井控模擬訓(xùn)練手冊

1、 重慶科技學(xué)院 井控技術(shù)模擬訓(xùn)練手冊 沈亞明編 重慶科技學(xué)院石油工程實驗中心 2014 年2月目 錄1、訓(xùn)練一、正常鉆進接鉆桿訓(xùn)練-21、訓(xùn)練二、正常鉆進與關(guān)井訓(xùn)練-4 2、訓(xùn)練三、起鉆鋌與關(guān)井訓(xùn)練-63、訓(xùn)練四、司鉆法壓井訓(xùn)練-8訓(xùn)練一、正常鉆井接鉆桿操作訓(xùn)練一、訓(xùn)練目的：1、掌握正常鉆井司鉆操作方法。2、熟悉鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量調(diào)節(jié)操作方法。3、了解鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量與鉆速的關(guān)系。二、訓(xùn)練設(shè)備：DS-2、DS-7鉆井模擬器各一套 三、操作要點：1、在主控計算機和圖形計算機上選擇正常鉆井程序，打開環(huán)形閘板，上半封閘板，全封閘板，下半封閘板；關(guān)閉放噴閥。2、在泥漿管匯上，把閘門調(diào)節(jié)為單泵立管正循環(huán)狀

2、態(tài)。3、下鉆，開泵。在司鉆臺按1開始按鈕，啟動絞車步驟：首先將右側(cè)“駐車制動”向下拉到剎車位置，然后選擇交流電機。注意：將電機啟動后，需要將“駐車制動”恢復(fù)到中間位置才可使鉆具活動。松剎把，下鉆至鉆頭距井底2-3米2997處，剎剎把。開泵，啟動泥漿泵步驟：首先將MP1 REF旋鈕調(diào)整至最小，然后將MP1開關(guān)打至“ON”狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)MP1 REF旋鈕可調(diào)整泵沖，調(diào)排量30L/s。指重表調(diào)零。調(diào)整泥漿密度。4、開轉(zhuǎn)盤，下鉆井底，加鉆壓。首先將RT REF 旋鈕調(diào)整至最小，然后將RT開關(guān)打至“FWD”狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)RT REF旋鈕可調(diào)整轉(zhuǎn)速80r/min。松剎把，下鉆至鉆頭距井底3000米，剎剎把

3、加鉆壓，看指重表，慢慢向前推剎把加鉆壓12T，鉆壓不能超過20 T。5、正常鉆進，控制鉆壓。保持鉆壓12T穩(wěn)定和轉(zhuǎn)速80r/min，使鉆速最快，鉆到3005大鉤米距轉(zhuǎn)盤二米，剎剎把。停轉(zhuǎn)盤。6、停鉆，上提，卸方鉆桿扣。（機械鉆機按8號按鈕)轉(zhuǎn)喇叭旋鈕發(fā)信號通知內(nèi)外鉗工接鉆桿，轉(zhuǎn)RT旋鈕OFF停轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)MP1 REF旋鈕OFF停泵，（機械鉆機摘轉(zhuǎn)盤和泵離合器。合絞車離合器，松剎把，踩油門，) 向后拉剎把提出方鉆桿接頭，接頭提出轉(zhuǎn)盤面0.50.7米，按6號按鈕內(nèi)外鉗工推卡吊卡，向前推剎把，松剎把下放方鉆桿接頭放到吊卡上。將左貓頭旋至“退扣” 鈕狀態(tài)（機械鉆機按外鉗）可卸扣。7、接單根，上緊扣。按3

4、號按鈕內(nèi)外鉗工推把方鉆桿移向大鼠洞，向前推剎把，松剎把下方鉆桿與小鼠洞單根對扣。將左貓頭旋至“進扣” 鈕狀態(tài)（機械鉆機按內(nèi)鉗）可上緊扣。合絞車離合器，上提方鉆桿。松剎把下方鉆桿與單根對扣。將右貓頭旋至“進扣” 鈕狀態(tài)合內(nèi)鉗上緊扣。邊松剎把邊上扣。向后拉剎把上提鉆柱0.20.3m，按6號按鈕去吊卡，開泵及調(diào)整排量。8、下放，開泵，開轉(zhuǎn)盤，繼續(xù)鉆進。開泵，下放鉆柱（下放2米后，突然到最后一根單根）。離井底23米后，開轉(zhuǎn)盤，增加鉆壓鉆進。9、完鉆。將鉆柱上提到一定高度后，按1號按鈕結(jié)束程序。三、訓(xùn)練要求：1、下鉆井底前要先開泵防止干鉆，控制下鉆速度防止墩鉆。新鉆頭要先加輕鉆壓、低轉(zhuǎn)速。2、鉆進要隨時

