作业井控工艺(一)
井控PPT课件
07:30关井成功，关井立压0MPa，套压2 MPa，总计溢流量为 8m3。
16
二、溢流发生经过
Q ～ N
0～ 1500
1.05 邻井钻 ～ 井液密
1.15 度
N ～ O
1500～ 5355
1.15 ～
1.45
O
5355～ 5460
1.07 ～
1.12
根据邻 井测压 资料
复杂提示
石炭系可 能会钻遇 高压气层 储层易漏 易喷、含
H2S
井 号
层位
井段 (m)
钻井液 密度 (g/cm3)
备注
Q～ N
N～O
1500～5355
1.15～1.45
1.15～1.55
石炭系可能会钻遇高压 气层
O
5355～5460
1.07～1.12 1.08～1.12
储层易漏易喷、含H2S
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一、LG11-4井基本概况
案例
14
案例
一、 LG11-4井基本概况
本井地层压力预测
本井设计泥浆性能
层 设计井 压力 预测依 位 深(m) 系数 据
9
案例
五、教训及措施 牙哈104井井喷事故的发生，暴露了设计、施工、应急等各个环节
存在的问题；也反映出“谁主管、谁负责”的安全管理原则没有落实到 实处；甲方生产管理人员、井队职工井控培训效果不好，缺乏实战能力。 为汲取教训，应采取以下防范措施：
1、按照“谁主管、谁负责”的安全管理原则，要切实落实完井、试 油和井下作业井控制度。
钻井井控题库
井控工艺第一章1、某井因堵水眼而起钻，已知5″钻杆排代量为4升/米，内容积为10升/米，若起钻外泄的泥浆有2/3从钻台流回井内，1/3流进园井，则每起3柱钻杆（约90米）应灌（）方泥浆？（类别：钻井A ) BA、1.26 、某井因堵水眼而起钻，已知5″钻杆排代量为4升/米，内容积为10升/米，若起钻外泄的泥浆有2/3从钻台流回井内，1/3流进园井，则每起3柱钻杆（约90米）应灌（）方泥浆？（类别：钻井A ) BB、0.66C、0.362、某井钻进时发现气侵，测得泥浆池液面上升0.5方，如果此时环空容积为24升/米，泥浆密度1.3g/cm3，井底压力下降值为（）。
（类别：钻井A ) AA、0.27 MPaB、0.65 MPaC、0.15 MPa3、某井套管鞋深2000米，在用泥浆密度1.2g/cm3,若油层当量泥浆密度为1.4g/cm3，则钻开油气层前地层承压能力试验的井口压力应为（）。
（类别：钻井A ) CA、24 MPaB、28 MPaC、3.92 MPa4、哪个是预防溢流的主要措施？（类别：钻井A ) CA、井喷时用防喷器关井B、压井过程中使用的低泵速压力C、用泥浆液柱压力平衡地层压力D、用溢流监测设备及时发现溢流5、下列哪些现象表明井底压差接近为零？（类别：钻井A ) DA、快钻时B、接单根后效C、起钻后效D、以上全是6、下列哪三个对精确计算套管鞋处地层破裂压力是重要的？（类别：钻井A ) BA、准确的泵冲计数器；准确的压力表；准确的井眼容积B、准确的压力表；精确的泥浆密度；精确的套管鞋垂深C、精确的泥浆密度；精确的套管鞋垂深；准确的井眼容积7、浅层钻进时，最大的风险是钻遇浅层气。
因此应控制钻速，使单根钻时大于迟到时间（）。
（类别：钻井A ) AA、对B、错8、浅层钻进时，最大的风险是钻遇浅层气。
起钻时应早停泵，防止冲塌井壁（）。
（类别：钻井A ) BA、对B、错9、浅层钻进时，最大的风险是钻遇浅层气。
井控工艺——非常规压井
钻 柱 内
井底
环 空 内
H
非常规压井法—平衡点法
压井排量控制 压井液到达钻头前， 可以采用较小的排量， 进入环空开始上返时， 钻 为了尽快建立液柱， 柱 减少气侵，应尽可能 内 开大排量，以设备允 许的最高泵压作为压 井最高泵压，然后据 此泵压确定相应的排 量。
