体现在“有目的”和“精确控制”，控压钻井的本质就是确定井底压力界限，从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。
现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。
这三项技术有共同的特点，即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。
欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等；气体钻井主要目的是钻井提速，大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。
控压钻井技术
o 美国在上世纪60年代后期开始应用控制压力钻井。
o MPD第一次正式出现是在2004年阿姆斯特丹的IADC/SPE钻井 会议上。
o MPD技术的意图是利用欠平衡工具和技术控制进入井眼的地 层流体，其主要目的是避免通过加重钻井液来解决钻井复杂问 题。减少套管层数，提高钻井效益，降低钻井成本。
MPD与UBD、PD的关系
o 控制压力钻井是一种在整个井眼内精确控制环空压力剖面 的自适应钻井过程（ Adaptive drilling process） 。 o 其目的在于确定井下压力窗口，从而控制环空液压剖面。 o MPD旨在避免地层流体连续地流入到地面，钻井作业任何 意外的流动将使用适当的方法进行安全的控制。（ Jan 2008 ） MPD也有翻译为：压力管理钻井
系统包括： o 自动节流管汇 o 回压泵 o 集成压力控制器 o 流体力学模型
控制回压(AtBalance的动态环空压力控制DAPC) 被Schlumberger收购
控制回压(Halliburton的GeoBalance MPD)
o GeoBalance Self-Managed：旋转控制装置、双液动节流阀的节流管汇。
MPD解决漏涌并存的原理
o 在裂缝性井漏情况下，钻井液密度窗口非常狭窄，往 往不到0.02 g/cm3，环空循环摩阻足以造成漏失。
MPD解决井漏的原理
当量泥浆密度（g/cm3） 0.8 300 地漏试验 800 破裂压力 1300 漏失压力 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6
海底泥浆举升钻井 (SMD)
SMD 是一个联合工业项目, 参与的公司： BP, Conoco, Chevron, Texaco, Schlumberger, Hydril 。
控制压力钻井_修改版1-1
Air Drilling 空气钻井
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
8
What is Air Drilling? 什么是空气钻井
• Compressed air is used as the sole circulating medium. 压缩空气是唯一的循环 介质 • No fluid injection means the annular returns are “dust”.不注入液体意味着环空返 回物是粉尘 • Cuttings are carried to surface by high annular velocity and routed to a pit or surface tank through a blooie line.用较高的环空气体流速将钻屑运移到地面，并 用气体排砂管线将其导至地面的罐或坑中。 • 100% Air or Gas 100％空气或天然气 • Least Efficient Cuttings Transport Medium 低效岩屑运移循环介质 • Annular velocity is critical环空气体流速是关键 • Hole stability and dry formations are essential 根本因素是井眼稳定，地层不出水
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Rotating Control Device 旋转控制头 Choke 节流管汇 Mud pumps 泥浆泵 Downhole pump 井下泵 Gas Injection 气体注入量
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Air Drilling 空气钻井
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威德福完井介绍(powerpoint)
人工举升
• Electric Submersible Pumping • Gas Lift • Hydraulic Lift (jet and piston) • Plunger Lift • Progressing Cavity Pumping • Reciprocating Rod Lift • Traditional and Unconventional Pumping Units • Rod Pumps • Capillary Technologies • Sucker Rods
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Issued: 8-9-04, Revision: 1, Document owner: Marketing
9
Optimax™ TRSCSSV Animation
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裸眼完井 • Expandable Sand Screens • Wire-wrapped Screens • Pre-pack Screens • Premium Damage Tolerant Screens • Inflatables
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• 主要应用包括：
– 高温高压 – 高含 H2S 和CO2 环境 – 深水
© 2004 Weatherford. All rights reserved.