5、看指重表控制好鉆壓，鉆壓大小要與鉆頭吻合。3、接單根注意先關(guān)泵再卸方鉆桿，對扣要注意控制剎把。四、訓(xùn)練報告要求：1、寫出司鉆和內(nèi)外鉗工正常鉆井接鉆桿工藝流程及操作要點。2、鉆壓控制方法，鉆壓、排量、轉(zhuǎn)速大小與鉆井速度的關(guān)系，鉆井中鉆壓大小的設(shè)計依據(jù)是什么？3、鉆井液性能與鉆井速度的關(guān)系？訓(xùn)練二、正常鉆進與關(guān)井訓(xùn)練一、訓(xùn)練目的：1、掌握正常鉆井的操作方法。2、掌握正常鉆井關(guān)井操作要點和工藝流程。3、掌握正常鉆井關(guān)井后立壓、套壓，泥漿池液面增量錄取方法。二、訓(xùn)練設(shè)備：DS-2、DS-7鉆井模擬器各一套 三、操作要點：1、在主控計算機和圖形計算機上選擇正常鉆井關(guān)井程序，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)倪\行速度。，打開環(huán)形

6、閘板，上半封閘板，全封閘板，下半封閘板；關(guān)閉放噴閥。2、在泥漿高壓管匯上，把閘門調(diào)節(jié)為單泵正循環(huán)狀態(tài)。3、下鉆，開泵。在司鉆臺按1開始按鈕，啟動絞車步驟：首先將右側(cè)“駐車制動”向下拉到剎車位置，然后選擇交流電機。注意：將電機啟動后，需要將“駐車制動”恢復(fù)到中間位置才可使鉆具活動。松剎把，下鉆至鉆頭距井底2-3米2997處，剎剎把。開泵，啟動泥漿泵步驟：首先將MP1 REF旋鈕調(diào)整至最小，然后將MP1開關(guān)打至“ON”狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)MP1 REF旋鈕可調(diào)整泵沖，調(diào)排量30L/s。指重表調(diào)零。調(diào)整泥漿密度。4、開轉(zhuǎn)盤，下鉆井底，加鉆壓。首先將RT REF 旋鈕調(diào)整至最小，然后將RT開關(guān)打至“FWD”

7、狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)RT REF旋鈕可調(diào)整轉(zhuǎn)速80r/min。松剎把，下鉆至鉆頭距井底3000米，剎剎把加鉆壓，看指重表，慢慢向前推剎把加鉆壓12T，鉆壓不能超過20 T。5、正常鉆進，控制鉆壓。保持鉆壓12T穩(wěn)定和轉(zhuǎn)速80r/min，使鉆速最快，鉆進至3002米后進入高壓地層，儀表顯示鉆進泥漿池液面上升，泥漿出口流速加快。6、關(guān)井操作。發(fā)信號。溢流1m3報警，轉(zhuǎn)喇叭旋鈕，長鳴15秒以上。停止作業(yè)，剎剎把。停轉(zhuǎn)盤，上提方鉆桿。轉(zhuǎn)RT旋鈕OFF停轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)MP1旋鈕OFF停泵，（機械鉆機摘轉(zhuǎn)盤和泵離合器。合絞車離合器，松剎把，踩油門，) 向后拉剎把提出方鉆桿接頭，接頭提出轉(zhuǎn)盤面0.50.7米，按6號按鈕