HB
环 空 内
井底
H
非常规压井法—平衡点法
HB
Pcf Pa
H
钻 柱 内 井底
环 空 内
Pamax
PT
A
B
非常规压井法—平衡点法
压力控制 第一阶段：钻井液进入环空后，环空液柱压力 逐渐增加，因而立管压力PT随着钻井液的上返而增高， 钻井液到达HB井深以后，立管压力上升至压井排量下 的整个循环系统的流动阻力Pcf。
Pcf Pa
H
HB
钻 柱 内 井底
当井内钻井液已大部 分喷空，同时井内无钻具 或仅有少量钻具，不能进 行循环压井的天然气井， 但井口装置可以将井关闭， 压井钻井液可以通过压井 管汇注入井内，这种条件 下可以采用置换法压井。 通常情况下，由于起钻抽 汲，钻井液不够或不及时， 电测时井内静止时间过长 导致气侵严重引起的溢流， 经常采用此方法压井。
压力控制 压力控制是压井 施工的关键，根据钻 钻 井液喷空的压力平衡 柱 关系，以钻井液返至 内 HB井深为分界，将压 井过程分为两个阶段。
HB
环 空 内
井底
H
非常规压井法—平衡点法
压力控制
第一阶段：钻井液未返到HB井深以前，液柱 压力低，与环空回压之和不能平衡地层压力，为 尽可能地提高对产层的压力，必须控制套压为最 大允许套压Pamax,并保持不变。
HB
塔里木油田井下作业井控实施细则（2011）
塔⾥⽊油⽥井下作业井控实施细则（2011）⽬录⼀、总则 (1)⼆、井控设计 (1)三、井控装备 (2)四、作业过程中的井控⼯作............. .. (8)五、防⽕、防爆、防硫化氢措施 (14)六、井喷失控的处理 (15)七、井控技术培训 (16)⼋、井控管理⼗项制度 (16)(22)附件1 塔⾥⽊油⽥井控培训分班办法 (23)附件2 井控装备⽰意图 (25)附件3 井控装备试压标准 (37)附件4 集团公司井下作业井喷失控事故信息收集表 (38)塔⾥⽊油⽥井下作业井控实施细则为了贯彻集团公司《⽯油与天然⽓井下作业井控规定》，确保塔⾥⽊油⽥井控⼯作的开展，防⽌井喷失控事故的发⽣，特制订本细则。
⼀、总则第⼀条井下作业井控技术是保证⽯油天然⽓井下作业安全的关键技术。
做好井控⼯作，既有利于保护油⽓层，⼜可有效地防⽌井喷、井喷失控或着⽕事故的发⽣。
第⼆条井喷失控是井下作业过程中性质严重、损失巨⼤的灾难性事故。
⼀旦发⽣井喷失控，将打乱正常的⽣产秩序，使油⽓资源受到严重破坏，造成环境污染，还易酿成⽕灾、⼈员伤亡、设备损坏甚⾄油⽓井报废。
第三条井控⼯作是⼀项系统⼯程。
塔⾥⽊油⽥的开发、技术监督、安全、环保、物资、装备、培训以及井下作业承包商和相关服务单位，必须⾼度重视，各项⼯作必须在本细则规定内有组织地协调进⾏。
第四条本细则包括井下作业井控设计，井控装备，作业过程中的井控⼯作，防⽕、防爆、防硫化氢措施，井喷失控的处理，井控技术培训，井控管理制度等七个⽅⾯。
第五条本细则适⽤于塔⾥⽊油⽥井下作业的井控⼯作。
利⽤修井机进⾏钻井作业的井控要求，均执⾏《塔⾥⽊油⽥钻井井控实施细则》。
⼆、井控设计第六条井控设计是井下作业地质设计、⼯程设计、施⼯设计中的必要组成部分。
井下作业应先设计（包括补充设计和设计变更）后施⼯，坚持⽆设计不施⼯的原则。
第七条在地质设计（送修书或地质⽅案）中应提供井⾝结构、套管钢级、壁厚、尺⼨、扣型、⽔泥返⾼、固井质量、最近得到的套管技术状况及井下复杂情况等资料，提供射孔及封堵情况，主要作业史，提供本井和邻井的油⽓⽔层深度及⽬前地层压⼒、油⽓⽐、注⽔注⽓区域的注⽔注⽓压⼒、与邻井油层连通及地下管线情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害⽓体含量、以及与井控有关的提⽰；提供井场周围2000m(含硫化氢井3000m)内的居民住宅、学校、⼚矿、河流、国防设施、⾼压电线、地下管⽹和⽔资源等情况。
