表示地層壓力梯PPT課件

1、教師簡(jiǎn)介個(gè)人簡(jiǎn)介個(gè)人簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)經(jīng)歷學(xué)習(xí)經(jīng)歷起止時(shí)間起止時(shí)間畢業(yè)院校畢業(yè)院校所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè)2006.07-2010.07西南石油大學(xué)石油工程工作經(jīng)歷工作經(jīng)歷起止時(shí)間起止時(shí)間工作單位工作單位職務(wù)職務(wù)2010.07-2012.11油生秦皇島項(xiàng)目組鉆工2012.11-至今油生鉆修井作業(yè)公司副鉆第1頁(yè)/共63頁(yè)培訓(xùn)目標(biāo)及意義1一、培訓(xùn)目標(biāo): :1.1.掌握井控理論知識(shí)2.2.熟悉井控設(shè)備操二、培訓(xùn)意義：1.1.對(duì)應(yīng)的崗位序列要求2.2.培訓(xùn)對(duì)象：井架工第2頁(yè)/共63頁(yè)井控設(shè)備介紹井控設(shè)備介紹井控基本知識(shí)井控基本知識(shí)第3頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 井噴概念井噴概念 井噴：指地層流體（

2、油、氣井噴：指地層流體（油、氣和水）無(wú)控制地涌入井筒，噴和水）無(wú)控制地涌入井筒，噴出地面的現(xiàn)象。鉆井過(guò)程中，出地面的現(xiàn)象。鉆井過(guò)程中，井噴是危及海上作業(yè)安全的惡井噴是危及海上作業(yè)安全的惡性事故，井噴失控是重大惡性性事故，井噴失控是重大惡性事故，井噴失控著火更是災(zāi)難事故，井噴失控著火更是災(zāi)難性的惡性事故。性的惡性事故。 第4頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 溢流失控導(dǎo)致井噴或井噴失溢流失控導(dǎo)致井噴或井噴失控，使井下情況復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)控，使井下情況復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行鉆井作業(yè)。如果井噴失控著行鉆井作業(yè)。如果井噴失控著火將會(huì)造成船毀人亡、井眼報(bào)火將會(huì)造成船毀人亡、井眼報(bào)廢、破壞油氣資源、污染

3、自然廢、破壞油氣資源、污染自然環(huán)境等嚴(yán)重后果，給國(guó)家和企環(huán)境等嚴(yán)重后果，給國(guó)家和企業(yè)帶來(lái)巨大損失。業(yè)帶來(lái)巨大損失。第5頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論井眼內(nèi)相關(guān)壓力概念井眼內(nèi)相關(guān)壓力概念 地層孔隙壓力（地層壓力）：是指在地下巖石孔隙內(nèi)流體（油、氣和水）聚集的地層孔隙壓力（地層壓力）：是指在地下巖石孔隙內(nèi)流體（油、氣和水）聚集的壓力。用符號(hào)壓力。用符號(hào)PPPP表示，單位用兆帕（表示，單位用兆帕（MPaMPa）或磅英寸）或磅英寸 （psipsi）和公斤厘米）和公斤厘米 （KgKgcmcm）表示。地層壓力梯度：?jiǎn)挝簧疃鹊牡貙訅毫ψ兓Ｓ梅?hào)）表示。地層壓力梯度：?jiǎn)挝簧疃鹊牡貙訅毫ψ兓?/p>

4、。用符號(hào)GPGP表示，單位用兆帕表示，單位用兆帕米（米（MPaMPam m）或磅英寸）或磅英寸 英尺（英尺（psipsif tf t）和公斤厘米）和公斤厘米 米（米（kgkgcmcmm m）表）表示。示。 靜液柱壓力：是指在靜止液體中的任意一點(diǎn)液柱重量產(chǎn)生的壓力，它的大小和液靜液柱壓力：是指在靜止液體中的任意一點(diǎn)液柱重量產(chǎn)生的壓力，它的大小和液柱單位重量及垂直高度有關(guān)，而和液柱的橫向尺寸及形狀無(wú)關(guān)。用符號(hào)柱單位重量及垂直高度有關(guān)，而和液柱的橫向尺寸及形狀無(wú)關(guān)。用符號(hào)PhPh表示，單位表示，單位用用MPaMPa或或psipsi和和kgkgcmcm表示。表示。第6頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理

5、論井控基本理論 上覆巖層壓力：指覆蓋在該地層以上地層巖石和孔隙上覆巖層壓力：指覆蓋在該地層以上地層巖石和孔隙中流體（油、氣或水）的總重量造成的壓力。用符號(hào)中流體（油、氣或水）的總重量造成的壓力。用符號(hào)PoPo表表示，單位示，單位MPaMPa或或ps ips i或或KgKgcmcm。 當(dāng)量鉆井液密度當(dāng)量鉆井液密度 壓力可用當(dāng)量鉆井液密度的形式來(lái)表示，等于實(shí)際鉆井壓力可用當(dāng)量鉆井液密度的形式來(lái)表示，等于實(shí)際鉆井液密度與所附加壓力鉆井液密度之和。液密度與所附加壓力鉆井液密度之和。 式中：式中：WeWe當(dāng)量鉆井液密度，當(dāng)量鉆井液密度，g gcm3cm3（lblbgalgal） Wo Wo實(shí)際密度，實(shí)際

6、密度，g gcm3cm3（lblbgalgal） P P附加壓力，附加壓力，MPaMPa（psipsi） H H垂直深度，垂直深度，m m（ f t f t） C3 C3與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，時(shí)，C3C30.00980.0098；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)的英制單位時(shí)，；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)的英制單位時(shí)，C3C30.0520.052。HCPWW3oe第7頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 井底壓力：指井眼底部所受的總壓力，包括鉆井液柱壓力和井口所受壓力的總和。井底壓力：指井眼底部所受的總壓力，包括鉆井液柱壓力和井口所受壓力的總和。 地層破裂

7、壓力：由于井內(nèi)液柱壓力過(guò)高，會(huì)使地層產(chǎn)生拉伸破裂或使地層原有裂縫地層破裂壓力：由于井內(nèi)液柱壓力過(guò)高，會(huì)使地層產(chǎn)生拉伸破裂或使地層原有裂縫張開(kāi)而造成井漏。使地層原有裂隙張開(kāi)或形成新裂隙時(shí)的井內(nèi)靜液柱壓力，稱為地層破張開(kāi)而造成井漏。使地層原有裂隙張開(kāi)或形成新裂隙時(shí)的井內(nèi)靜液柱壓力，稱為地層破裂壓力。單位裂壓力。單位MPaMPa或或psipsi；用符號(hào)；用符號(hào)PfPf表示。表示。 每單位深度增加的破裂壓力值，叫地層破裂壓力梯度。每單位深度增加的破裂壓力值，叫地層破裂壓力梯度。 地層破裂壓力梯度是一個(gè)十分重要的地層參數(shù)，它對(duì)研究地層的穩(wěn)定性，確定鉆井過(guò)地層破裂壓力梯度是一個(gè)十分重要的地層參數(shù)，它對(duì)研究

8、地層的穩(wěn)定性，確定鉆井過(guò)程中的鉆井液密度，保護(hù)油氣層，確定合理的壓井液密度以及正確的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有程中的鉆井液密度，保護(hù)油氣層，確定合理的壓井液密度以及正確的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有很大的影響。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速和安全鉆井，必須保持井內(nèi)流體壓力介于地層孔隙壓很大的影響。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速和安全鉆井，必須保持井內(nèi)流體壓力介于地層孔隙壓力和地層破裂壓力之間。力和地層破裂壓力之間。 第8頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 地層坍塌壓力：所謂地層坍塌壓力是指地層鉆開(kāi)后，井壁圍巖產(chǎn)生剪切破壞而向井地層坍塌壓力：所謂地層坍塌壓力是指地層鉆開(kāi)后，井壁圍巖產(chǎn)生剪切破壞而向井內(nèi)產(chǎn)生坍塌或縮徑時(shí)的井內(nèi)靜液