8、放吊卡，向前推剎把，松剎把下放方鉆桿接頭放到吊卡上0.10.3米。發(fā)關(guān)井信號。司鉆轉(zhuǎn)喇叭旋鈕發(fā)信號2秒鐘二聲短笛關(guān)井信號。在防噴器控制臺， 開液動放噴閥，關(guān)防噴器。司鉆在防噴器控制臺，左手先按住氣源總閥，右手打開液動平板放噴閥，關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)半封閘板防噴器。場地工、泥漿工在鉆臺下兩側(cè)操作手動鎖緊桿，順時針方向旋轉(zhuǎn)鎖緊半封閘板防噴器。保護環(huán)形防噴器膠芯，打開環(huán)形防噴器。關(guān)環(huán)空-關(guān)節(jié)流閥、平板閥。井架工在節(jié)流控制箱，關(guān)J1液動節(jié)流閥,使閥位開度為零，再場地工在節(jié)流管匯處，關(guān)液動節(jié)流閥前的J2A手動平板閥。錄取關(guān)井參數(shù)。關(guān)井1015min,打開手動平板閥、液動節(jié)流閥釋放圈閉壓力，套管壓力穩(wěn)定后，

9、按7號按鈕錄取立壓、套壓，泥漿池液面增量。向隊長、安全監(jiān)督報告溢流、關(guān)井情況。按1號按鈕結(jié)束關(guān)井作業(yè)。四、訓(xùn)練要求：1、下鉆井底前要先開泵防止干鉆，控制下鉆速度防止墩鉆。新鉆頭要先加輕鉆壓、低轉(zhuǎn)速。2、鉆進要隨時看指重表控制好鉆壓，鉆壓大小要與鉆頭尺寸吻合。注意觀察出口流量和泥漿池液面變化，及時報警。溢流量控制要求：1m3報警，2m3關(guān)井。 3、關(guān)井要一直按住氣源總閥不松開，注意防噴器、節(jié)流閥開關(guān)到位。注意觀察儲能器壓力表壓和管匯壓力表變化。 4、錄取立壓、套壓要消除圈閉壓力后再錄取，關(guān)井時間不要太長。 5、低泵沖試驗要求 在進入油氣層前50m100m，以低泵沖(柴油機轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分)進行小

10、排量循環(huán)試驗， 并做好泵沖數(shù)、排量、循環(huán)壓力記錄。以后每加深200m或當(dāng)鉆井液密度調(diào)整或鉆具組合發(fā)生較大變化時應(yīng)補測一次。 6、鉆井隊?wèi)?yīng)在鉆開油氣層前，按照鉆進、起下鉆桿、起下鉆鋌、空井發(fā)生溢流的四 種工況分班組、定期進行防噴演習(xí)，演習(xí)不合格者不得打開油氣層。當(dāng)班人員按崗位分工和關(guān)井程序操作。 7、防噴演習(xí)關(guān)井速度要求：正常鉆進和空井為3min，起下鉆為5min。每次演習(xí)結(jié) 束后由當(dāng)班司鉆組織，在緊急集合點進行講評，并填寫防噴演習(xí)記錄表。 8、在油氣層鉆井過程中要加強坐崗觀察，及時發(fā)現(xiàn)溢流。坐崗要求為：實行鉆井、 錄井雙崗坐崗，坐崗人員每15分鐘按鉆井、錄井坐崗觀察記錄要求記錄一次坐崗情況。五

11、、訓(xùn)練報告要求：1、寫出司鉆和內(nèi)外鉗工正常鉆井關(guān)井操作工藝流程及要點，錄取原漿密度，壓井排量循環(huán)立壓。2、溢流原因及顯示。關(guān)井后要注意的因素，錄取立壓、套壓，泥漿溢流量。訓(xùn)練三、起鉆鋌與關(guān)井訓(xùn)練一、訓(xùn)練目的：1、掌握起鉆鋌操作方法。2、掌握起鉆鋌關(guān)井操作要點和工藝流程。3、掌握起鉆鋌搶裝防噴鉆桿方法、關(guān)井后錄取立壓方法。二、訓(xùn)練設(shè)備：DS-2、DS-7鉆井模擬器各一套 三、操作要點：1、在主控計算機選擇起鉆鋌關(guān)井程序，打開環(huán)形閘板，上半封閘板，全封閘板，下半封閘板；關(guān)閉放噴閥。2、在泥漿高壓管匯上，把閘門調(diào)節(jié)為單泵反循環(huán)狀態(tài)。3、啟動絞車步驟：首先將右側(cè)“駐車制動”向下拉到剎車位置，然后選擇電