录井工井控培训(1)
泥岩密度与地层压力关系图
4、测井方法
RFT测压取样
5、试油和测试求压力
四、现场如何综合判断是否钻遇高压层(异常预报）
了解如何综合判断是否钻遇高压层是井控的基础工作之一， 是搞好井控的重要工作。
（１）、机械钻速增加，发现快钻时
钻入高压油、气层时，由于欠压实作用，地层孔隙度增加， 岩石基岩应力减小易于破碎，同时井底压差减小，因此钻速就 会加快。特别是地层压力大于井底压力时钻速增加更为明显。 当钻遇发育的裂缝或溶洞时，不但钻速增快而且还会有放空和 蹩跳钻等现象。 （钻压、转盘速度、钻头类型及水力条件基本 维持不变）
2.井眼系统压力
（1）液柱压力由液体自重对其下部某深度处产生的压力。 P=0.0098ρ mH P —垂深为H处的液柱压力 MPa ρm —流体密度g/cm3
H —液柱垂直高度m。
例 ： 密 度 为 1.20 g/cm3 在 3000m 处 地 层 水 密 度 为 1.07 g/cm3压力为P=0.0098ρmH=0.0098×1.20×3000=35.288 MPa。
数值表示法：泵压、套压、地层压力。
压力梯度法：某点压力与其深度的比值G=P/H， MPa/m 例 如 : 井 深 2000m 处 压 力 为 21MPa, 其 压 力 梯 度 为 G=P/H=21/2000=0.0105 MPa。 当量流体密度法：某点压力折算为该点产生等量液柱压力 的流体密度，g/cm3 ，ρe=P/0.0098H。
一、绪论
2.井控的概念 一级井控：是用适当密度的钻井液产生的液柱压力 来平衡地层压力，实现安全钻井 。 二级井控：是指有一定量的地层流体侵入井内时能及 时发现，并能关闭井口防喷设备，然后用合理的压井方 法恢复井内压力平衡。 三级井控：是指发生井喷失去控制后，组织专门人 员进行抢救措施，重新恢复对井的控制。 井控的指导方针：立足一级井控，搞好二级井控， 杜绝三级井控 3.井控技术的发展 第一阶段：经验阶段，20世纪50年代及以前 第二阶段：理论阶段， 20世纪60-70年代 第三阶段：现代化阶段， 20世纪70年代中期至今
井控工艺技术_
但因裂缝性碳酸盐岩地层岩性不均质、 裂缝发育程度不同，邻近构造邻近井和同 一构造邻近井的压力剖面资料也并不可靠。 在这种条件下，川渝的井控工艺技术是在 尽力搞好一级井控的前提下，以二级井控 为重点。川渝二级井控工艺技术的核心内 容主要是：及时发现溢流显示（三类十五 种），按“四· 七”动作迅速控制井口，再 借助井控设备，泵入经调整、加重的钻井 液，在始终维持井底压力大于地层压力的 情况下循环排除溢流。为使井队搞好一级 和二级井控，我局制订了完整的井控技术 措施。
例：龙１井进入须二砂岩气层，放喷测试 时在井口压力0.5兆帕下产气28.9万米3。后 用高出钻井液密度25％的压井液压井并恢 复钻进,第二次测试在井口压力4.6兆帕下产 气13.05万米3。后继续钻至完井井深时， 替出钻井液后不再喷，经排液仍建立不起 测试条件，只好下尾管对须二射孔试油， 经两次酸化恢复到井口压力为7.2兆帕时， 产气3.64万米3。类似例子足以说明钻井液 喷空后压井、反复放喷测试后压井对产层 的严重伤害。 例：磨78井（1992年）
9.三级井控：对井喷、井喷失控及失控着火 事故的处理。 10.溢流：当井下压力关系失去平衡，表现为 地层压力大于井底压力时，地层流体进入 井筒内的现象。 11.井涌：井涌是井喷的一种轻微表现形式， 指井内钻井液涌出喇叭口或至转盘面上的 情形，是溢流发展到一定程度的表现形式。