9、柱壓力。單位內(nèi)產(chǎn)生坍塌或縮徑時(shí)的井內(nèi)靜液柱壓力。單位MPaMPa或或psipsi。 異常壓力：指與正常壓力趨勢(shì)不相符的任何壓力。正常條件下，地下某一深度的地異常壓力：指與正常壓力趨勢(shì)不相符的任何壓力。正常條件下，地下某一深度的地層壓力等于地層流體作用于該處的靜液柱壓力。地層壓力梯度在層壓力等于地層流體作用于該處的靜液柱壓力。地層壓力梯度在0.00980.00980.0105MPa0.0105MPam m（或（或0.4330.4330.465Psi0.465Psiftft或或0.l0.l0.107kg0.107kgcm2cm2m m）之間的為正常地層壓力。）之間的為正常地層壓力。 地層壓力梯度大

10、于地層壓力梯度大于0.0105MPa0.0105MPam m（0.465psi0.465psiftft）為異常高壓。）為異常高壓。 地層壓力梯度小于地層壓力梯度小于0.0098MPa0.0098MPam m（0.433psi0.433psiftft）的為異常低壓。）的為異常低壓。 異常高壓的上限大約等于上覆巖層的總重量，即相當(dāng)于壓力梯度為異常高壓的上限大約等于上覆巖層的總重量，即相當(dāng)于壓力梯度為0.02262MPa0.02262MPam m（lpsilpsiftft）。但在淺處則要稍小些，也有局部地層超過(guò)上覆巖層壓力梯度達(dá)）。但在淺處則要稍小些，也有局部地層超過(guò)上覆巖層壓力梯度達(dá)4040的的所

11、謂所謂“壓力橋壓力橋”第9頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論地層異常壓力的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)地層異常壓力的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè) 鉆前預(yù)報(bào)：包括地震法、重力勘探、磁法勘探、電法勘探等地球物理方法以及利鉆前預(yù)報(bào)：包括地震法、重力勘探、磁法勘探、電法勘探等地球物理方法以及利用井底以上的電測(cè)資料預(yù)報(bào)井底以下尚未鉆開(kāi)地層的孔隙壓力和對(duì)鄰井資料的綜合分析。用井底以上的電測(cè)資料預(yù)報(bào)井底以下尚未鉆開(kāi)地層的孔隙壓力和對(duì)鄰井資料的綜合分析。 隨鉆監(jiān)測(cè)：隨鉆監(jiān)測(cè)： （1 1）根據(jù)鉆井參數(shù)的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其中有根據(jù)機(jī)械鉆速增加、）根據(jù)鉆井參數(shù)的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其中有根據(jù)機(jī)械鉆速增加、d d指數(shù)下降、指數(shù)下降、dcdc指數(shù)指

12、數(shù)下降、鉆速方程、隨鉆測(cè)井以及扭矩、卡阻增加等現(xiàn)象來(lái)判斷高壓地層的出現(xiàn)。下降、鉆速方程、隨鉆測(cè)井以及扭矩、卡阻增加等現(xiàn)象來(lái)判斷高壓地層的出現(xiàn)。 （2 2）根據(jù)鉆井液參數(shù)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)。鉆井液氣侵、出口鉆井液密度下降、出口鉆井）根據(jù)鉆井液參數(shù)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)。鉆井液氣侵、出口鉆井液密度下降、出口鉆井液溫度上升、鉆井液中氯化物含量增加、鉆井液的電阻率下降、鉆井液性能的突變、泥液溫度上升、鉆井液中氯化物含量增加、鉆井液的電阻率下降、鉆井液性能的突變、泥漿池液面上升、鉆井液總量和鉆井液出口管流量增加、鉆井液灌不進(jìn)或灌進(jìn)量減少等現(xiàn)漿池液面上升、鉆井液總量和鉆井液出口管流量增加、鉆井液灌不進(jìn)或灌進(jìn)量減少等現(xiàn)象都

13、可能是異常高壓地層出現(xiàn)的征兆。象都可能是異常高壓地層出現(xiàn)的征兆。 第10頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （3 3）根據(jù)頁(yè)巖巖屑參數(shù)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)。頁(yè)巖密度下降、頁(yè)巖巖屑中搬土含量增加、巖）根據(jù)頁(yè)巖巖屑參數(shù)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)。頁(yè)巖密度下降、頁(yè)巖巖屑中搬土含量增加、巖屑體積、尺寸和形狀有變化等現(xiàn)象可能是異常高壓地層出現(xiàn)的征兆。屑體積、尺寸和形狀有變化等現(xiàn)象可能是異常高壓地層出現(xiàn)的征兆。 （4 4）隨鉆氣侵監(jiān)測(cè)。）隨鉆氣侵監(jiān)測(cè)。 鉆后檢測(cè)：鉆后檢測(cè)： 電測(cè)井、聲波時(shí)差測(cè)井、中途測(cè)試和完井測(cè)試等都是最直接的異常高壓地層的鉆后檢電測(cè)井、聲波時(shí)差測(cè)井、中途測(cè)試和完井測(cè)試等都是最直接的異常高壓地層

14、的鉆后檢測(cè)方法。測(cè)方法。 幾種具有代表性預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)方法的基本原理：幾種具有代表性預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)方法的基本原理：第11頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （l l）地震層速度法）地震層速度法 這是一種鉆前預(yù)測(cè)方法。地震層速度是一個(gè)重要參數(shù)，是地震預(yù)測(cè)地層壓力的主要依這是一種鉆前預(yù)測(cè)方法。地震層速度是一個(gè)重要參數(shù)，是地震預(yù)測(cè)地層壓力的主要依據(jù)。正常情況下，地震層速度隨著埋深的增加而增加。巖石埋深增加，壓實(shí)作用愈強(qiáng)，據(jù)。正常情況下，地震層速度隨著埋深的增加而增加。巖石埋深增加，壓實(shí)作用愈強(qiáng)，巖石密度愈大，而孔隙度卻下降，地震層速度就會(huì)增加。這就是說(shuō)地震速度與巖石密度巖石密度愈大，而孔隙度卻

15、下降，地震層速度就會(huì)增加。這就是說(shuō)地震速度與巖石密度成正比，與地層孔隙度成反比。當(dāng)鉆遇高壓地層，由于地層壓力增高，往往孔隙增大，成正比，與地層孔隙度成反比。當(dāng)鉆遇高壓地層，由于地層壓力增高，往往孔隙增大，巖石密度變小，使地震波速度降低。因此如果地震層速度隨著深度的增加而明顯減低，巖石密度變小，使地震波速度降低。因此如果地震層速度隨著深度的增加而明顯減低，則有可能是異常高壓地層出現(xiàn)的前兆。據(jù)此還可根據(jù)地震層速度與地層孔隙壓力的關(guān)系，則有可能是異常高壓地層出現(xiàn)的前兆。據(jù)此還可根據(jù)地震層速度與地層孔隙壓力的關(guān)系，預(yù)測(cè)地層孔隙壓力。預(yù)測(cè)地層孔隙壓力。 （2 2）dcdc指數(shù)法指數(shù)法 dc dc指數(shù)與機(jī)

16、械鉆速成反比。而機(jī)械鉆速與鉆井液柱壓力和地層孔隙壓力的壓差有關(guān)。指數(shù)與機(jī)械鉆速成反比。而機(jī)械鉆速與鉆井液柱壓力和地層孔隙壓力的壓差有關(guān)。正常壓力地層，對(duì)泥巖和頁(yè)巖而言，隨著井深的增加正常壓力地層，對(duì)泥巖和頁(yè)巖而言，隨著井深的增加dcdc指數(shù)也增大。當(dāng)鉆遇壓力過(guò)渡指數(shù)也增大。當(dāng)鉆遇壓力過(guò)渡帶或異常高壓地層時(shí)，壓差減小，機(jī)械鉆速增大，而帶或異常高壓地層時(shí)，壓差減小，機(jī)械鉆速增大，而dcdc指數(shù)明顯偏小，根據(jù)這種機(jī)理，指數(shù)明顯偏小，根據(jù)這種機(jī)理，可以監(jiān)測(cè)地層異常壓力的出現(xiàn)?？梢员O(jiān)測(cè)地層異常壓力的出現(xiàn)。第12頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （3 3）聲波測(cè)井法）聲波測(cè)井法 聲波測(cè)井法