12、機。注意：將電機啟動后，需要將“駐車制動”恢復(fù)到中間位置才可使鉆具活動。在司鉆臺按開始按鈕。4、松剎把下放空吊卡，接近鉆臺4-5米剎剎把，按2號按鈕，吊卡掛上鉆桿短節(jié)，松剎把下放短節(jié)接頭與鉆柱接頭對扣，將右貓頭打至“進扣”用液氣大鉗上緊扣，或外鉗緊扣。5、（機械鉆機合絞車低速離合器，松剎把，踩油門），向后拉剎把上提鉆鋌柱，取出安全卡瓦和卡瓦。向后拉剎把，控制起鉆速度，起鉆中，（機械鉆機松二次絞車離合器），控制起鉆高度，第三根鉆桿接頭提出轉(zhuǎn)盤前，（機械鉆機松絞車離合器），接頭提出轉(zhuǎn)盤后（大鉤高度為32米以上，不超過35米）及時（剎）剎把。按6號按鈕放卡瓦松剎把，下放接頭，上安全卡瓦距離卡瓦5厘米

13、，將左貓頭打至“退”狀態(tài)（機械鉆機按內(nèi)鉗）可卸扣。向后拉剎把上提鉆柱，接頭提出后按3號按鈕把鉆鋌柱放入，松（剎）剎把。松剎把，下放接頭，井架工開吊卡拉立柱入指梁。司鉆開泵10L/S灌泥漿。司鉆松剎把，下放吊卡。停泵。6、松剎把，下放吊卡，控制下放速度，接近鉆臺4-5米剎剎把，按2號按鈕掛上鉆桿提升短節(jié)，松剎把下放與鉆柱對扣，將右貓頭打至“進扣”上緊扣，或外鉗緊扣。（機械鉆機合絞車低速離合器，松剎把，踩油門），向后拉剎把上提鉆鋌柱。繼續(xù)起鉆。7、關(guān)井溢流報警。儀表顯示鉆進泥漿池液面上升發(fā)信號。溢流小于1m3報警，司鉆轉(zhuǎn)喇叭旋鈕，一聲長笛報警信號，長鳴20秒。停止作業(yè)。剎剎把。松剎把，下放負(fù)荷吊卡

14、接近轉(zhuǎn)盤面，放卡瓦，上緊安全卡瓦，卸開鉆桿提升短節(jié)。搶接防噴鉆桿。在鉆鋌柱上搶接防噴鉆桿，按6號按鈕，放安全卡瓦，松剎把，下放接頭，將左貓頭打至“退”狀態(tài)（機械鉆機按內(nèi)鉗）可卸扣。按3號按鈕掛吊卡，（機械鉆機合絞車低速離合器，松剎把，踩油門），向后拉剎把上提鉆桿提升短節(jié)，按5號按鈕，卸開、放下鉆桿提升短節(jié)，吊環(huán)掛防噴鉆桿吊卡，（機械鉆機合絞車低速離合器，松剎把，踩油門），向后拉剎把上提防噴鉆桿。松剎把下放防噴鉆桿接頭與鉆柱接頭對扣，將右貓頭打至“進扣”上緊扣，或外鉗緊扣。（機械鉆機合絞車低速離合器，松剎把，踩油門），向后拉剎把上提鉆柱，卸安全卡瓦、卡瓦。松剎把，下放防噴鉆桿負(fù)荷吊卡接近轉(zhuǎn)盤面0

