水平井井控技術(shù)教材

水平井井控技術(shù)

井控（WellControl）：也叫井涌控制（KickControl）或者壓力控制（PressureControl）：指采取一定的方法控制住地層孔隙壓力，基本上保持井內(nèi)壓力平衡，保證井內(nèi)施工順利進(jìn)行。井控要點(diǎn)：（1）合理的鉆井、壓井液密度，保持壓力平衡（2）合乎要求的井口防噴器井控基本指導(dǎo)思想一、井控基本概念常規(guī)井控法：（1）合理的壓井液密度（2）合乎要求的井口防噴器井內(nèi)壓力平衡：P井底=P地層基本上保持井內(nèi)壓力平衡：P井底-P地層=ΔPΔP取值對(duì)于油井取：1.5～3.5MPa對(duì)于氣井?。?.0～5.0MPa一、井控基本概念一、井控基本概念人們根據(jù)井口油氣流出的規(guī)模和采取的控制方法之不同，把井控分為三級(jí)，即初級(jí)井控、二級(jí)井控和三級(jí)井控。一、井控基本概念一級(jí)井控技術(shù)：通過(guò)調(diào)整壓井液密度，保持井筒內(nèi)壓井液液柱壓力大于地層孔隙壓力，避免發(fā)生井噴。壓井液靜液柱壓力是第一級(jí)屏障；核心：確定一個(gè)合理的壓井液密度。二級(jí)井控技術(shù)：當(dāng)發(fā)生溢流時(shí)，進(jìn)行關(guān)井作業(yè)，避免發(fā)生井噴。井口防噴器組提供第二級(jí)屏障。

三級(jí)井控技術(shù)：井噴發(fā)生后正確使用設(shè)備和技術(shù)重新恢復(fù)對(duì)井的控制。井噴可能是地面或是地下井噴。有時(shí)需要重新安裝井口，進(jìn)行關(guān)井和壓井作業(yè)。具體的講：三級(jí)井控技術(shù)指二級(jí)井控失敗，井涌量大，終于失去控制，發(fā)生了井噴(地面或地下)，這時(shí)使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)與設(shè)備重新恢復(fù)對(duì)井的控制，達(dá)到初級(jí)井控狀態(tài)。這是平常說(shuō)的井噴搶險(xiǎn)，可能需要滅火、打救援井等各種具體技術(shù)措施。一、井控基本概念一、井控基本概念被劃分為“三高”的油氣井：高壓油氣井是指以地質(zhì)設(shè)計(jì)提供的地層壓力為依據(jù)，當(dāng)?shù)貙恿黧w充滿井筒時(shí)，預(yù)測(cè)井口關(guān)井壓力可能達(dá)到或超過(guò)35MPa的井。含硫油氣井是指地層天然氣中硫化氫含量高于150mg／m3(100ppm)的井。高危地區(qū)油氣井是指在井口周圍500m范圍內(nèi)有村莊、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、集市等人員集聚場(chǎng)所，油庫(kù)、炸藥庫(kù)等易燃易爆物品存放點(diǎn)，地面水資源及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防設(shè)施(包括開(kāi)采地下資源的作業(yè)坑道)，或位于江河、湖泊、灘海和海上的含有硫化氫(地層天然氣中硫化氫含量高于15mg／m3(10ppm))一氧化碳等有毒有害氣體的井。一、井控基本概念長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的原則是：立足于初次井控、搞好二級(jí)井控，杜絕三次井控。確保各種施工順利進(jìn)行。日常井控工作的重點(diǎn)在鉆井隊(duì)、關(guān)鍵在班組、要害在崗位。長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的方針是：安全第一、預(yù)防為主，環(huán)保優(yōu)先、綜合治理。長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的理念是：以人為本、井噴就是事故、井噴是可防可控的長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的重點(diǎn)是天然氣井、超前注水開(kāi)發(fā)區(qū)塊的油井、地層壓力梯度大于0.95MPa/100m和氣油比大于100m3/t井的作業(yè)。二、與井控有關(guān)的概念是指在鉆井過(guò)程中，地層孔隙壓力大于井底壓力，地層孔隙中的流體將侵入井內(nèi)，在循環(huán)過(guò)程中上返，鉆井液池面上有氣泡、油花現(xiàn)象。