17、是利用聲波時(shí)差與地層孔隙度成正比，而孔隙度與地層孔隙壓力成正比的聲波測(cè)井法是利用聲波時(shí)差與地層孔隙度成正比，而孔隙度與地層孔隙壓力成正比的關(guān)系來(lái)檢測(cè)地層孔隙壓力。正常情況下，隨著深度的增加，壓實(shí)作用愈強(qiáng)，孔隙度減小，關(guān)系來(lái)檢測(cè)地層孔隙壓力。正常情況下，隨著深度的增加，壓實(shí)作用愈強(qiáng)，孔隙度減小，聲波傳播速度增大，而聲波時(shí)差逐漸減小。當(dāng)鉆遇壓力過(guò)渡帶或異常壓力地層時(shí)，地層聲波傳播速度增大，而聲波時(shí)差逐漸減小。當(dāng)鉆遇壓力過(guò)渡帶或異常壓力地層時(shí)，地層孔隙增大，導(dǎo)致聲波時(shí)差也偏大。因此只要建立起正常地層壓力帶的地層孔隙壓力與聲孔隙增大，導(dǎo)致聲波時(shí)差也偏大。因此只要建立起正常地層壓力帶的地層孔隙壓力與聲波

18、時(shí)差間的關(guān)系，就可以計(jì)算異常地層壓力。聲波時(shí)差法是利用鉆后的電測(cè)資料來(lái)檢測(cè)波時(shí)差間的關(guān)系，就可以計(jì)算異常地層壓力。聲波時(shí)差法是利用鉆后的電測(cè)資料來(lái)檢測(cè)地層孔隙壓力的方法之一。地層孔隙壓力的方法之一。 單靠某一種方法不能比較準(zhǔn)確地檢測(cè)和預(yù)報(bào)異常地層的出現(xiàn)，只有將幾種方法取得的單靠某一種方法不能比較準(zhǔn)確地檢測(cè)和預(yù)報(bào)異常地層的出現(xiàn)，只有將幾種方法取得的資料進(jìn)行綜合分析和比較才能較準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。資料進(jìn)行綜合分析和比較才能較準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。第13頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論溢流及其正確控制方法溢流及其正確控制方法 溢流井噴相關(guān)概念溢流井噴相關(guān)概念 （1 1）油、氣侵）油、氣侵油、氣侵入鉆井液，

19、使其性能變壞的過(guò)程。油、氣侵入鉆井液，使其性能變壞的過(guò)程。 （2 2）溢流）溢流井口返出的鉆井液量比泵入量大，停泵后井口鉆井液井口返出的鉆井液量比泵入量大，停泵后井口鉆井液 自動(dòng)外自動(dòng)外溢的現(xiàn)象。溢的現(xiàn)象。 （3 3）井涌）井涌溢流的進(jìn)一步發(fā)展，在循環(huán)或停泵后，鉆井液涌出溢流的進(jìn)一步發(fā)展，在循環(huán)或停泵后，鉆井液涌出 井口的現(xiàn)象。井口的現(xiàn)象。 （4 4）井噴）井噴地層流體（油、氣或水）無(wú)控制地涌入井筒，噴出井口的現(xiàn)象。地層流體（油、氣或水）無(wú)控制地涌入井筒，噴出井口的現(xiàn)象。 （5 5）地下井噴）地下井噴井下高壓層的地層流體（油、氣或水）把井內(nèi)某一薄弱地層壓破，井下高壓層的地層流體（油、氣或水）把

20、井內(nèi)某一薄弱地層壓破，流體由高壓層大量流入被壓破的地層內(nèi)，這種現(xiàn)象叫地下井噴。流體由高壓層大量流入被壓破的地層內(nèi)，這種現(xiàn)象叫地下井噴。 （6 6）井噴失控）井噴失控發(fā)生井噴后，無(wú)法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象。發(fā)生井噴后，無(wú)法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象。第14頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 地層地層井眼系統(tǒng)平衡條件井眼系統(tǒng)平衡條件 在鉆井作業(yè)中，某些外力可能會(huì)引起液柱壓力升降變化，為了保持地層與井眼系統(tǒng)的在鉆井作業(yè)中，某些外力可能會(huì)引起液柱壓力升降變化，為了保持地層與井眼系統(tǒng)的壓力平衡，在現(xiàn)場(chǎng)是使鉆井液柱壓力略大于地層孔隙壓力。建立下列平衡式：壓力平衡，在現(xiàn)場(chǎng)是

21、使鉆井液柱壓力略大于地層孔隙壓力。建立下列平衡式： Ph PhPpPp Pe Pe） 式中：式中：PhPh鉆井液靜液柱壓力鉆井液靜液柱壓力 （MPaMPa） Pp Pp地層孔隙壓力地層孔隙壓力 （MPaMPa） Pe Pe平衡安全附加壓力平衡安全附加壓力 （MPaMPa） 根據(jù)安全鉆井，保護(hù)油氣層和提高機(jī)械鉆速，防止溢流等因素來(lái)決定根據(jù)安全鉆井，保護(hù)油氣層和提高機(jī)械鉆速，防止溢流等因素來(lái)決定 Pe Pe值。值。 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般規(guī)定：經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般規(guī)定： 油井油井PePe為為1.51.53.5 MPa3.5 MPa（相當(dāng)附加鉆井液密度（相當(dāng)附加鉆井液密度0.050.050.10g0.10gcm3

22、cm3） 氣井氣井PePe為為3 35 Mpa5 Mpa（相當(dāng)附加鉆井液密度（相當(dāng)附加鉆井液密度0.070.070.15g0.15gcm3cm3）第15頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論溢流發(fā)生的原因溢流發(fā)生的原因 溢流發(fā)生的根本原因是地層與井眼系統(tǒng)壓力失去平衡，井內(nèi)液柱壓力小于地層孔隙壓溢流發(fā)生的根本原因是地層與井眼系統(tǒng)壓力失去平衡，井內(nèi)液柱壓力小于地層孔隙壓力而引起溢流或井噴。其影響因素主要由：力而引起溢流或井噴。其影響因素主要由： 地層掌握不準(zhǔn)確，鉆到異常高壓層，事先未預(yù)告或者預(yù)告不準(zhǔn)確，特別是在新探地層掌握不準(zhǔn)確，鉆到異常高壓層，事先未預(yù)告或者預(yù)告不準(zhǔn)確，特別是在新探區(qū)鉆

23、井經(jīng)常出現(xiàn)這種現(xiàn)象。區(qū)鉆井經(jīng)常出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 鉆井液柱壓力減少。引起液柱壓力減小的主要因素有：鉆井液柱壓力減少。引起液柱壓力減小的主要因素有： （l l）因井漏，井內(nèi)液柱高度降低而使液柱壓力減小。這種情況往往不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，要）因井漏，井內(nèi)液柱高度降低而使液柱壓力減小。這種情況往往不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，要加強(qiáng)觀察。加強(qiáng)觀察。 （2 2）起鉆時(shí)未向井內(nèi)灌足鉆井液。起鉆時(shí)由于井內(nèi)鉆具起出而使鉆井液面下降，如不）起鉆時(shí)未向井內(nèi)灌足鉆井液。起鉆時(shí)由于井內(nèi)鉆具起出而使鉆井液面下降，如不及時(shí)灌足鉆井液，就會(huì)使液面下降，使井內(nèi)液柱壓力降低可能引起溢流。及時(shí)灌足鉆井液，就會(huì)使液面下降，使井內(nèi)液柱壓力降低可能引起溢流。第

24、16頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （3 3）起鉆發(fā)生抽汲作用。）起鉆發(fā)生抽汲作用。 起鉆柱時(shí)，由于鉆井液的粘滯作用產(chǎn)生的使井底減小的瞬時(shí)液柱壓起鉆柱時(shí)，由于鉆井液的粘滯作用產(chǎn)生的使井底減小的瞬時(shí)液柱壓 力叫抽汲壓力。力叫抽汲壓力。由于起鉆太快，鉆井液在井內(nèi)下落的速度小于鉆柱上提的速度就產(chǎn)生一種抽汲作用，使由于起鉆太快，鉆井液在井內(nèi)下落的速度小于鉆柱上提的速度就產(chǎn)生一種抽汲作用，使井內(nèi)液柱壓力減小而引起溢流。井內(nèi)液柱壓力減小而引起溢流。 （4 4）壓力激動(dòng)引起井漏從而使液柱壓力減小。）壓力激動(dòng)引起井漏從而使液柱壓力減小。 鉆井作業(yè)中，由于某些外力引起井內(nèi)壓力發(fā)生升降變化，尤其