15、.5米，剎剎把。井架工下到節(jié)流控制箱。發(fā)信號關(guān)防噴器。司鉆轉(zhuǎn)喇叭旋鈕發(fā)信號2秒鐘二聲短笛關(guān)井信號。關(guān)防噴器。司鉆在防噴器控制臺，左手先按住氣源總閥，右手打開液動平板放噴閥。左手先按住氣源總閥，右手先關(guān)環(huán)形防噴器，環(huán)形防噴器關(guān)到位后，右手再關(guān)半封閘板防噴器到位，場地工、泥漿工在鉆臺下兩側(cè)操作手動鎖緊桿，順時針方向旋轉(zhuǎn)鎖緊半封閘板防噴器。保護環(huán)形防噴器膠芯，打開環(huán)形防噴器。關(guān)環(huán)空-關(guān)節(jié)流閥、平板閥。井架工在節(jié)流控制箱，關(guān)液動節(jié)流閥J1,使閥位開度為零，場地工再在節(jié)流管匯處，關(guān)液動節(jié)流閥前的J2A手動平板閥。副司鉆在遠(yuǎn)程臺把三位四通閥拉到中位。錄取關(guān)井參數(shù), 接方鉆桿,開泥漿泵。在泥漿管匯上，把閘門

16、調(diào)節(jié)為正循環(huán)狀態(tài)。在節(jié)流管匯處，開液動節(jié)流閥前的J2A手動平板閥。司鉆接方鉆桿。按2號按鈕掛水龍頭，（掛上提升離合器，松剎把，踩腳踏油門）向后拉剎把，提方鉆桿出大鼠洞，松剎把下放與鉆柱對扣，將右貓頭打至“進扣”上緊扣，合緊扣離合器。啟動泥漿泵步驟：首先將MP1旋鈕調(diào)整至最小，然后將MP1開關(guān)打至“ON”狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)MP1旋鈕可調(diào)整泵沖為排量壓井，調(diào)節(jié)流閥使套壓等于關(guān)井套壓。按7號按鈕錄取立壓、套壓增量，泥漿池液面增量。向隊長、安全監(jiān)督報告溢流、關(guān)井情況。按1號按鈕結(jié)束關(guān)井作業(yè)，發(fā)三聲短笛信號。四、訓(xùn)練要求：1、起鉆前要先開泵循環(huán)泥漿把鉆屑帶到地面上來防止卡鉆。2、起鉆時要控制速度防止抽吸溢流

17、和卡鉆，觀察大鉤高度和游車慣性，防止撞天車。3、每起一柱鉆具要灌漿一次。注意觀察出口流量和泥漿池液面變化，及時報警。4、防噴演習(xí)關(guān)井速度要求：正常鉆進和空井為3min，起下鉆為5min。5、關(guān)井要注意觀察儲能器壓力表壓和管匯壓力表變化，關(guān)井要一直按住氣源總閥不松開，注意防噴器、節(jié)流閥開關(guān)到位。注意觀察儲能器壓力表壓和管匯壓力表變化。6、錄取立壓、套壓要消除圈閉壓力后再錄取，關(guān)井時間不要太長。五、訓(xùn)練報告要求：1、寫出司鉆和內(nèi)外鉗工起鉆鋌關(guān)井操作工藝流程及要點，錄取原漿密度，壓井循環(huán)立壓。2、搶裝防噴鉆桿方法、關(guān)井后錄取立壓方法。3、錄取立壓、套壓，泥漿溢流量。訓(xùn)練四、司鉆法壓井訓(xùn)練一、訓(xùn)練目的

18、：1、關(guān)井參數(shù)錄取方法，綜合應(yīng)用流體力學(xué)理論，學(xué)習(xí)壓井參數(shù)計算方法，學(xué)習(xí)壓井施工單制作方法。2、掌握司鉆法壓井壓力控制方法。3、掌握司鉆法壓井操作工藝流程。二、訓(xùn)練參數(shù)：井徑擴大系數(shù)按15%，Pe安全附加密度值，油層附加0.050.10g/cm3，氣層附加0.070.15g/cm3。Gf 地層泄漏壓力梯度21.6 MPa/km H垂直井深3km Hw溢流高度 h 套管鞋垂直井深2.1km PTi初始循環(huán)壓力 Pci壓井排量循環(huán)壓力4.83 MPa ml壓井鉆井液密度g/cm3 m原鉆井液密度1.25g/cm3 Pd關(guān)井立管壓力3.8MPa Pa關(guān)井套管壓力5.3MPa Q1壓井排量10L/S

