钻井工程-16-17井控与计算
坨17井生产数据动态分析与井控储量计算
ｋｍ
题， 针对ห้องสมุดไป่ตู้ 况条 件不具 备测试 条件 的井 ， 可用此方 法 代 替常规 试井 ， 更好地 服务 于生产 。
剖面（ 图 ３。 见 ）
解释 模 型两 次选 用 均 质无 限 大模 型 ， 内边 界条 件 为井 筒 储 存 、 皮 效 应 。外 边 界 为 两 条 平 行 断 表
层。
３ 利用 Ｔｐｚ ｏａｅ软件进行气井动态分析
把坨 １ ７井 ２ ０ ０ ５年 １ 至 ２ ０ 月 ０ ９年 ３月 生 产 动
态数 （ 括 日产气 量 、 口套 压 、 包 井 气体 组分 、 开厚 度 射 及气 层 中部等 等 ） 录入 到软 件 中 。在 Ｔ ｐｚ 气 井 生 ｏａｅ 产数 据分 析 软件 中主要 有 三 幅图 。 第一 幅图井 底 流 动 压 力 双 对 数 图 ， 用 Ｔ — ２利 Ｊ ｏ Ｄｚ软 件将 井 口套 压 通 过 气 体 组 分 及 气 层 中部 折 ａｅ
业气流。该井天然气是 以甲烷为主的烃类气 ， 该井
到 目前 共进行 了两次 不稳定 测试 和两次 产能测试 。
本 井于 １９ ９ ９年 ｌ ０月 ２ ８日 ～２ ０ ０ ０年 ６月 ６日
复试 井 。试 井 解 释 结 果 … ： ｎ＝１ ．３ ＭＰ ； ＝ ｐ ６ ０ ａ Ｋ
５ ７ ２． ９ ｍＤ； ＝３ ３ 。 Ｓ ４． ８１
压 力恢 复资料 ）只有这 样才 能保证 生产 动态分 析 的可 靠性 。为 了提 高 计 算 井控储 量 的合理 性 、 ， 正
元陆17井固井技术
元陆17井固井技术张庆华张相乾（中原油田西南钻井公司）摘要：元坝地区是中石化天然气增储上产的重点区域。
该地区地质条件复杂，断层多，存在多套压力系统，尤其陆相气层异常活跃。
在勘探过程中经常钻遇高压气层，必须使用超高钻井液密度压稳后才能继续钻进，从而给完钻下套管、固井施工带来了更大的困难。
元陆17井使用￠215.9mm钻头在三开钻井施工中钻遇高压气层，经过节流压井后，钻井液密度提高到2.42g/cm3（设计最高密度2.03g/cm3）才保证安全钻进。
为满足下步施工安全提前下入￠193.7mm无接箍套管封隔高压气层。
针对在超高钻井液密度下，￠215.9mm 井眼下入￠193.7mm无接箍套管和固井施工中存在着较多困难；单边间隙小（套管与井眼单边间隙只有11.1mm）；气层段长达647.5米，气层较多压稳困难；下套管、固井时易发生井漏，尾管钻具输送过程中易井漏；水泥浆密度高，替浆排量小固井质量难以保证。
通过下套管前优化地层承压方案；优选水泥浆体系，领尾浆均采用2.55 g/cm3高密度加重胶粒防窜双凝单密度水泥浆体系；制定安全、合理的下套管技术措施和固井施工技术方案。
使得套管安全下入，并顺利完成固井施工，达到质量评价良好。
关键词：元陆17 溢流超高钻井液密度固井高密度质量良好作者简介：张庆华，1993年毕业于中原石油学校钻井工程专业，工程师1 概述元陆17井是南方勘探分公司在四川盆地川东北元坝东部断褶带圈闭群构造上所布的一口重点预探井。
设计井深4730米。
圈闭为构造-岩性复合圈闭。
由于新区钻探不可预见的因素多，存在易漏、易塌、易斜、易涌等复杂情况，地层压力系数远远高于设计的压力系数（本井设计最高密度 2.03g/cm3）。
该井三开￠215.9mm井眼在自流井组马鞍山段钻井施工时发生溢流，钻井液密度由设计最高2.03g/cm3提置2.42 g/cm3才压稳满足继续钻井施工。
下部将钻开地质预测的自流井组珍珠冲段、须家河组和雷口坡3套气层，不管下部是钻遇高压还是低压，均可能出现喷漏同存情况，井控风险极高。
13-井控计算文档
当量循环钻井液密度=[环空循环压力损失（MPa）÷0.00981÷H（垂深）]＋ρ原
压井初始循环压力=关井立压＋低泵速泵压
压井终止循环压力=（压井钻井液密度÷当前钻井液密度）×低泵速泵压
溢流密度=ρ原－[（套压MPa－立压MPa）÷（溢流长度m×0.00981）]
=ρ原－[102×（套压MPa－立压MPa）÷H(溢流长度m)]
有关压井的计算
静液柱压力（MPa）= 0.00981×ρ ×H（垂深）
=压力梯度（MPa/m）×H（垂深）
压力梯度（KPa/m）=ρ ×9.81
地层压力（MPa）=静液柱压力（MPa）＋管井立压（MPa）
压井钻井液密度= [P（关井立压MPa）÷0.00981÷H（垂深）]＋ρ原＋ρ附加
={102×[P（关井立压MPa）＋P（附加压力MPa）]÷H（垂深）}＋ρ原
常用单位换算（压力）
1帕（Pa）= 1牛/平方米（N/m2）
1磅/英寸2（psi）= 6.895×10-3兆帕（MPa）
1千帕（KPa）= 1000帕（Pa）
1巴(bar)=1×105帕（Pa）
1兆帕（MPa）= 1×106帕（Pa）
1巴(bar)=0.1兆帕（MPa）
1兆帕（MPa）= 1×103千帕（KPa）
关井当量钻井液密度=总压力（MPa）÷0.00981÷H（垂深）
=[0.00981×ρ原×H（垂深）＋P（关井立压MPa）]×102÷H（垂深）