12.井喷：地层流体（油、气、水）无控制地 流入井筒并喷出地面，习惯上指井内流体 喷至转盘面以上一定高度或通过放喷管线 放喷的情形。或从高压层无控制地流入低 压层的现象。前者也叫“地面井喷”，后 者被称作“地下井喷”。 13.井喷失控：发生井喷后，因井控设备损坏 或其它原因失去了对油气喷流的控制。 14.失控着火：井喷失控后，高压油气喷流因 雷击、喷出的砂石撞击井架或其它火源引 起的着火。
井控工艺
一、压井原理以“u”型管原理为依据，利用地面节流阀产生的阻力。
即控制一定的地面压力（立压、套压）和井内钻井液柱压力所形成的井底压力来平衡地层压力。
压力平衡关系：Pd+Pmd=Pa+Pma=Pb≥Pp注：在压井过程中，要始终保持这个关系式，保证整个压井过程中不产生新的溢流。
但也不能使地面压力过大而压漏地层。
二、压井参数计算1、关井立管压力的确定（1）、钻进时发生溢流关井立压的确定钻进时发生溢流关井，压力有一个建立平衡的过程，所以，关井后不能马上读取立压、套压值。
应待关节流阀试关井成功后10----15分钟再读取。
但也不要时间过长，否则气柱因滑脱上升使井口压力升高而造成立压套压不准。
（2）、钻杆中钻杆中装有回压凡尔求关井立压A、已知压井排量和相应低泵速泵压求关井立压Pci压井排量一般为钻进排量的1/2----1/3 求关井立压的操作过程：接方钻杆用原浆缓慢启动泥浆泵，同时调节节流阀，使套压保持关井套压不变，当排量达到压井排量使，调节节流阀，保持套压不变，记录此时的循环立管压力PTi，停泵关节流阀。
计算关井立管压力PTi = Pci +PdPd=PTi－Pci B、用顶开回压凡尔法求关井立压Pd操作过程：(1)接方钻杆用原浆缓慢启动泥浆泵(水泥车)向井内注少量原钻井液,观察立压.套压的变化;当回压尔凡被顶开,当套压由初始关井套压上升到某一数值时,同时记录此时的立压Pd1和套压Pa1 停泵。
(2)计算Pd∵△Pa=Pa1-Pa △Pd=Pd1-Pd ∴△Pd= △Pa 同一系统压力增加值相等Pd=Pd1- △Pa Pd1 △Pa= △Pd均为已知 2 、计算地层压力地层压力=9.8×原浆密度×液柱高度+关井立压=Pm+Pd计算压井钻井液密度3、压井钻井液密度=地层压力/9.8H +附加钻井液密度=ρm+Pd/9.8H + ρe 4 、计算钻具内容积V1 环空容积V2 总容积V1+ V2 V1=钻具内容积系数×钻具长度V2=环空容积系数×井眼长度钻具内容积系数=钻杆内截面积×1米环空容积系数=环空截面积×1米5、循环时间（1）、总循环时间t=V/60Q t－循环时间（min）V－总体积（钻具内容积＋环空内容积）（L）Q－排量（L/s）（2）、正常钻井由井底到井口的迟到时间t =V/60Q t－钻井液由井底到井口的迟到时间（min）V－环形空间的体积（L）Q－排量（L/s）（3）、总循环的时间、包括地面设备t =V/60Q t－总循环时间（min）V－总体积（地面设备+钻具内+环空）（L）Q－排量（L/s）（4）、地面到钻头时间t =V/60Q V－钻具内的体积（L）Q－排量（L/s）t－地面到钻头时间（min）（5）、钻头到套管鞋的时间t =V/60Q V－钻头到套管鞋处环空的体积（L）Q－排量(L/s) t－钻头到套管鞋的时间（min）5、计算压井循环时的立管压力（1）初始循环立管压力PTi△发生溢流后用原浆压井排量循环时的立管压力。
钻井井控实施细则
第一章总则第一条为了深入贯彻中国石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控规定》，进一步推进辽河油田井控管理科学化、规范化、制度化，有效地预防井喷、杜绝井喷失控事故的发生，特制定本细则。
第二条井控工作是一项系统工程。
涉及到地质、钻井、录井、测井和试油等专业，以及勘探开发、钻井工程、地质设计、工程设计、工程监督、质量安全环保、物质装备和教育培训等部门。
各专业和部门必须各司其职、齐抓共管。