Issued: 8-9-04, Revision: 1, Document owner: Marketing
5
套管井完井系统: 封隔器系列产品
永久式及可取式封隔器
钻井现场井控管理PPT课件
3
一、关于对井控工作的认识
井 ♦先注后采，注水压力高，原始地层压力破坏，地层压 控 力不定。
形 ♦井身结构限制，处理受限
势 ♦伴生气含量高，有闪爆风险
面 ♦现场井控问题依然大量存在；溢流险情频发，川庆长
临 庆区域70起。
挑 战
♦井喷事故每年发生
♦思想上不够重视
4
一、关于对井控工作的认识
如何管控？ 明确职责 相关制度必须明确井控管理职责
28
四、井控设备的试压、安装、维护
井控装置试压要求及内容
1.对所有的防喷器，节流、压井管汇及 阀件均要逐一试压，节流阀不作密封 试验。 2.防喷器组在井控车间用清水试压。 环形防喷器（封钻杆试压，不试空井 ）、闸板防喷器和节流压井管汇、防 喷管线试压到额定工作压力，并做 1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组 发给钻井队时，要有井控车间检测报 告，钻井队和井控车间各持一份，超 过检修周期或预计不能在检修周期内 打完一口井的不能发给钻井队使用。
7
一、关于对井控工作的认识
落实要求 某一特定背景下的下发的制度、文件、要求，如：
《中国石油天然气集团公司关于 进一步加强井控工作的实施意见 》（中油字（2006）274号
对集团公司井控管理规定的 补充文件，特别强调高压、高含 硫、高危地区油气井的井控工作
《关于转发集团公司《关于汲取 英国石油公司井喷事故教训 进 一步加强井控管理工作的通知》 的通知（工技处发（2010）6号
《钻井井控装置组合配套安装调试 与维护》（SY/T5964-2006）
29
四、井控设备的试压、安装、维护
3.全套井口装置在现场安装好后，在不超过套管抗内压强度80%前 提下，环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%；闸板防喷 器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流 阀前)试压到额定工作压力；………以上各项试压，稳压时间均 ≥10分钟，密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值≤0.7MPa)。同 时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。 4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压，其余井控装置试压介 质均为清水(冬季加防冻剂，同时试完压后应该清空)。
一、关于对井控工作的认识
井 ♦先注后采，注水压力高，原始地层压力破坏，地层压 控 力不定。
形 ♦井身结构限制，处理受限
势 ♦伴生气含量高，有闪爆风险
面 ♦现场井控问题依然大量存在；溢流险情频发，川庆长
临 庆区域70起。
挑 战
♦井喷事故每年发生
♦思想上不够重视
4
一、关于对井控工作的认识
如何管控？ 明确职责 相关制度必须明确井控管理职责
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四、井控设备的试压、安装、维护
井控装置试压要求及内容
1.对所有的防喷器，节流、压井管汇及 阀件均要逐一试压，节流阀不作密封 试验。 2.防喷器组在井控车间用清水试压。 环形防喷器（封钻杆试压，不试空井 ）、闸板防喷器和节流压井管汇、防 喷管线试压到额定工作压力，并做 1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组 发给钻井队时，要有井控车间检测报 告，钻井队和井控车间各持一份，超 过检修周期或预计不能在检修周期内 打完一口井的不能发给钻井队使用。
7
一、关于对井控工作的认识
落实要求 某一特定背景下的下发的制度、文件、要求，如：
《中国石油天然气集团公司关于 进一步加强井控工作的实施意见 》（中油字（2006）274号
对集团公司井控管理规定的 补充文件，特别强调高压、高含 硫、高危地区油气井的井控工作
《关于转发集团公司《关于汲取 英国石油公司井喷事故教训 进 一步加强井控管理工作的通知》 的通知（工技处发（2010）6号
《钻井井控装置组合配套安装调试 与维护》（SY/T5964-2006）
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四、井控设备的试压、安装、维护
3.全套井口装置在现场安装好后，在不超过套管抗内压强度80%前 提下，环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%；闸板防喷 器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流 阀前)试压到额定工作压力；………以上各项试压，稳压时间均 ≥10分钟，密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值≤0.7MPa)。同 时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。 4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压，其余井控装置试压介 质均为清水(冬季加防冻剂，同时试完压后应该清空)。