地破压力当量钻井液密度=[漏失压来自（MPa）÷0.00981÷H（试验垂深）]＋ρ原
最大允许关井套压（MPa）=（地破压力当量钻井液密度－ρ原）×0.00981
(完整word版)钻井常用计算公式
第四节钻井常用计算公式、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力nQ O+QP基=4式中：P基——基础面上的压力，MPa ；n ----- 动负荷系数（一般取1.25~1.40）；Q O天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t ；Q B――井架重量，t ；（二）土地面上的压力P地=卩基+W式中：P地——土地面上的压力，MPa;P基-—基础面上的压力，MPa;W—-一基础重量，t （常略不计）。
（三）基础尺寸1、顶面积P基F1= B1式中：F1 -基础顶面积，cm2 ；B1——混凝土抗压强度（通常为28.1kg/cm2=0.281MPa）2、底面积P地2B2式中：F2 -基础底面积，cm2；B2—-一土地抗压强度，MPa ；P 地,――土地面上的压力，MPa。
3、基础高度匹—FJXP城I 1 ■—III x/l;s x式中：H ——基础高度，m;F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm2；P基——基础面上的压力，MPa ；B3——混凝土抗剪切强度（通常为 3.51kg/cm2=0.351MPa）。
（二）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式配合比为1 : m : n=水泥：砂子：卵石。
根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下:].55门录m + n m u2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1-69。
混凝土用途体积配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子3 m石子3 m水泥kg石子3 m混凝土m3水泥kg砂子3 m混凝土m3砂子3 m石子3 m混凝土m3 1•坚硬土壤上的井架脚，小基墩井架脚，基墩的上部分。
1 :2 :4335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.992•厚而大的突出基墩。
1 : 2.5 :5276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633•支承台、浇灌坑穴及其他。
罗家16H井井喷失控事故1
组完成了抢险压井方案，后勤组基本上解决了抢险人员的食
宿问题，警戒保卫组工作有序进行，搜救工作在地方政府和 武警部队统一安排下全面展开。 中油集团马富才总经理、副总经理苏树林等连夜赶赴现 场，对四川石油管理局、西南油气田分公司领导关于进一步
抓好抢险工作、配合地方政府做好搜救工作提出要求，亲自
参加研究抢险压井方案，部署抢险工作。
22:01钻杆被井内压力上顶撞击在顶驱上，撞击火花引发钻
杆内喷出的天然气着火。 22:03关全闭，钻杆未被剪断而发生变形，高速气流将 火熄灭，但井口仍喷气。转盘面以上约有14米钻杆倾倒向
指重表方向。
12月23日22:40向高桥镇政府汇报险情，请求紧急疏散距 井场1km范围内的居民。组织职工紧急疏散井场附近村民。 约半小时后井口喷势加剧，硫化氢气味变浓，井队职工 撤离井场。再次请求高桥镇政府将疏散范围扩大到3～5km。 23:40根据上级指示, 钻井队组织突击队关油罐总闸，停 泵、停柴油机、停发电机，并发现提升钻具的吊卡与吊环分 离，井喷处于失控状态，钻井队人员全部撤离井场。
等状况进行第一次点火前踏勘。管理局和分公司主管技术领
导亲自进行了第二次点火前踏勘。决定立即组织实施点火。 15:20 为了尽快实施点火，抢险人员撬开附近一商店，
找到魔术弹，在距放喷口约50m处实施第一次点火，由于喷势 太大，不敢靠近，点火不成功。
井控常见计算
FORMULAS AND CALCULATION 公式和计算1. Hydrostatic Pressure(HP) 静液柱压力Hydrostatic pressure using ppg and feet as the units of measureHP （psi ）=mud weight,ppg ⨯0.052⨯true vertical depth(TVD),ft举例：Example: mud weight =13.5ppg （泥浆密度）True vertical depth =12,000ft （垂深）HP=13.5ppg ⨯0.052⨯12,000ft =8424psi （静液柱压力）2．