25、是鉆柱快速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)鉆井作業(yè)中，由于某些外力引起井內(nèi)壓力發(fā)生升降變化，尤其是鉆柱快速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)井內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)附加壓力（激動(dòng)壓力）而使井底壓力增加，可能壓漏地層，使液柱壓會(huì)對(duì)井內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)附加壓力（激動(dòng)壓力）而使井底壓力增加，可能壓漏地層，使液柱壓力減小引起溢流。力減小引起溢流。 （5 5）井內(nèi)鉆井液密度降低。）井內(nèi)鉆井液密度降低。 鉆開(kāi)油氣層后，油氣水不斷侵入井內(nèi)鉆井液，使其密度逐漸降低，造成液柱壓力降低。鉆開(kāi)油氣層后，油氣水不斷侵入井內(nèi)鉆井液，使其密度逐漸降低，造成液柱壓力降低。液柱壓力降低又使油氣水侵入更厲害，以致最后造成溢流或井噴。液柱壓力降低又使油氣水侵入更厲害，以致最后造成溢流或井噴

26、。第17頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 鉆入鄰近的油氣井。鉆入鄰近的油氣井。 一個(gè)平臺(tái)若鉆定向井，如果鉆頭鉆入鄰近的油氣井內(nèi)或正在生產(chǎn)的油氣井內(nèi)，就會(huì)導(dǎo)一個(gè)平臺(tái)若鉆定向井，如果鉆頭鉆入鄰近的油氣井內(nèi)或正在生產(chǎn)的油氣井內(nèi)，就會(huì)導(dǎo)致溢流或井噴。這是一種很危險(xiǎn)的現(xiàn)象，這種井應(yīng)嚴(yán)格控制井眼軌跡，正確設(shè)計(jì)。致溢流或井噴。這是一種很危險(xiǎn)的現(xiàn)象，這種井應(yīng)嚴(yán)格控制井眼軌跡，正確設(shè)計(jì)。氣侵的特點(diǎn)氣侵的特點(diǎn) 地層中的流體，有油氣水單獨(dú)存在的，也有油氣水共存的。由于氣體的特性，氣侵時(shí)地層中的流體，有油氣水單獨(dú)存在的，也有油氣水共存的。由于氣體的特性，氣侵時(shí)無(wú)論侵入的方式或運(yùn)移的狀態(tài)都不同于油侵或水

27、侵。為了有效地進(jìn)行防噴和壓井作業(yè)，無(wú)論侵入的方式或運(yùn)移的狀態(tài)都不同于油侵或水侵。為了有效地進(jìn)行防噴和壓井作業(yè)，熟悉和掌握氣侵的特點(diǎn)是十分重要的。熟悉和掌握氣侵的特點(diǎn)是十分重要的。第18頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 氣侵的途徑與方式氣侵的途徑與方式 （1 1）鉆進(jìn)氣層時(shí)，隨著氣層巖石的破碎，巖石孔隙中含有的氣體侵入鉆井液。鉆到大）鉆進(jìn)氣層時(shí)，隨著氣層巖石的破碎，巖石孔隙中含有的氣體侵入鉆井液。鉆到大裂縫或溶洞氣藏，有可能出現(xiàn)置換性的大量氣體突然侵入鉆井液。裂縫或溶洞氣藏，有可能出現(xiàn)置換性的大量氣體突然侵入鉆井液。 （2 2）氣層中的氣體通過(guò)鉆井液（含泥餅）向井內(nèi)擴(kuò)散。）氣層中

28、的氣體通過(guò)鉆井液（含泥餅）向井內(nèi)擴(kuò)散。 （3 3）當(dāng)井底壓力小于地層壓力時(shí)，井下處于較大的欠平衡狀態(tài)，氣體由氣層以氣態(tài)或）當(dāng)井底壓力小于地層壓力時(shí)，井下處于較大的欠平衡狀態(tài)，氣體由氣層以氣態(tài)或溶解氣狀態(tài)大量地流入或侵入鉆井液。溶解氣狀態(tài)大量地流入或侵入鉆井液。 氣侵對(duì)鉆井液柱壓力的影響氣侵對(duì)鉆井液柱壓力的影響 由于氣體有壓縮和膨脹的特征，氣體侵入鉆井液后，在井底時(shí)因受上部液柱時(shí)因受上由于氣體有壓縮和膨脹的特征，氣體侵入鉆井液后，在井底時(shí)因受上部液柱時(shí)因受上部液柱的壓力，氣體體積很小，隨著鉆井液循環(huán)上，氣體上升速度越來(lái)越大，氣體所受部液柱的壓力，氣體體積很小，隨著鉆井液循環(huán)上，氣體上升速度越來(lái)越

29、大，氣體所受液柱壓力也會(huì)逐漸減小，氣體體積就逐漸膨脹增大，特別是氣體接近地面時(shí)氣體膨脹就液柱壓力也會(huì)逐漸減小，氣體體積就逐漸膨脹增大，特別是氣體接近地面時(shí)氣體膨脹就很快增大。因此，即使返到地面的鉆井液氣侵很厲害，形成很多氣泡，密度降低很多，很快增大。因此，即使返到地面的鉆井液氣侵很厲害，形成很多氣泡，密度降低很多，但鉆井液柱壓力減少的絕對(duì)值仍是很小的。但鉆井液柱壓力減少的絕對(duì)值仍是很小的。第19頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 右圖所示，即使地面氣侵鉆右圖所示，即使地面氣侵鉆井液密度只有原鉆井液密度的井液密度只有原鉆井液密度的一半，鉆井液柱壓力減少值也一半，鉆井液柱壓力減少值也

30、未超過(guò)未超過(guò)0.4MPa0.4MPa。但是，在鉆。但是，在鉆井過(guò)程中，若不采取有效的除井過(guò)程中，若不采取有效的除氣措施，就會(huì)反復(fù)將氣侵鉆井氣措施，就會(huì)反復(fù)將氣侵鉆井液泵入井內(nèi)，使鉆井液氣侵程液泵入井內(nèi)，使鉆井液氣侵程度更加嚴(yán)重，造成井底壓力不度更加嚴(yán)重，造成井底壓力不斷降低，就有出現(xiàn)溢流或井噴斷降低，就有出現(xiàn)溢流或井噴的危險(xiǎn)。的危險(xiǎn)。天然氣侵入鉆井液后對(duì)鉆井液的影響第20頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 氣侵的幾個(gè)特點(diǎn)：氣侵的幾個(gè)特點(diǎn)： （1 1）氣侵的鉆井液在不同深度的密度是不同的。）氣侵的鉆井液在不同深度的密度是不同的。 （2 2）氣侵鉆井液接近地面時(shí)其密度才變得很小，所以

31、即使地面鉆井液氣侵厲害，密）氣侵鉆井液接近地面時(shí)其密度才變得很小，所以即使地面鉆井液氣侵厲害，密度降低很多，但井底鉆井液柱壓力減少并不大。這時(shí)不能再以地面氣侵鉆井液密度乘以度降低很多，但井底鉆井液柱壓力減少并不大。這時(shí)不能再以地面氣侵鉆井液密度乘以井深來(lái)計(jì)算液柱壓力。井深來(lái)計(jì)算液柱壓力。 （3 3）由于抽汲或長(zhǎng)時(shí)間停止循環(huán)（如因換鉆頭、修泵或電測(cè)等）井底積聚有相當(dāng)數(shù)）由于抽汲或長(zhǎng)時(shí)間停止循環(huán)（如因換鉆頭、修泵或電測(cè)等）井底積聚有相當(dāng)數(shù)量的天然氣形成的氣柱，上升膨脹時(shí)可能導(dǎo)致鉆井液外溢。量的天然氣形成的氣柱，上升膨脹時(shí)可能導(dǎo)致鉆井液外溢。 第21頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論