第三条井控工作要树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”和“井控、环保、联防联治”的原则，严细认真、常抓不懈地做好井控工作，实现钻井作业本质安全。
第四条辽河油田井控工作的指导方针是“立足做好一次井控，快速准确实施二次井控，杜绝发生井喷失控”。
第五条本细则适用于辽河油田范围内的石油与天然气钻井（含侧钻井，下同）工程，浅海钻井参照本细则。
油田公司有关部门和进入辽河油田作业的工程技术服务企业及所属单位必须认真执行。
第六条欠平衡钻井作业执行中国石油天然气集团公司《关于加强欠平衡钻井井控技术管理的意见》、《欠平衡钻井技术规范》和本细则。
第二章井控风险识别第七条辽河油田地处渤海湾辽河平原，钻井施工地区多为农田、河流水网、苇塘、浅海及自然保护区，征地有一定难度。
油区内地质条件十分复杂，具有多断块、多套含油层系、多储层岩性、多油藏类型、多油品性质等特点。
其中稠油、超稠油所占较大比例，部分区块分布浅气层，属中低压油气田。
每年的11月至来年3月气温基本在零度以下，气候较寒冷。
第八条根据集团公司有关文件要求，结合辽河油田钻井井场环境、油藏类型、油品性质、压力资料和工艺技术，按照不同的井型、井别、施工区域，对钻井工程进行井控风险级别划分。
第九条按照分级管理的原则，辽河油区井控风险划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级：（一）Ⅰ级风险井：预探井、“三高”油气井、滩海人工端岛钻井。
（二）Ⅱ级风险井：详探井、评价井、气井、含浅气层开发井、注水区块调整井、稠油蒸汽驱块调整井。
油、水井作业施工工艺及流程
油、水井作业施工工艺及流程一、资料录取1、录取作业区块地质特征。
2、录取作业井基本数据。
3、录取作业井生产动态数据。
二、施工目的1、了解区块内作业井工艺类型（如酸化、堵水、调驱等）。
2、根据作业井作业要求，科学设计现场施工方案。
3、准确掌握作业井入井液技术要求性能。
4、搞好现场安全施工。
三、油水井作业施工工艺（一）油水井酸化作业施工工艺1、油水井酸化作业施工工艺原理油井在作业过程中，水井在注水作业过程中都会给地层带来伤害。
油层受伤害的主要类型有：颗粒运移伤害、入井液高矿化度造成地层结垢、水锁、有机物吸附等。
作业施工原理主要为解除近井地带油层污染，提高地层渗透率，提高近井地带的导流能力，达到提高油井产量，降低注水井注入压力的作用。
2、入井液作用机理溶解颗粒堵塞物，剥落分散结晶或岩石表面吸附的有机物。
改善油层的润湿性，维护油、水近井地带的孔隙度及渗透率。
3、作业过程（1）根据作业井施工地质要求，确立施工工艺管柱。
（2）根据作业井施工地质要求，确立作业施工入井液类型、配比、用量。
（3）配合施工单位，现场作业施工。
4、生产工艺所有入井液主要为稀土酸体系：盐酸8-15%，氢氟酸1.5-3.0%，盐酸缓蚀剂1.0-1.5%，其它添加剂若干，加水稀释而成。
现场配制。
5、设备配备（1）700型水泥车2台（2）10m3酸罐3—5台（3）12m3玻璃钢池1具（4）815水罐车2台（5）值班车（备料车）1台6、工艺流程油水井酸化作业施工流程图（二）油水井化堵作业施工工艺1、油、水井化学堵水作业工艺原理由于地层的非均质性，以及后期作业工艺造成，该近井地带孔隙度、渗透率的变化，部分井易形成大孔道，微裂缝连通，造成油井早期水淹，注水井注水井压力，形成无效注水，为此，部分油水井需要实施化学堵水作业施工。
工艺原理为降低近井地带的渗透率、孔隙度，维护油、水井正常生产动态。
2、油水井化学堵水作用机理采用高强度油水井化学堵水剂，即能有效地进入地层高渗透带，在孔隙或微裂缝中沉降堆积，又能在地层条件下，能下地层岩石表面胶接在一起，形成高强度人造岩石表面，达到有效降低近井地带孔隙度、渗透率，实现封堵大孔道及微裂缝的作用。