Annular Velocity(AV) 环空返速 AV,ft/min=2224.5Q Dh Dp ⨯- Where Q =circulation rate , gpm 排量Dh=inside diameter of casing or hole size ,in. 套管内径或井眼尺寸Dp=outside diameter of pipe,tubing or collars,in. 钻具或油管的外径举例：Example: pump output=530gpmHole size=12-1/4 in.Pipe OD=4-1/2 in AV=12.985129.8125=100ft/min3．Pump output,gpm,required for a desired annular velocity,ft/min给定所需环空返速后如何确定泥浆排量 Pump output,gpm=22,/min()24.5AV ft Dh DP - Where AV =desired annular velocity,ft/min 所需要的环空返速Dh =inside diameter of casing or hole size ,in 套管内径或井眼尺寸Dp=outside diameter of pipe ,tubing or collars,in. 钻具或油管的外径举例：Example:desired annular velocity=120ft/minHole size =12-1/4 inPipe OD =4-1/2 in PO=22120(12.25 4.5)24.5-4．Buoyancy Factor(BF) 浮力系数Buoyancy factor using mud weight,ppgBF=65.5,65.5mud weight ppg-举例：Example:Determine the buoyancy factor for a 15.0ppg fluid : 确定泥浆密度为15.0ppg的浮力系数BF =65.515.065.5-BF=0.770995．Pump Pressure/Pump Stroke Relationship 泵压和泵冲的简单换算关系(Also Called the Roughneck’s Formula) Basic formulaNew circulating Pressure,psi= present circulating Pressure ⨯2,, newpumprate spm oldpumprate spm ⎛⎫ ⎪⎝⎭举例：Example : Determine the new circulating pressure,psi using the following data:确定新的循环泵压Present circulating pressure =1800psi 现在的循环泵压Old pump rate =60spm 现在的排量New pump rate =30spm 新的排量New circulating Pressure,psi = present circulating⨯23060spmspm⎛⎫⎪⎝⎭=450psi 新的循环泵压6．Temperature Conversion Formulas 摄氏和华氏温度的转化公式Convert temperature,︒Fahrenheit(F)to︒Centigrade or Celsius(C)︒C=()325320.5556 9FOR C F︒-︒=︒-⨯举例：example: Convert 95︒F to ︒C: 将95︒F转换成︒C:︒C=()9532595320.55569OR C-︒=-⨯=35 ︒C:7．Slug Calculations 压钻杆重泥浆的计算1）Barrels of slug required for a desired length of dry pipe 设定期望的不倒返泥浆的钻具高度后，如何计算重泥浆的体积量Step 1Hydrostatic pressure repuired to give desired drop inside drill pipe: Hp,psi=mud wt,ppg⨯0.052⨯ft of dry pipeStep 2Difference in pressure gradient between slug weight and mud weight: Psi/ft=(slug wt,ppg-mud wt,ppg) ⨯0.052Step 3Length of slugin drill pipe:Slug length,ft=pressure,psi÷difference in pressure gradient,psi/ftStep 4Volume of slug,barrels:Slug vol,bbl=slug lenth,ft⨯drill pipe capacity,bbl/ft举例：Example:determine the barrels of slug required for the following:确定所需要的重泥浆体积量Desired length of dry pipe(2 stands)=184 ft 期望的不倒返泥浆的钻具高度（两柱）Mud weight =12.2 ppg 在用泥浆密度Slug weight =13.2 ppg 重泥浆密度Drill pipe capacity =0.01422bbl/ft 钻具的内容积4-1/2 in.