最常見(jiàn)的井侵為氣侵和鹽水侵。（一）井侵（油氣侵）二、與井控有關(guān)的概念（二）溢流

當(dāng)井侵發(fā)生后，井口返出的壓井液的量比泵入的壓井液量多，停泵后壓井液自動(dòng)外溢。特點(diǎn)：返出流體不會(huì)到達(dá)轉(zhuǎn)盤面上。二、與井控有關(guān)的概念（三）井涌（Kick）國(guó)內(nèi)定義：井涌是溢流的進(jìn)一步發(fā)展，井口返出流體超過(guò)轉(zhuǎn)盤面，但低于二層平臺(tái)。國(guó)外定義：當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰讐毫r(shí)，在其壓差作用下，地層流體進(jìn)入井眼，這種流體流動(dòng)稱為井涌二、與井控有關(guān)的概念（四）井噴國(guó)內(nèi)定義：井涌進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)井口返出流體超過(guò)二層平臺(tái)時(shí)稱為井噴。國(guó)外定義：井涌失控稱為井噴。二、與井控有關(guān)的概念（五）井噴失控井噴發(fā)生后，無(wú)法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象稱為井噴失控。井噴的原因工程方面人為因素設(shè)備方面人為因素地質(zhì)或其它方面因素起鉆抽吸起鉆不罐壓井液井口無(wú)人座崗，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當(dāng)井口不安裝防噴器或封井器井口防噴設(shè)備試壓不合格井身結(jié)構(gòu)不合理對(duì)淺氣層缺乏認(rèn)識(shí)地層壓力掌握不準(zhǔn)空井時(shí)間過(guò)長(zhǎng)相臨注水井不停注或未減壓壓井液混油思想麻痹，違章操作二、與井控有關(guān)的概念三、井噴的危害井噴是損失巨大的災(zāi)難性事故，常造成機(jī)毀人亡，還會(huì)造成惡劣的社會(huì)影響。這一點(diǎn)必須銘刻在心。井噴失控的危害是多方面的。

(一)損壞設(shè)備

如大慶油田的喇83井、杏5井都是因井噴失控將整套設(shè)備陷入地下，四川氣田從1957年到1981年發(fā)生井噴著火31井次、燒毀鉆機(jī)18臺(tái)，全國(guó)從1950年至1997年，發(fā)生井噴失控井319口，失控后著火井78口，因井噴失控著火燒毀鉆機(jī)以及因井噴地層塌陷埋掉鉆機(jī)共59臺(tái)。造成的損失是相當(dāng)驚人的。三、井噴的危害

(二)死傷人員

這類事件在四川、華北，勝利、中原等各個(gè)油田都發(fā)生過(guò)，僅四川局的32111鉆井隊(duì)在1966年的一次井噴事故中就死亡6人。2003年12月23日重慶開(kāi)縣羅16H井天然氣(含硫化氫)井噴，死243人，中毒住院2142人，緊急疏散65000人，直接經(jīng)濟(jì)損失6432萬(wàn)元人民幣，教訓(xùn)是慘痛的。

(三)浪費(fèi)油氣資源

無(wú)控制的井噴、不僅噴出了大量的油氣，而且對(duì)油氣藏能量的損失是難以計(jì)算的，可以說(shuō)是對(duì)油氣藏的災(zāi)難性的破壞。僅四川合4井等8口井的統(tǒng)計(jì)，因井噴放空天然氣6.98×lO8m3，為儲(chǔ)量的11％，損失驚人。三、井噴的危害1983年2月,伊朗海岸外的瑙魯滋油田發(fā)生井噴，每天7000桶(111.7萬(wàn)升)原油白白地流入海里；四川長(zhǎng)原大氣田長(zhǎng)1井井噴日噴氣量超過(guò)1千萬(wàn)方,累計(jì)損失天然氣達(dá)4.6億方致使該井所在氣田幾乎失去開(kāi)采價(jià)值。(四)污染環(huán)境

噴出的油氣隨風(fēng)飄揚(yáng)，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，特別是噴出物含有硫化氫的時(shí)候，攪得四鄰不安，人心惶惶，影響極壞。重慶開(kāi)縣12.23井噴事故造成234人死亡，900多人受傷，事發(fā)地方圓5公里內(nèi)的4.1萬(wàn)多名群眾被疏散，近1000名民警、武警和消防官兵投入事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行戰(zhàn)斗。初步估計(jì)經(jīng)濟(jì)損失在6000萬(wàn)元，但是由此造成的人員傷亡卻是無(wú)法用金錢來(lái)衡量的（無(wú)價(jià)的）。事故過(guò)后，造成當(dāng)?shù)卮竺娣e飲用水污染。三、井噴的危害

(五)污染油氣層。據(jù)四川石油管理局多年對(duì)多口井的統(tǒng)計(jì)資料分析，凡是鉆井液噴空后壓井或反復(fù)測(cè)試后壓井，都會(huì)對(duì)產(chǎn)層造成嚴(yán)重傷害，其產(chǎn)量將下降30％一50％，甚至有的井不經(jīng)酸化則見(jiàn)不到產(chǎn)量，可以說(shuō)井噴后壓井才是油氣產(chǎn)層污染的罪魁。(六)報(bào)廢井。井噴失控到了無(wú)法處理的時(shí)候，最后不得不把井眼報(bào)廢，如新疆柯克亞地區(qū)的幾口高產(chǎn)深井，勝利油田的羅5井、新羅5井等。(七)造成大量資金損失。在處理井噴事故時(shí)，要消耗大量資金，還要賠償因井噴而造成的其他一切經(jīng)濟(jì)損失。三、井噴的危害四、做好井控工作的對(duì)策搞好井控工作，必須全面系統(tǒng)抓好五個(gè)環(huán)節(jié)：（1）思想重視：各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)必須高度重視井控工作。（2）措施正確：三早。（3）嚴(yán)格管理：認(rèn)真貫徹井控規(guī)定和細(xì)則。（4）技術(shù)培訓(xùn)：五個(gè)方面的人員（生產(chǎn)管理人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員、相關(guān)技術(shù)人員、專業(yè)技術(shù)人員）必須培訓(xùn)，取得現(xiàn)場(chǎng)井控操作證。（5）裝備配套：配齊各種壓力等級(jí)