井控标准参考ppt课件
蓄能器组、控制管汇和阀件、液压液和油箱、司钻控制台的要求。 (4) 试验方法：试验准备、试验条件、方法和技术指标（关闭时间、控制滞后时间、蓄能器充压时间、溢流阀过载保护、调压阀出口压力稳定性、油密封、动作一致性、三位四通液转阀操作力矩、耐压、气密封、泵组自动启停、气动泵等项试验方法和技术指标。 (5) 出厂检验和型式检验规则。 (6) 产品和包装标志以及外包装和储存。 3．SY5443－92“防喷器控制装置专用元件试验方法” 本标准规定了地面防喷器控制装置专用元
性质与毒性；钻井设备布局；钻杆、防喷设备及特殊设备的选配，硫化氢探测，呼吸设备，工程设计，意外事故发生后的应急措施、人员疏散以及钻井人员、救急人员培训要求等。 第二节 井控装置方面 一、国内标准 1．SY5053.1－92“地面防喷器及控制装置” 本标准规定了地面防喷器的型式与基本参数、技术要求和检测规则等，标准适用于陆上和海上平台石油、天然气钻井、修井等用防喷器及四通，其工作介质为钻井液、原油、天然气等流体。标准主要内容有：
本标准规定了方钻杆旋塞阀的型式、规格及主要尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和运输。其主要内容有： (1) 型式与主要规格尺寸：按结构分为整体式和分体式。 (2) 技术要求：阀体材料、连接螺纹表面处理、阀座阀芯性能、额定工作压力、强度和密封试验压力等技术要求。 (3) 试验方法与检验规则：质量检验、内螺纹和外螺纹检查、强度和密封试验方法。 (4) 标志、包装及运输。 10．SY5215－87“钻具止回阀” 本标准适用于石油、天然气钻井、修井用钻具内防喷的钻具止回阀。其主要内容有：
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•地层破裂压力越大，地层抗破裂强度越大，对作 业来说，就越不容易被压漏，作业施工越安全
井下作业中，井内液柱压力的下限要与地层压力相平衡，上限则
不超过破裂压力，以免压裂地层造成井漏。它是制订措施及确定
最大关井套压的重要依据。
第三章 井下各种压力相互关系
静液压力 pm
它是由静止液体重力产生的压力。
计算： pm=0.0098h
第四章
常见三种工况各压力关系
静止工况下，井底压力计算公式： P井底=P液柱+P地面 地面压力是施加在液柱顶部的压力，静止工况下这些 压力 作用在井筒 任一点，可通过测量油套压来确定。 通常静液压力用压力梯度表示 G=0.0098p p-井液密度
例：已知井深3000米，作业流体为1.15g/cm3的盐水，关
压力的单位是帕，符号是 pa； 1 pa 是1m2面积上受到1N（ 牛顿）的力时形成的压力即1Pa=1N/m2, 1KPa(千帕）=1*103Pa ， 1MPa=1*106Pa 。 与原工程大气压关系为： 1MPa=10.194kg/cm2即1兆帕约等于10个工程大气压。
第三章 井下各种压力相互关系
3、用当量密度表示
某深度的压力等于具有一定密度的流体在该点形成的液柱压力。这个密度常称为循 环流体的当量密度。公式： e=P/(10-3gH)=G/10-3g 例 在3000m处的地层压力为40MPa，求该处流体的当量密度？ 解： e=P/(10-3gH)=G/10-3g=40/（9.81×10-3×3000=1.36（g/cm3) 4、用压力系数表示 压力系数指某深度压力与该点水柱静压之比。其数值等于该点的压井液当量密度。
第三章 井下各种压力相互关系
波动压力