—16.6 1b/ftStep 1 第一步计算Hydrostatic pressure required: 需要的液柱压力降Hp,psi=12.2 ppg⨯0.052⨯184 ft =117 psiStep 2 第二步计算Difference in pressure gradient,psi/ft: 压力的不同Psi/ft=(13.2ppg-12.2ppg) ⨯0.052 =0.052 Psi/ftStep 3 第三步计算Length of slug in drill pipe,ft: 重泥浆在钻具内的长度Slug length,ft=117psi÷0.052 =2250 ftStep 4 第四步计算Volume of slug,bbl:Slug vol,bbl=2250ft⨯0.01422 bbt/ft=32.0bbl 需要的重泥浆的体积量2）Weight of slug required for a desired length of dry pipe with a set volume of slug 设定期望的不倒返泥浆的钻具高度和重泥浆的体积量后，如何计算重泥浆密度Step 1Length of slug in drill pipe,ft:Slug length,ft=slug vol,bbl÷drill pipe capacity,bbl/ftStep 2Hydrostatic pressure required to give desired drop inside drill pipe:Hp,psi=mud wt,ppg⨯0.052⨯ft of dry pipeStep 3Weight of slug,ppg:Slug wt,ppg=HP,psi÷0.052÷slug length,ft+mud wt,ppg举例：Example:determine the weight of slug required for the following: 确定重泥浆密度Desired length of dry pipe(2 stands)=184 ft 期望的不倒返泥浆的钻具高度（两柱）Mud weight =12.2 ppg 泥浆密度Slug volume =25 bbl 重泥浆体积Drill pipe capacity =0.01422bbl/ft 钻具的内容积4-1/2 in.—16.6 1b/ftStep 1 第一步计算Length of slug in drill pipe,ft: 重泥浆在钻具内的长度Slug length,ft=25 bbl÷0.01422 bbl/ft=1758 ftStep 2 第二步计算Hydrostatic pressure required: 需要的液柱压力HP,psi=12.2 ppg⨯0.052⨯184 ft=117psiStep 3 第三步计算Weight of slug,ppg: 重泥浆密度Slug wt,ppg=117 psi÷0.052÷1758 ft+12.2 ppg=13.5 ppg3）Volume,height,and pressure gained because of slug:因为重泥浆造成的泥浆体积、高度和压力的变化a)Volume gained in mud pits after slug is pumped,due to U-tubing:Vol,bbl =ft of dry pipe⨯drill pipe capacity,bbl/ftb)Height,ft,that the slug would occupy in annulus:Height,ft=annulus vol,ft/bbl⨯slug vol,bblc)hydrostatic pressure gained in annulus because of slug:HP,psi=height of slug in annulus,ft⨯difference in gradient,psi/ft between slug wt and mud wt举例：Example:Feet of dry pipe(2 stands) =184 ft 干钻杆的长度（不倒返泥浆）Slug volume =32.4 bbl 加重泥浆的体积量Slug weight =13.2 ppg 加重泥浆的密度Mud weight =12.2 ppg 在用泥浆的密度Drill pipe capacity =0.01422bbl/ft 钻具的内容积4-1/2 in.—16.6 1b/ftAnnulus volume(8-1/2 in.by 4-1/2 in.)=19.8 ft/bbl环空容积（例如：8-1/2 in.