32、（4 4）鉆井液氣侵后而井又關(guān)閉時(shí)，由于密度差的緣故，天然氣會(huì)滑脫上升，最后積聚）鉆井液氣侵后而井又關(guān)閉時(shí)，由于密度差的緣故，天然氣會(huì)滑脫上升，最后積聚在井口。若井筒和井口裝置無(wú)滲漏，則滑脫上升的天然氣不會(huì)膨脹，體積不會(huì)變化，但在井口。若井筒和井口裝置無(wú)滲漏，則滑脫上升的天然氣不會(huì)膨脹，體積不會(huì)變化，但上升過(guò)程中，井口壓力會(huì)逐漸增加。當(dāng)氣體升至井口時(shí)，鉆井液柱上增加了一個(gè)與溢流上升過(guò)程中，井口壓力會(huì)逐漸增加。當(dāng)氣體升至井口時(shí)，鉆井液柱上增加了一個(gè)與溢流在井底相同的壓力同時(shí)作用于井筒，而井口則作用有原來(lái)溢流在井底時(shí)的壓力，此時(shí)，在井底相同的壓力同時(shí)作用于井筒，而井口則作用有原來(lái)溢流在井底時(shí)的壓力

33、，此時(shí)，有可能形成過(guò)高的井底壓力和井口壓力。為了避免出現(xiàn)這種情況，氣侵鉆井液循環(huán)出井有可能形成過(guò)高的井底壓力和井口壓力。為了避免出現(xiàn)這種情況，氣侵鉆井液循環(huán)出井時(shí)，要允許氣體膨脹，釋放部分壓力，同時(shí)不要讓井眼長(zhǎng)時(shí)間關(guān)井而不循環(huán)。時(shí)，要允許氣體膨脹，釋放部分壓力，同時(shí)不要讓井眼長(zhǎng)時(shí)間關(guān)井而不循環(huán)。 （5 5）關(guān)井時(shí)氣體上升而不膨脹的情況下，地層壓力不等于井口壓力加鉆井液柱壓力，）關(guān)井時(shí)氣體上升而不膨脹的情況下，地層壓力不等于井口壓力加鉆井液柱壓力，因此，不能用這個(gè)壓力來(lái)計(jì)算所需鉆井液密度。因此，不能用這個(gè)壓力來(lái)計(jì)算所需鉆井液密度。第22頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 溢流的判斷

34、信號(hào)溢流的判斷信號(hào) 鉆井循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)任何流體的增加（油、氣或水），在地面會(huì)有鉆井循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)任何流體的增加（油、氣或水），在地面會(huì)有一定的顯示或使鉆井液的性能變化，或使鉆井液數(shù)量發(fā)生變化，我們把這些顯示和變化一定的顯示或使鉆井液的性能變化，或使鉆井液數(shù)量發(fā)生變化，我們把這些顯示和變化稱為溢流出現(xiàn)的信號(hào)。熟悉和正確識(shí)別這些信號(hào)是井控技術(shù)的重要組成部分。稱為溢流出現(xiàn)的信號(hào)。熟悉和正確識(shí)別這些信號(hào)是井控技術(shù)的重要組成部分。 （1 1）鉆進(jìn)中有蹩鉆、鉆速突然加快或出現(xiàn)放空現(xiàn)象）鉆進(jìn)中有蹩鉆、鉆速突然加快或出現(xiàn)放空現(xiàn)象 地層流體要進(jìn)入井筒，所鉆地層要有良好的滲透性，因

35、此鉆進(jìn)中有可能出現(xiàn)蹩跳、鉆地層流體要進(jìn)入井筒，所鉆地層要有良好的滲透性，因此鉆進(jìn)中有可能出現(xiàn)蹩跳、鉆速加快現(xiàn)象。鉆到大裂縫或溶洞則出現(xiàn)放空。上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，有可能是鉆到油氣層，速加快現(xiàn)象。鉆到大裂縫或溶洞則出現(xiàn)放空。上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，有可能是鉆到油氣層，因此要觀察，綜合分析是否是溢流出現(xiàn)的前兆。因此要觀察，綜合分析是否是溢流出現(xiàn)的前兆。 第23頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （2 2）鉆進(jìn)中泵壓下降和泵沖數(shù)增加）鉆進(jìn)中泵壓下降和泵沖數(shù)增加 出現(xiàn)這種信號(hào)，應(yīng)檢查出口流量和鉆井泵。若系無(wú)問(wèn)題，出口流量增加則是溢流出現(xiàn)。出現(xiàn)這種信號(hào)，應(yīng)檢查出口流量和鉆井泵。若系無(wú)問(wèn)題，出口流量增加則

36、是溢流出現(xiàn)。當(dāng)?shù)兔芏鹊牡貙恿黧w進(jìn)入環(huán)空代替高密度鉆井液時(shí)，泵壓會(huì)下降，鉆具內(nèi)的高密度鉆井當(dāng)?shù)兔芏鹊牡貙恿黧w進(jìn)入環(huán)空代替高密度鉆井液時(shí)，泵壓會(huì)下降，鉆具內(nèi)的高密度鉆井液就有下落的趨勢(shì)，泵沖數(shù)就可能增加。液就有下落的趨勢(shì)，泵沖數(shù)就可能增加。 （3 3）鉆井液密度下降）鉆井液密度下降 如果鉆井液返出時(shí)密度下降，可能是由于地層流體侵入鉆井液使其密度下降，造成液如果鉆井液返出時(shí)密度下降，可能是由于地層流體侵入鉆井液使其密度下降，造成液柱壓力降低，最后發(fā)生溢流。柱壓力降低，最后發(fā)生溢流。 （4 4）鉆具懸重發(fā)生變化）鉆具懸重發(fā)生變化 當(dāng)?shù)兔芏鹊牡貙恿黧w侵入鉆井液后，使其密度降低，造成鉆井液浮力減少，出現(xiàn)懸

37、重當(dāng)?shù)兔芏鹊牡貙恿黧w侵入鉆井液后，使其密度降低，造成鉆井液浮力減少，出現(xiàn)懸重增加的現(xiàn)象。此時(shí)要認(rèn)真觀察井內(nèi)情況，提防出現(xiàn)溢流。增加的現(xiàn)象。此時(shí)要認(rèn)真觀察井內(nèi)情況，提防出現(xiàn)溢流。 第24頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （5 5）烴類或氯根含量增高）烴類或氯根含量增高 鉆井液中上述成份增加，有可能是油、氣或水進(jìn)入井內(nèi)，要提高警惕，防止溢流發(fā)生。鉆井液中上述成份增加，有可能是油、氣或水進(jìn)入井內(nèi)，要提高警惕，防止溢流發(fā)生。 （6 6）鉆井液返出流量突然增加）鉆井液返出流量突然增加 在泵排量不變的情況下，鉆井液返出量突然增加，說(shuō)明地層流體已進(jìn)入井內(nèi)，這是溢在泵排量不變的情況下，鉆井液返

38、出量突然增加，說(shuō)明地層流體已進(jìn)入井內(nèi)，這是溢流發(fā)生的告急信號(hào)之一。流發(fā)生的告急信號(hào)之一。 （7 7）循環(huán)池鉆井液量增多）循環(huán)池鉆井液量增多 若不是人為增加循環(huán)池鉆井液量，而鉆井液面增加時(shí)，則是溢流發(fā)生了。因?yàn)橐缌鬟M(jìn)若不是人為增加循環(huán)池鉆井液量，而鉆井液面增加時(shí)，則是溢流發(fā)生了。因?yàn)橐缌鬟M(jìn)入井筒排代了同體積的鉆井液到循環(huán)池，使循環(huán)池液面增高，液量增加，這也是溢流發(fā)入井筒排代了同體積的鉆井液到循環(huán)池，使循環(huán)池液面增高，液量增加，這也是溢流發(fā)生的告急信號(hào)之一。生的告急信號(hào)之一。 第25頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （8 8）停泵后井內(nèi)鉆井液外溢）停泵后井內(nèi)鉆井液外溢 若停泵后，井