19、Q鉆井排量20 L/S Gw溢流流體壓力梯度MPa/m，Gm地層壓力梯度 MPa/m流 體 種 類 0.001180.00353 MPa/m氣體0.00680.0089 油0.0098淡水0.0101海水 0.01050.0118 地層水（鹽水） 注：計算的溢流壓力梯度值在數(shù)據(jù)兩者之間為兩者的混合物 鉆鋌環(huán)空=井眼容積-鉆鋌容積-鉆鋌排代二開套管244.5mm（95/8）2100.0m地面，三開鉆頭215.9mm（6）3000.0m+165.1mm鉆鋌180m+127mm2820.0m鉆桿。溢流量2.5 m3 鉆桿容積9.26 L/m 鉆鋌容積2.56 L/m 鉆桿環(huán)空容積 1-34.27 2

20、- 23.94L/m 165.1mm鉆鋌環(huán)空15.57 L/m 套管抗壓80% 48 MPa 設(shè)備抗壓35 MPa V 壓井泥漿體積 壓力梯度kPa/m g =9.81 h-km P- MPa三、司鉆法壓井壓力變化規(guī)律：壓力立管壓力套管壓力時間第一個循環(huán)用原密度的泥漿循環(huán)排溢流，保持初始循環(huán)立壓不變。液體溢流上升套壓不變，氣體溢流上升，套壓先升排溢流后降。第二個循環(huán)，用加重泥漿替代原漿，立壓不變先降，后不變。套壓先不變重泥漿入環(huán)空后下降。四、壓井參數(shù)計算： 壓井泥漿密度 g/cm3 Pd- MPa H-m 初始循環(huán)立壓 MPa 終了循環(huán)立壓 MPa P=hgm MPa 最大允許關(guān)井套壓 MPa

21、 Gm=gm MPa/km鉆柱內(nèi)循環(huán)時間 min V-L Q-L/S鉆柱：V1= 鉆桿容積L/m鉆桿長度+鉆鋌容積L/m鉆鋌長度m環(huán)空循環(huán)時間 min T= t2+(t1+t2 ) PTf=ml *Pci/m 環(huán)空：V2=鉆桿環(huán)空容積L/m鉆桿環(huán)空深度L+鉆鋌環(huán)空容積L/m鉆鋌環(huán)空深度m重泥漿V=1.5 (V1 +V2) Pci= Pc*（Q1/ Q）2 PTi= Pd+ Pci +Pe PaPd=Hw（GwGm） Hw- km壓井控制立管壓力時 間(min)Pa立 壓(MPa)五、操作要點：1、壓井前的準(zhǔn)備。了解關(guān)井參數(shù)，計算壓井參數(shù)，填寫壓井施工單。打開放噴閥和環(huán)形防噴器，關(guān)半封閘板防噴器

22、控制閥。2、第一個循環(huán)。將高壓管匯狀態(tài)改為正循環(huán)狀態(tài)。打開節(jié)流管匯上，液動節(jié)流閥前的J2A手動平板閥，打開節(jié)流閥。開泵，首先將MP1 REF旋鈕調(diào)整至最小，然后將MP1旋鈕旋至“ON”狀態(tài)。最后調(diào)節(jié)MP1 REF旋鈕開泵，調(diào)節(jié)排量為壓井排量10L/S。3、用原密度的泥漿循環(huán)排溢流。按1號按鈕開始。按壓井施工單要求，在節(jié)流控制臺，先開大節(jié)流閥J1，套壓等于關(guān)井套壓。之后較緩慢的關(guān)小阻流閥門，套壓緩慢增大。在氣柱快到井口時，較快的開大阻流閥門，套壓急劇減小。溢流接近井口注意觀察最大套壓，套壓大于：井口裝置的額定工作壓力；套管最小抗內(nèi)壓強度的80%；地層破裂壓力三者之一時才必須開大節(jié)流閥放噴。排溢流時點火燃燒氣體，節(jié)流閥開度快速增大，套壓下降，排完后停泵。4、停泵關(guān)井觀察，增加泥漿的密度。關(guān)泵，將MP1旋鈕旋至“Off”狀態(tài)。氣溢流排完，立管壓力值和套管壓力值相等等于關(guān)井立管壓力值，第一個循環(huán)結(jié)束。如果套