钻头和4-1/2 in钻杆）a) Volume gained in mud pits after slug is pumped,due to U-tubing:因为U型管效应，加重泥浆泵入井内后，泥浆罐增加的泥浆体积量：Vol,bbl =184 ft⨯0.01422 bbl/ft =2.62bblb)Height,ft,that the slug would occupy in the annulus: 加重泥浆在环空所占的高度：Height,ft=19.8 ft/bbl⨯32.4 bbl =641.5 ftc)hydrostatic pressure gained in annulus because of slug:加重泥浆造成的液柱压力的增加值：HP,psi=641.5 ft(13.2-12.2)⨯0.052 =33.4psi8．Stuck Pipe Calculations 卡钻的计算Determine the feet of free pipe and the free point constantThe depth at which the pipe is stuck and the number of feet of free pipe can be estimated by the drill pipe stretch table below and the following formula.卡点的深度和自由段钻具的长度可由钻具的伸长表和以下公式计算：Table 2Drill Pipe Stretch TableStretchNominal Wall Constant FreeID, Weight, ID, Area, in/1000lb PointIn . lb/ft in. sq in. /1000 ft constant2-3/8 4.85 1.995 1.304 0.30675 3260.06.65 1.815 1.843 0.21704 4607.72-7/8 6.85 2.241 1.812 0.22075 4530.010.40 2.151 2.858 0.13996 7145.03-1/2 9.50 2.992 2.590 0.15444 6475.013.30 2.764 3.621 0.11047 9052.515.50 2.602 4.304 0.09294 10760.04.0 11.85 3.476 3.077 0.13000 7692.514.00 3.340 3.805 0.10512 9512.54-1/2 13.75 3.958 3.600 0.11111 9000.016.60 3.826 4.407 0.09076 11017.518.10 3.754 4.836 0.08271 12090.020.00 3.640 5.498 0.07275 13745.05.0 16.25 4.408 4.374 0.09145 10935.019.50 4.276 5.275 0.07583 13187.55-1/2 21.90 4.778 5.828 0.06863 14570.024.70 4.670 6.630 0.06033 16575.06-5/8 25.20 5.965 6.526 0.06129 16315.0,int tan Feet of stretch in free po cons t free pipe pull force in thousands of pounds⨯ = 自由段钻具=伸长*卡点常量/上拉力举例： Example: 3-1/2 in.13.30lb/ft drill pipe20 in. of stretch with 35,000 lb of pull forceFrom drill pipe stretch table:Free point constant =9052.5 for 3-1/2 in.drill pipe13.30 lb/ftfeet offree pipe =20.9052.535in ⨯=5173ftdetermine free point constant (FPC) 确定卡点常量The free point constant can be determined for any type of steel drill pipe if the outside diameter,in.,and inside diameter, in.,are known:FPC=As ⨯2500Where As =pipe wall cross sectional area ,sq in. 钻具的本体横截面积举例：Example 1:From the drill pipe sretch table :4-1/2 in.drill pipe 16.6 lb/ft – ID=3.826 in.FPC=()224.5 3.8260.78542500-⨯⨯=11,017.59．Mixing Fluids of Different Densities 配制不同密度的泥浆的计算Formula:()1122()F F V D V D V D +=Where 1V =volume of fluid 1(bbl,gal,etc.) 