39、內(nèi)鉆井液忽大忽小外溢，說(shuō)明溢流已經(jīng)發(fā)生。（由于鉆井液比重差而引若停泵后，井內(nèi)鉆井液忽大忽小外溢，說(shuō)明溢流已經(jīng)發(fā)生。（由于鉆井液比重差而引起的外溢不屬此類）這也是溢流告急信號(hào)。起的外溢不屬此類）這也是溢流告急信號(hào)。 （9 9）起鉆時(shí)井內(nèi)灌鉆井液困難，或者灌入量少，甚至灌不進(jìn)鉆井液）起鉆時(shí)井內(nèi)灌鉆井液困難，或者灌入量少，甚至灌不進(jìn)鉆井液 起鉆時(shí)如果灌入井內(nèi)的鉆井液量小于因起出鉆具體積相應(yīng)減少的測(cè)算量，可能是溢流起鉆時(shí)如果灌入井內(nèi)的鉆井液量小于因起出鉆具體積相應(yīng)減少的測(cè)算量，可能是溢流發(fā)生。因?yàn)榈貙恿黧w進(jìn)入井筒，填補(bǔ)了部分起出鉆具所占的空間，當(dāng)進(jìn)入井筒的流體使發(fā)生。因?yàn)榈貙恿黧w進(jìn)入井筒，填補(bǔ)了部分起

40、出鉆具所占的空間，當(dāng)進(jìn)入井筒的流體使全井液柱壓力小于地層壓力時(shí)就會(huì)發(fā)生溢流。這也是溢流告急信號(hào)之一。全井液柱壓力小于地層壓力時(shí)就會(huì)發(fā)生溢流。這也是溢流告急信號(hào)之一。 （1010）油氣層鉆進(jìn)發(fā)生井漏）油氣層鉆進(jìn)發(fā)生井漏 油氣層鉆進(jìn)發(fā)生井漏，很快使鉆井液柱壓力減小，溢流很快就會(huì)出現(xiàn)甚至發(fā)展成井噴。油氣層鉆進(jìn)發(fā)生井漏，很快使鉆井液柱壓力減小，溢流很快就會(huì)出現(xiàn)甚至發(fā)展成井噴。 第26頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論溢流的控制溢流的控制 溢流發(fā)生后平臺(tái)人員應(yīng)共同遵守的規(guī)定：溢流發(fā)生后平臺(tái)人員應(yīng)共同遵守的規(guī)定： （1 1）溢流發(fā)生后，司鉆有權(quán)立即關(guān)井，在發(fā)出溢流信號(hào)的同時(shí)，按）溢流發(fā)生后，

41、司鉆有權(quán)立即關(guān)井，在發(fā)出溢流信號(hào)的同時(shí)，按 井控程序正確控井控程序正確控制井口。制井口。 （2 2）聽(tīng)到溢流信號(hào)后，平臺(tái)高級(jí)隊(duì)長(zhǎng)立即通知不在崗人員到指定地點(diǎn)集合待命，并迅）聽(tīng)到溢流信號(hào)后，平臺(tái)高級(jí)隊(duì)長(zhǎng)立即通知不在崗人員到指定地點(diǎn)集合待命，并迅速組織當(dāng)班人員檢查井口有無(wú)滲漏，了解井口壓力變化情況。速組織當(dāng)班人員檢查井口有無(wú)滲漏，了解井口壓力變化情況。 （3 3）電報(bào)員通知守護(hù)船到平臺(tái)附近待令。）電報(bào)員通知守護(hù)船到平臺(tái)附近待令。 （4 4）發(fā)出溢流信號(hào)后，嚴(yán)禁任何人在危險(xiǎn)區(qū)使用火種或進(jìn)行電氣焊工作。）發(fā)出溢流信號(hào)后，嚴(yán)禁任何人在危險(xiǎn)區(qū)使用火種或進(jìn)行電氣焊工作。 （5 5）設(shè)備總監(jiān)檢查電源及各種開(kāi)關(guān)

42、的使用情況，避免觸發(fā)火災(zāi)。）設(shè)備總監(jiān)檢查電源及各種開(kāi)關(guān)的使用情況，避免觸發(fā)火災(zāi)。 第27頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （6 6）船長(zhǎng)（或平臺(tái)壓載工程師）及時(shí)收集海況、天氣和）船長(zhǎng)（或平臺(tái)壓載工程師）及時(shí)收集海況、天氣和 潮汐情況，了解鉆井船起伏潮汐情況，了解鉆井船起伏及甲板載荷變化情況，隨時(shí)向鉆井總監(jiān)和高級(jí)隊(duì)長(zhǎng)匯報(bào)。及甲板載荷變化情況，隨時(shí)向鉆井總監(jiān)和高級(jí)隊(duì)長(zhǎng)匯報(bào)。 （7 7）鉆井總監(jiān)根據(jù)溢流情況及平臺(tái)動(dòng)態(tài)，向基地有關(guān)部門(mén)匯報(bào)并保持聯(lián)系。）鉆井總監(jiān)根據(jù)溢流情況及平臺(tái)動(dòng)態(tài)，向基地有關(guān)部門(mén)匯報(bào)并保持聯(lián)系。 （8 8）鉆井監(jiān)督組，根據(jù)收集的井口壓力數(shù)據(jù)和其他壓井資料，確定壓井液密

43、度，制訂）鉆井監(jiān)督組，根據(jù)收集的井口壓力數(shù)據(jù)和其他壓井資料，確定壓井液密度，制訂壓井方案，得到上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)后，積極組織壓井作業(yè)，防止井下情況惡化。壓井方案，得到上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)后，積極組織壓井作業(yè)，防止井下情況惡化。 第28頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 關(guān)井方式：關(guān)井方式： 關(guān)井有硬關(guān)井和軟關(guān)井兩種方式。所謂硬關(guān)井是當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流時(shí)，立即關(guān)閉防噴器的操關(guān)井有硬關(guān)井和軟關(guān)井兩種方式。所謂硬關(guān)井是當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流時(shí)，立即關(guān)閉防噴器的操作程序，關(guān)防噴器前阻流管匯是不通的。所謂軟關(guān)井是當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時(shí)，先打開(kāi)阻流作程序，關(guān)防噴器前阻流管匯是不通的。所謂軟關(guān)井是當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時(shí)，先打開(kāi)

44、阻流閥再關(guān)防噴器，最后關(guān)閉阻流閥的操作程序。硬關(guān)井比軟關(guān)井程序簡(jiǎn)單，控制井口快。閥再關(guān)防噴器，最后關(guān)閉阻流閥的操作程序。硬關(guān)井比軟關(guān)井程序簡(jiǎn)單，控制井口快。但是硬關(guān)井會(huì)因?yàn)榫畠?nèi)噴出流體和鉆井液循環(huán)速度突然變?yōu)榱銓?duì)地層產(chǎn)生一個(gè)但是硬關(guān)井會(huì)因?yàn)榫畠?nèi)噴出流體和鉆井液循環(huán)速度突然變?yōu)榱銓?duì)地層產(chǎn)生一個(gè)“液擊液擊”現(xiàn)象，給井口裝置和地層可能帶來(lái)不良后果。而較關(guān)井可使噴出的流體逐漸被關(guān)住而不現(xiàn)象，給井口裝置和地層可能帶來(lái)不良后果。而較關(guān)井可使噴出的流體逐漸被關(guān)住而不對(duì)地層產(chǎn)生猛烈的對(duì)地層產(chǎn)生猛烈的“液擊液擊”。目前海上平臺(tái)作業(yè)，基本上都按軟關(guān)井方式制定關(guān)井程序。目前海上平臺(tái)作業(yè)，基本上都按軟關(guān)井方式制定關(guān)井