激动压力和抽吸压力 • 激动压力产于下管柱时，管柱下行挤出该处的压井液，使生其向上流 动，压井液向上流动受到的阻力和向下的冲击力，就是激动压力。其 结果增大了井底压力。 • 抽吸压力发生在起管柱时，管柱上升而空出来的井眼空间以及压井液 因粘滞性附于管柱上随管柱上行而空出来的空间，将由其上面的压井 液向下流动充填。这部分压井液在流动时受到流动阻力，其结果降低 了井底压力。
第三章
压力表示方法
井下各种压力相互关系Fra bibliotek1、用压力单位表示 如100KPa，10MPa等。
2、压力梯度表示 压力梯度是指单位深度或高度地层压力的变化量，计算公式： G=p / H=0.0098 H/H= 0.0098 或G=P/H= g 例 已知压井液密度为1.20g/cm3,井深为3500m，求压力梯度和井底静液压力？ 解：压力梯度 G=P/H= g=1.20×9.81=11.772（KPa/m) 静液压力 P=11.772×3500=41202KPa=41.202MPa
地层压力 PP
指作用在地层孔隙内流体上的压力。也称地层孔隙压力。
正常情况下，地下某一深度的地层压力等于地层作用于该 处的静液压力。
pP=pm=10-3 地层流体gH ，压力 MPa 、密度 g/cm3
• H—地层垂直高度 m • g —重力加速度9.81m/s2
• 地层流体密度取决于地层水的矿化度。正常范围1-1.07
井控技术是指对油气井压力的控制技术。 实施井控技术，作业施工时，防止井喷不再是过分 地靠增大压井液密度，而是靠井控技术来有效地控制 井喷的发生。 井控技术的实施,使我们的作业井经常处于初级井控 状态，同时根据施工井的地层压力，井史，井场地理
位置做好一切应急准备，一旦发生井涌和井喷迅速做
出反应，加以处理，恢复正常作业。
影响周围住民的生命安全，造成环境污染
直接造成设备毁坏、人员伤亡，油井报废
打乱正常工作、队伍不稳定，影响全局生产
涉及面广，造成严重不良的社会影响
使事故复杂化
极易引起火灾
第三章 井下各种压力相互关系
压力
压力是指物体单位面积上所受 的垂直力
了解压力对井控工作有两方面的意义：
一是通过控制压井液密度使修井在适合的井底压力差下进行。 二是在地层流体侵入井眼后，通过调整压井液密度及控制井 口压力，将侵入油套环空内的地层流体排除，建立新的井 底压力与地层压力平衡。
第二章 井喷原因与危害
濮3-347井电缆射孔火灾事故
2005年6月19日
第二章 井喷原因与危害
卫46-1井起管井喷爆炸事故
2006年5月14日
第二章 井喷原因与危害
胡40-1井新投电缆射孔污染现场
2007年9月29日
1983年4月29日 永69-1井
第二章 井喷原因与危害
例：某井井深3000米，用反循环法施工，作业流体为 1.15g/cm3的盐水，地面保持2MPa的节流压力,如果油管内 压力损失为3.5MPa，求此时的井底压力 解:P井底=P液+P地面 +Pfrstr =0.0098×1.15×3000+2+3.5 =39.31 可见反循环与正循环相比，反循环的井底压力高于正循环
解：P井底=P液+P地面套压+Pfran
=0.0098×1.15×3000+2+1.4 =37.21MPa
ρ当 =ρ原+P环空摩/0.0098H=1.15+1.4/0.0098×3000=1.197
第四章
常见三种工况各压力关系
反循环工况
反循环时井底压力表示： 环空一侧 P井底=P液+P泵 -Pfran（环空摩阻） 油管一侧 P井底=P液+P油+Pfrstr （油管摩阻 反循环时井底压力计算： P井底=P液+P地面 +油管摩阻 油管内面积小于油套环空面积，因而大部分井底压力在 反循环时大于正循环时的井底压力，那么，井底压力的 流体当量密度ρ当 =ρ原+P管柱摩阻/0.0098H 远大 于正循环时的当量循环密度
第一章 井控相关术语
井喷失控：井喷发生后，在井口无法用常规方法控制，而出现敞喷