流体1的容积1D =density of fluid 1(ppg,lb/ft 3,etc) 流体1的比重2V = volume of fluid 2(bbl,gal,etc.) 流体2的容积2D = density of fluid 2(ppg,lb/ft 3,etc) 流体2的比重 F V =volume of final fluid mix 混合后流体的容积F D =density of final fluid mix 混合后流体的比重举例：Example 1: A limit is placed on the desired volume:Determine the volume of 11.0 ppg mud and 14.0 ppg mud required to build 300 bbl of 11.5 ppg mud: 确定配制300 bbl 比重为11.5 ppg 的泥浆所需要11.0 和14.0 ppg 的泥浆各多少 Given : 400 bbl of 11.0ppg mud on hand ,and 400 bbl of 14.0ppg mud on hand给定条件：11.0 和14.0 ppg 的泥浆各400 bbl 。
现场井控检查表
附录1
气分离器
台井控设
备
注：
1．现场考核以100分为基础分，按照检查表检查点项扣除相应分值后，为最终考核打分结果。
2．违章问题按照检查表对应分值扣分，同时按照《井控奖惩管理办法进行违章处罚》进行处罚。
3．相关服务单位出现违章问题按照《井控奖惩管理办法进行违章处罚》进行处罚，同时按照单位累计相应扣分分值。
4．如检查表中要求与施工井所在油气田企业的井控细则有冲突，执行细则要求。
5．检查中发现表中未含有的井控隐患，可依据相关标准、制度等要求，参照类似问题扣分或认定违章。
并上报工程技术处，对检查表进行修订。
6．该检查表由工程技术处负责解释。
三春集油田优快钻井技术
三春集油田优快钻井技术摘要：三春集油田位于东濮凹陷南端，是黄河南地区重要油气聚集区之一。
本区属于华北平原南部，原始地层压力系数为 1.0～1.05，三春集油田以双靶二开定向井为主，施工中存在轨迹防碰、地质结构复杂、断层多、裸眼段长、定向托压、易垮塌、井漏及井控风险等施工难题。
通过前期详细调研临井，制定施工方案、优选钻头、优化钻具组合和钻井参数，做好井漏、井塌预防及井身质量控制，春17-9井、春9-53井和春16-1井二开使用PDC+LG双驱钻井技术，春17-9井和春9-51井对比，平均机械钻速提高了5.59m/h，钻井周期缩短11.67d,完井周期缩短8.87d。
在三春集油田形成了一套优快钻井技术，为加快三春集产能的勘探开发，优质提速提供新的方向和思路。
关键词：技术难点；技术对策；钻井；三春集油田1 概述三春集油田位于东濮凹陷南端，构造带主体南北长约20km，东西宽约6km，本区属于华北平原南部，地势平坦，海拔在 50.00m 左右。
三春集油田平均井深在3000m左右，钻遇地层明化镇、馆陶组，岩性主要为砂泥岩，可钻性好、地层易吸水膨胀造成缩径，易造浆，易发生固相侵等情况,馆陶组及上部易漏、易坍塌，馆陶地层含砾石，易造成钻头提前损坏，馆陶组易斜，易漏，易发生卡钻；钻遇地层沙二、三、四段，岩性主要为泥岩、砂岩互层。
地层压力低，易造浆，易垮塌、掉块。
通过分析区块钻井技术难点，制定相应提速技术措施、优化钻具组合、优选钻头，做好故障复杂预防，现场春17-9井、春9-53井两口井取得良好效果。
2 地质分层及井身结构2.1 地质分层三春集油田施工井地层由上到下为平原组、明化镇、馆陶组、沙二段、沙三段和沙四段，以春17-9井为例地质分层见表1。
2.2 井身结构以春17-9井为例，三春集油田井身结构与套管程序见表2。
3 技术难点（1）平原组地表疏松开眼易井斜，大尺寸井眼净化困难，易沉砂堵钻头水眼和发生沉砂卡钻，下套管易出现遇阻和下不到位、开泵困难情况。
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（3）欠平衡钻井适用的储层： 1、高渗透固结砂岩和碳酸岩油气藏 2、裂缝性油气藏 3、致密性（低孔低渗）油气藏 4、压力衰竭的低压油气藏 （4）欠平衡钻井方式（ 欠平衡产生条件） 1、流钻：常规钻井液密度，边喷边钻 2、气体钻井：人工诱导产生欠平衡， 包括：（1）空气钻井； （2）雾化钻井； （3）泡沫钻井； （4）充气钻井。
0.8 0.2 1.8 4、环空循环压降 P 0 . 57503 a m pv Q ( K p Kc )
5、井内波动压力 抽吸压力： Psb 9.81*103 sb D, sb 0.036 ~ 0.08g / cm3 激动压力： Psg 9.81*103 sg D, sg 0.024 ~ 0.1g / cm3
2、钻井液密度的控制 3、合理井身结构的设计 4、防喷器装置的配置 5、溢流后的正确处理
• 起钻抽吸，起钻过程中不及时灌泥浆。