45、程序。 第29頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 井口未裝防噴器或裝有防噴器不能關(guān)井（特殊情況）時(shí)，溢流的處理方法井口未裝防噴器或裝有防噴器不能關(guān)井（特殊情況）時(shí)，溢流的處理方法 如果井口未裝防噴器或者裝有防噴器而套管鞋下得很淺，或者套管鞋處的地層不能承如果井口未裝防噴器或者裝有防噴器而套管鞋下得很淺，或者套管鞋處的地層不能承受合理的關(guān)井壓力，如關(guān)井會(huì)出現(xiàn)溢流沿井口周圍竄出地面的危險(xiǎn)。遇到這種情況，不受合理的關(guān)井壓力，如關(guān)井會(huì)出現(xiàn)溢流沿井口周圍竄出地面的危險(xiǎn)。遇到這種情況，不能關(guān)井，而要采用分流放噴方法來(lái)處理溢流比較安全。能關(guān)井，而要采用分流放噴方法來(lái)處理溢流比較安全。 分流放噴

46、要在井口安裝有轉(zhuǎn)噴器或壓力分流器的情況下才能進(jìn)行。分流放噴要在井口安裝有轉(zhuǎn)噴器或壓力分流器的情況下才能進(jìn)行。 第30頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 裝有防噴器能關(guān)井（一般情況）時(shí)的關(guān)井程序。裝有防噴器能關(guān)井（一般情況）時(shí)的關(guān)井程序。 （1 1）關(guān)井控制井口的原則：）關(guān)井控制井口的原則： 發(fā)現(xiàn)溢流或井噴時(shí)，一般情況下不準(zhǔn)放噴，必須進(jìn)行試關(guān)井；發(fā)現(xiàn)溢流或井噴時(shí)，一般情況下不準(zhǔn)放噴，必須進(jìn)行試關(guān)井； 最大關(guān)井套壓，不能超過(guò)下面三個(gè)極限值中的最小值：最大關(guān)井套壓，不能超過(guò)下面三個(gè)極限值中的最小值： A A：井口裝置的額定工作壓力。：井口裝置的額定工作壓力。 B B：套管柱抗內(nèi)壓強(qiáng)度的

47、：套管柱抗內(nèi)壓強(qiáng)度的8080（要考慮套管內(nèi)外鉆井液密度差造成的壓力損失對(duì)套管（要考慮套管內(nèi)外鉆井液密度差造成的壓力損失對(duì)套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的降低）；抗內(nèi)壓強(qiáng)度的降低）； C C：地層破裂壓力。：地層破裂壓力。 溢流時(shí)的作業(yè)不同，控制井口的程序也應(yīng)不同。基本上有四種情況：正常鉆進(jìn)、起溢流時(shí)的作業(yè)不同，控制井口的程序也應(yīng)不同。基本上有四種情況：正常鉆進(jìn)、起下鉆桿、起下鉆鋌和無(wú)鉆具的空井作業(yè)。下鉆桿、起下鉆鋌和無(wú)鉆具的空井作業(yè)。 非緊急情況不能關(guān)閉剪切或全封閘板防噴器。非緊急情況不能關(guān)閉剪切或全封閘板防噴器。 第31頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （2 2）鉆進(jìn)時(shí)的關(guān)井程序：）鉆進(jìn)時(shí)的

48、關(guān)井程序： 發(fā)出井噴信號(hào)，停轉(zhuǎn)盤(pán)，將鉆具提離井底，使鉆桿接頭避開(kāi)所要發(fā)出井噴信號(hào)，停轉(zhuǎn)盤(pán)，將鉆具提離井底，使鉆桿接頭避開(kāi)所要 關(guān)閉的防噴器芯關(guān)閉的防噴器芯子；子； 停泵；停泵； 適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）；適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）； 關(guān)井（先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)閘板防噴器）；關(guān)井（先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)閘板防噴器）； 關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）；關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）； 向鉆井監(jiān)督報(bào)告；向鉆井監(jiān)督報(bào)告； 認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后10101515分鐘的立管壓力、套管壓力和循環(huán)池鉆井液增減分鐘的立管壓力、套管

49、壓力和循環(huán)池鉆井液增減量。量。 第32頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （3 3）起下鉆桿時(shí)的關(guān)井程序：）起下鉆桿時(shí)的關(guān)井程序： 發(fā)出井噴信號(hào)，迅速將立柱下到能接方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管的最低位置，并使鉆發(fā)出井噴信號(hào)，迅速將立柱下到能接方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管的最低位置，并使鉆桿接頭避開(kāi)所要關(guān)閉的閘板防噴器；桿接頭避開(kāi)所要關(guān)閉的閘板防噴器； 搶接回壓閥。搶接回壓閥。 適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）；適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）； 關(guān)井（先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)閘板防噴器）；關(guān)井（先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)閘板防噴器）； 關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）；關(guān)

50、阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）； 報(bào)告鉆井監(jiān)督，并盡快接上方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管；報(bào)告鉆井監(jiān)督，并盡快接上方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管； 認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后10101515分鐘的立管壓力、套管壓力和循環(huán)池鉆井液增減分鐘的立管壓力、套管壓力和循環(huán)池鉆井液增減量。量。 第33頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （4 4）起下鉆鋌時(shí)的關(guān)井程序：）起下鉆鋌時(shí)的關(guān)井程序： 發(fā)出井噴信號(hào)，迅速將鉆鋌立柱下到最低位置；發(fā)出井噴信號(hào)，迅速將鉆鋌立柱下到最低位置； 搶接配合接頭和安全防噴閥，在條件允許時(shí)，搶下部分鉆桿；搶接配合接頭和安全防噴閥，在條件允許時(shí)，搶下部

51、分鉆桿； 適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）；適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）； 關(guān)防噴器（關(guān)環(huán)形防噴器），若下有鉆桿再關(guān)閘板防噴器；關(guān)防噴器（關(guān)環(huán)形防噴器），若下有鉆桿再關(guān)閘板防噴器； 關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）；關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）； 報(bào)告鉆井監(jiān)督，并盡快接上方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管；報(bào)告鉆井監(jiān)督，并盡快接上方鉆桿或頂部驅(qū)動(dòng)中心管； 認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后10101515分鐘的立管壓力、套管壓力和循環(huán)池鉆井液增減分鐘的立管壓力、套管壓力和循環(huán)池鉆井液增減量。量。 第34頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基

52、本理論 （5 5）空井時(shí)的關(guān)井程序：）空井時(shí)的關(guān)井程序： 發(fā)出井噴信號(hào)；發(fā)出井噴信號(hào)； 適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）；適當(dāng)打開(kāi)阻流閥（浮式鉆井船打開(kāi)水下阻流閥）； 先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)全封閘板防噴器；先關(guān)環(huán)形防噴器，再關(guān)全封閘板防噴器； 關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）；關(guān)阻流閥，試關(guān)井（浮式鉆井船關(guān)水下阻流閥）； 打開(kāi)環(huán)形防噴器；打開(kāi)環(huán)形防噴器； 報(bào)告鉆井監(jiān)督；報(bào)告鉆井監(jiān)督； 認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后認(rèn)真觀察，準(zhǔn)確記錄關(guān)井后10101515分鐘的關(guān)井壓力和循環(huán)池鉆井液增減量。關(guān)防噴分鐘的關(guān)井壓力和循環(huán)池鉆井液增減量。關(guān)防噴器前，若井下情況允許，可先搶下一些鉆桿后，再按

53、起下鉆桿關(guān)井程序控制井口。器前，若井下情況允許，可先搶下一些鉆桿后，再按起下鉆桿關(guān)井程序控制井口。 第35頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （6 6）電測(cè)時(shí)溢流的處理）電測(cè)時(shí)溢流的處理 電測(cè)前提：電測(cè)前提： 電測(cè)時(shí)間超過(guò)許可的井內(nèi)靜止最長(zhǎng)安全時(shí)間，不能電測(cè)。井內(nèi)靜止最長(zhǎng)安全時(shí)間，可電測(cè)時(shí)間超過(guò)許可的井內(nèi)靜止最長(zhǎng)安全時(shí)間，不能電測(cè)。井內(nèi)靜止最長(zhǎng)安全時(shí)間，可參考鉆穿油氣層后所經(jīng)歷的最長(zhǎng)起下鉆和其他輔助時(shí)間來(lái)推定。另外電測(cè)前要掌握井內(nèi)參考鉆穿油氣層后所經(jīng)歷的最長(zhǎng)起下鉆和其他輔助時(shí)間來(lái)推定。另外電測(cè)前要掌握井內(nèi)靜止時(shí)油氣上竄的速度。靜止時(shí)油氣上竄的速度。 電測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)井內(nèi)情況。各崗