的现象称为井喷失控。 井喷失火：井喷发生后，失去控制的地层流体在地面遇到火源而着
火的现象称为井喷失火。
地下井喷：地层流体侵入井内后从井下流入其他地层的现象称为地 下井喷。地下井喷后的流体可沿地层裂缝向上推进，从井场周围的 松软地表向外喷出，遇到火源后会使井场变成一片火海。 高压井 ：地层压力等于或大于68.9 MPa（10000 psi）的油气井 油气比：油井生产时，油和气同时从井中排出，每吨原油所带出的 天然气量（㎡），称为油气比。 井控工作的“三早” ：早发现、早关井、早处理（ 节流循环排出溢 流，进行压井作业）
g/cm3 .若地层水为淡水，则为1.0 g/cm3，若为盐水，密 度随地层水含盐量变化一般1.07 g/cm3 。施工常遇到的地
层水多数为盐水。
第三章 井下各种压力相互关系
地层破裂压力
某深度地层抵抗水力压裂的能力。 破裂压力通常以梯度或密度来表示， 单位MPa/m或g/cm3 它一般随井深的增加而增大
起钻速度太快
发现溢流后 处理措施不当
不能及时准确 地发现溢流
井喷失控原因
井口不安装 防喷器 井控设备未按标准 安装及试压
起钻不灌压井液 或没有灌满
第二章 井喷原因与危害
井控设备 未按标准 安装及试 压存在的 隐患
放喷管线 各部位的 连接不符 合要求管 线的尺寸 、壁厚、 纲级不合 要求
弯头没有 使用专用 的铸钢件 或 弯头小 于90度
第一章 井控相关术语
天然气上升对井内压力的影响
开 井 条 件 下
关 井 条 件 下
36 30 72 36 井控：采取一定的方法控制地层压力，保持井内压力平衡，保证作 业施工顺利进行。根据井涌的规模和采取的控制方法的不同，井控 作业分为三级、即初级井控、二级井控、三级井控。
第一章 井控相关术语
P地 P井底 井侵 溢流 井涌 井喷（地上井喷、地下井喷）
第四章
常见三种工况各压力关系
正循环时的流体密度叫当量循环密度（ECD），通常用泥浆密度表示。 由此可以说正循环时的当量循环密度相当于原泥浆密度加上环空摩阻相 当的流体密度：这时的当量密度公式为： ρ当 =ρ原+P环空摩阻/0.0098H 例：某井井深3000米，用正循环法施工，作业流体为1.15g/cm3的盐水， 地面保持2MPa的节流压力,如果环空摩阻为1.4MPa，求此时的井底压力 和3000米井深的当量密度？
井压力为2MPa,求井底压力 解： P井底=P液柱+P地
=0.0098pH+2=33.81+2=35.81MPa
静止工况
第四章
常见三种工况各压力关系
正循环工况
正循环时影响循环时井内压力变化的主要因素是循环摩阻 。还有流体粘度、过流面积和流速。黏度大的摩阻值就大 ，管柱内径越小摩阻越大。循环速度大摩阻也大。正循环 时，摩阻集中体现在泥浆泵上： P泵=Pf地面管线+PfX油管内+Pf井下工具+Pf环空+（P环 空液柱-P管内液柱） 正循环井底压力表达式为： 环空一侧 P井底=P液+P地面套压+Pfran（环空摩阻） 油管一侧 P井底=P液+P泵—Pfrstr （油管摩阻） 由于摩阻而多出的井底压力，相当于流体密度增加，流体 的当量密度为： ρ当 =ρ原+P摩阻/0.0098H 由于地面压力是通过调节地面节流阀来保持。该压力（也 叫回压）它始终作用在整个井筒内，所以也称为节流压力 。
第三章 井下各种压力相互关系
井底压差⊿P 井底压力与地层压力之间的差值的总和。 井底压力大于地层压力，其差值为正，反之为负。 ⊿P=Pb-PP Pb-井底压力 MPa
当Pb ＞ ＞ PP时， ⊿P ＞ ＞0，井底压力过平衡
当Pb 略大于 PP时， ⊿P 略大于0，井底近平衡
当Pb = PP时， ⊿P =0，井底压力过与地层相平衡 当Pb 小于 PP时， ⊿P 小于0，井底为欠平衡，出现负压差。