• 起完钻后空井时间过长；
• 未及时发现溢流，或发现溢流后处理措施不当；
• 井口未安装防喷器，或承压能力太低； • 防喷器及管汇安装不符合要求 • 井身结构设计不合理 • 对浅气层缺乏足够的认识
• 地层压力预测不准，泥浆密度偏低
• 在发生井漏后，没有预防可能发生的井喷 • 思想麻痹，违章操作。
第一节
Hale Waihona Puke 井眼—地层系统的压力平衡一、井眼内的各种压力 1、 地层孔隙压力 2、地层破裂压力 3、钻井液静液柱压力
Pp 9.81*103 p D Pf 9.81*103 f D
3 P 9 . 81 * 10 d D h
井底有效压力：
正常钻进时： 起钻时：
pb ph pa pb ph psb pb ph psg pb max ph pa psg pb min ph psb
p p phe p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
pb p p , pb p p , pb p f , pb p p ,
因此，在井内气体上升过程中，应逐渐有效控制 地放压，使套压小于允许套压。
3、 H 2 S 的危害
第二节
溢流的侵入及其检测
一、有关溢流和井喷的概念 溢流（又称为井涌、静侵）： 地层流体（油、气、水 ）侵入井内，井口返出的钻井液 量大于泵入量，或停泵后钻井液从井口自动外溢的现象。 井喷：地层流体失去控制地喷出地面。 二、地层流体侵入井内的原因 1、地层压力掌握不准，使设计的钻井液密度偏低 2、地层流体（油、气、水）侵入，使钻井液密度降低 3、起钻未按规定灌泥浆，或井漏井内液面降低 4、起钻速度过快，引起抽过大，地层流体侵入井内 5、停止循环时，环空循环压降消失，使井底压力减小。 统计表明，近70% 的井涌或井喷发生在起钻（起完钻） 过程中。
（3）当井底气体形成气柱时， 随着气柱的 上升（滑脱上升或 循环上升），在井口未关闭的情 况下，环境压力降低，体积膨胀 变大，替代的钻井液液量越来越 多，使井底压力大大降低，更多 的气体以更快的速度侵入井内， 最终导致井喷。
（4）在井口关闭的情况下，气体在滑脱上升中保持体 积不变，因此，其压力亦保持不变，此情况下，井口 和井底压力都会逐渐增加，当气体达到井口时，井口 承受的压力为地层压力，井底的压力为2倍地层压力， 此情况下可能压漏地层，发生井下井喷。
第六章
本章主要内容:
油气井压力控制
欠平衡压力钻井 发生井喷的失控的原因 井眼与地层压力系统
井涌的原因、征兆与检测方法
关井方式与关井程序 侵入流体性质的判别 压井—恢复井内压力平衡方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
地层流体侵入井眼； 平衡压力钻井；
压裂地层，发生井涌；
地层流体有控制入井眼，欠平衡压力钻井
p p pb p f , 过平衡压力钻井，
二、井眼—地层系统压力基本关系
Pb min Ph Pr Psb Pp Ph Pp P
d p
P —安全附加压力； —安全附加密度；
三、气侵的特点
1、气侵的途径与方式 • 岩石孔隙内的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井液
• 气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散
• 当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大量 流入或深入井内 2、气侵的特点及危害 （1）侵入井内的气体由井底向井口运移，体积逐渐 膨胀，越接近地面，膨胀越快，因此，在地面看起来气 侵很严重的钻井液，在井底只有少量气体侵入。 （2）一般情况下，气体侵入钻井液呈分散状态，井 底泥桨液柱压力的降低是非常有限的，只要及时有效的 除气，就能有效的避免井喷。
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 3.5~5.0 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
气井：
P
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
地层压力的准确预测
合理钻井液密度的确定
2、欠平衡压力钻井
（1）概念： 所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许地层流体进 入井内，循环出井，并在地面得到控制。 在井底有效压力低于地层 压力的条件下进行钻井作业。 在井下，允许地层流体进入井内，在井口，利用专门的井控 装置对循环出的流体进行控制和处理，这样可及时发现和有 效的保护油气层，同时可显著提高钻进速度。 （2）技术关键： 1）地层孔隙压力和破裂压力的准确预测 2）钻井液类型选择和密度等性能的控制 3）井口压力控制和循环出井流体的处理 4）起下钻过程的欠平衡 5）井底有效压力的计算与监测 6）井壁稳定 7）完井