54、位人員、泥漿錄井和泥漿服務(wù)等人員要嚴(yán)守崗位，電測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)井內(nèi)情況。各崗位人員、泥漿錄井和泥漿服務(wù)等人員要嚴(yán)守崗位，防止井內(nèi)溢流發(fā)生。防止井內(nèi)溢流發(fā)生。 電測(cè)期間井內(nèi)發(fā)生溢流，如果情況允許，應(yīng)盡快起出電測(cè)儀器，強(qiáng)行下鉆，循環(huán)排電測(cè)期間井內(nèi)發(fā)生溢流，如果情況允許，應(yīng)盡快起出電測(cè)儀器，強(qiáng)行下鉆，循環(huán)排除溢流或下入鉆桿按有關(guān)程序關(guān)井。除溢流或下入鉆桿按有關(guān)程序關(guān)井。 電測(cè)時(shí)發(fā)生嚴(yán)重溢流，不允許超出電測(cè)儀器，司鉆要立即關(guān)環(huán)形防噴器，并請(qǐng)示鉆電測(cè)時(shí)發(fā)生嚴(yán)重溢流，不允許超出電測(cè)儀器，司鉆要立即關(guān)環(huán)形防噴器，并請(qǐng)示鉆井監(jiān)督和測(cè)井監(jiān)督，是否剪斷電纜關(guān)閉井口，按空井情況進(jìn)行井控工作。井監(jiān)督和測(cè)井監(jiān)督，是否剪斷

55、電纜關(guān)閉井口，按空井情況進(jìn)行井控工作。 第36頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論壓井方法壓井方法 恢復(fù)和重建井眼一地層系統(tǒng)壓力平衡的工作叫壓井。即發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井后，向井內(nèi)打入恢復(fù)和重建井眼一地層系統(tǒng)壓力平衡的工作叫壓井。即發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井后，向井內(nèi)打入能平衡地層壓力當(dāng)量鉆井液密度的高密度鉆井液，并借助阻流管匯控制一定的井口回壓，能平衡地層壓力當(dāng)量鉆井液密度的高密度鉆井液，并借助阻流管匯控制一定的井口回壓，保持井底壓力略大于地層壓力，以排除溢流的工作，就是壓井工作全過(guò)程。保持井底壓力略大于地層壓力，以排除溢流的工作，就是壓井工作全過(guò)程。 關(guān)井立管壓力為零的壓井關(guān)井立管壓力為零的壓井 關(guān)井

56、立管壓力為零，說(shuō)明井內(nèi)鉆井液柱壓力能夠平衡地層壓力。溢流發(fā)生的原因是由關(guān)井立管壓力為零，說(shuō)明井內(nèi)鉆井液柱壓力能夠平衡地層壓力。溢流發(fā)生的原因是由于抽汲作用或井壁氣擴(kuò)散等因素使鉆井液柱壓力降低所致。此時(shí)有兩種情況出現(xiàn)，套管于抽汲作用或井壁氣擴(kuò)散等因素使鉆井液柱壓力降低所致。此時(shí)有兩種情況出現(xiàn)，套管壓力為零和套管壓力不為零。壓力為零和套管壓力不為零。 第37頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （1 1）套管壓力為零時(shí)：）套管壓力為零時(shí)： 這種情況說(shuō)明環(huán)空溢流不嚴(yán)重，溢流體積小，溢流所造成的壓力降小于安全附加壓力，這種情況說(shuō)明環(huán)空溢流不嚴(yán)重，溢流體積小，溢流所造成的壓力降小于安全附加壓

57、力，此時(shí)打開(kāi)防噴器循環(huán)就可排除溢流。此時(shí)打開(kāi)防噴器循環(huán)就可排除溢流。 （2 2）套管壓力不為零時(shí)：）套管壓力不為零時(shí)： 這種情況表示溢流體積大，處理方法是：這種情況表示溢流體積大，處理方法是： 打開(kāi)阻流閥，用選定泵速開(kāi)泵，然后調(diào)節(jié)阻流閥使套壓等于關(guān)井套壓，并記下此時(shí)打開(kāi)阻流閥，用選定泵速開(kāi)泵，然后調(diào)節(jié)阻流閥使套壓等于關(guān)井套壓，并記下此時(shí)立管壓力；立管壓力； 調(diào)節(jié)阻流閥，保持立管壓力不變，直到溢流體循環(huán)排出井口為止；調(diào)節(jié)阻流閥，保持立管壓力不變，直到溢流體循環(huán)排出井口為止； 停泵。套壓、立管壓力均為零時(shí)壓井工作結(jié)束。停泵。套壓、立管壓力均為零時(shí)壓井工作結(jié)束。 第38頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基

58、本理論井控基本理論 關(guān)井立管壓力不為零的壓井方法關(guān)井立管壓力不為零的壓井方法 這種情況表明井內(nèi)鉆井液柱壓力小于地層孔隙壓力。為防止地層流體侵入井內(nèi)，必須這種情況表明井內(nèi)鉆井液柱壓力小于地層孔隙壓力。為防止地層流體侵入井內(nèi)，必須提高泵入井內(nèi)的鉆井液密度，重建井眼一地層壓力系統(tǒng)的平衡關(guān)系。壓井方法有很多種，提高泵入井內(nèi)的鉆井液密度，重建井眼一地層壓力系統(tǒng)的平衡關(guān)系。壓井方法有很多種，歸納起來(lái)可分為兩類：常規(guī)壓井方法和特殊壓井方法。所謂常規(guī)壓井方法就是當(dāng)溢流或歸納起來(lái)可分為兩類：常規(guī)壓井方法和特殊壓井方法。所謂常規(guī)壓井方法就是當(dāng)溢流或井噴發(fā)生后，能正常關(guān)井，在泵入壓井液過(guò)程中，能保持井底壓力略大于地

59、層壓力的原井噴發(fā)生后，能正常關(guān)井，在泵入壓井液過(guò)程中，能保持井底壓力略大于地層壓力的原則完成壓井作業(yè)的方法。如等待加重法、司鉆法和邊循環(huán)邊加重法等。所謂特殊壓井方則完成壓井作業(yè)的方法。如等待加重法、司鉆法和邊循環(huán)邊加重法等。所謂特殊壓井方法就是溢流或井噴發(fā)生后不具備常規(guī)壓井條件而采用的壓井作業(yè)方法。如井內(nèi)無(wú)鉆具井法就是溢流或井噴發(fā)生后不具備常規(guī)壓井條件而采用的壓井作業(yè)方法。如井內(nèi)無(wú)鉆具井噴時(shí)采用頂部壓井法和容積法等。噴時(shí)采用頂部壓井法和容積法等。 第39頁(yè)/共63頁(yè)井控基本知識(shí)井控基本理論井控基本理論 （l l）幾種常規(guī)壓井方法：）幾種常規(guī)壓井方法： 等候加重法（又稱工程師法或一次循環(huán)法）等候

60、加重法（又稱工程師法或一次循環(huán)法） 這種方法是發(fā)生溢流或井噴后先關(guān)井，待壓井液加重好后，用一個(gè)循環(huán)周完成壓井作這種方法是發(fā)生溢流或井噴后先關(guān)井，待壓井液加重好后，用一個(gè)循環(huán)周完成壓井作業(yè)。具體施工步驟是：業(yè)。具體施工步驟是： A A發(fā)現(xiàn)溢流后，用正確程序關(guān)井；發(fā)現(xiàn)溢流后，用正確程序關(guān)井； B B待井口壓力穩(wěn)定后（約待井口壓力穩(wěn)定后（約10101515分鐘）記錄關(guān)井鉆桿壓力、關(guān)井套管壓力和循環(huán)池分鐘）記錄關(guān)井鉆桿壓力、關(guān)井套管壓力和循環(huán)池鉆井液增量；鉆井液增量； C C計(jì)算壓井所需壓井液密度，并進(jìn)行配置。計(jì)算壓井所需壓井液密度，并進(jìn)行配置。 D D計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，填寫(xiě)壓井工作卡；計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，填寫(xiě)