井控培训(ppt)

lg 0.0547Vm 0 n
lg 0.0684W 0 D
p Pb Pp
四、dc指数法
d 指数与钻速 Vm 的变化关系：
∴ Vm
lg 0.0547 Vm n
∴ Vm
d
Vm
d
分析： 在基本假设的条件下，有：
Pp↑
△P↓
Vm↑
d↓
p Pb Pp
四、dc指数法
Po [r g H (1) h g H ] Pr Ph
式中:
Po 上覆岩层压力 千帕 ( MPa )
r 基岩密度 克／厘米3 ( g／cm3 ) h 流体密度 克／厘米3 ( g／cm3 )
地下各种压力概念
八、上覆岩层压力与地层压力的关系
Po Pp
地层空隙不连通时，在外力（Po）的作用下，地
层压力大于正常地层压力，即： p h
异常高压成因及地层压力检测
通过以上分析，形成异常高压的成因为： 1、地层有储存流体的空间（孔隙度） 2、地层不连通（圏闭） 3、外力的作用（沉积、构造运动等）
二、异常高压的种类 （略）
异常高压成因及地层压力检测
即： p h
那么，为什么经常出现地层压力大于地层水静液 压力，也就是地层压力当量密度大于地层水密度的情 况。即：
p h
其原因的根本是：
地层岩石的空隙被阻断，不是连通的 。
分析：
异常高压成因及地层压力检测
地层空隙连通时，在外力（Po）的作用下，地层 压力为正常地层压力，即： p h
井喷是钻井施工过程中危害极大地灾难 性事故。
绪论
二、井喷失控的原因及危害
3．井底压差太大造成的危害

07:23钻进至井深5112.24m，气测值升高，泥浆工和联机员同时 确认发生了溢流，此时外溢6m3,向当班司钻汇报 ，司钻接到汇报 后，并没有及时实施关井，而是采取停泵敞着井观察，在确定确实 外溢后才实施关井。
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
13
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。

40
节流与压井管汇的组合型式
◆ 14MPa的节流压井管汇 ◆ 21MPa的节流压井管汇 ◆ 35MPa的节流压井管汇 ◆ 70MPa和105MPa的节流管汇
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14MPa节流压井管汇组合
42
21MPa节流压井管汇组合
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35MPa的节流压井管汇
44
70MPa和105MPa的节流管汇
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三、节流管汇、压井管汇的正确使用
蓄能器(或直接由油泵来)出来，经速度调节阀(控制流量
的针阀)到手动三位五通换向阀，经该阀进入液动节流阀
的开启和关闭腔，使节流阀阀芯前后推进，以达到平衡
钻井工艺的要求。
27
进入空气滤清器的另一路，又经一空气滤清器， 进入空气减压阀，减压后的空气(小于0.35Pa)经 输气管进入立管压力变送器，管汇压力变送器、 阀位变送器，经比较变送后的压缩空气返回控制 箱到立管压力表、管汇压力表和阀位开度表，让 操作人员在控制箱上就能知道压力及阀的开启度 以便按平衡钻井工艺的要求来适时的操作节流阀
8
工作原理
利用节流元件改变流体通孔大小，从而达到节流的 目的。即液体经由狭小通道时，形成较大的局部阻力， 使流阻加大而造成回压。通孔越小，回压越大；通孔 越大，回压越小。
（1）液动节流阀
该阀可以遥控。其阀芯为筒形，为整体硬质合金； 阀座内圈镶硬质合金；阀盖与介质接触端堆焊有硬质 合金，使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。在阀的出 口通道上嵌有尼龙的耐磨衬套，以保护阀体不受磨损.
2
（一）主要部件结构及原理
主要结构
3
1.节流阀
节流阀的功能是在实施油气井压力控制技术时， 借助它的开启和关闭维持一定的套压，将井底压力 变化稳定在一定窄小的范围内。节流阀是节流管汇 核心部件，节流阀的节流元件，其结构有多种，它 们的原理都是利用改变流体通孔大小，从而达到节 流的目的。即液体经由狭小通道时，形成较大的局 部阻力，使流阻加大而造成回压。通孔越小，回压 越大；通孔越大，回压越小

1990年10月11日，王15-33井井喷事故中， 1063小时的井喷，造成了严重的油气资源损失。
造成的危害
人员伤害和经济损失 打乱正常生产生活秩序 油气资源受到严重破坏
造成环境污染
1983年 2月,伊朗瑙鲁滋油田和伊拉克一油井井喷， 对野生动物的打击是惨重的，受到毁灭性打击的动 物是以海藻为食的儒艮。据世界野生动物基金报道， 波斯湾的儒艮到1983年7月几乎全部死亡。 1979年6月3日，墨西哥石油公司的伊斯托克1号平 台，突然发生井喷，井喷造成10毫米厚的原油涌向 墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里，宽40公里， 覆盖1.9万平方公里的海面，使这一带的海洋环境受 到严重污染。
三、井喷的原因
7、井控设备的安装及试压不符合（石油与天然气钻井 井控技术规定）的要求。
8、空井时间过长，无人观察井口。 9、钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不 当。 10、相邻注水井不停注或未减压。 11、地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料。 12、发现溢流后处理措施不当。比如，有的井发现溢流 后不是及时正确地关井，而是继续循环观察，致使气侵段 钻井液或气柱迅速上移，再想关井，为时已晚。
造成的危害
人员伤害和经济损失 打乱正常生产生活秩序 油气资源受到严重破坏
造成环境污染 酿成火灾
1984年9月1日，位于印度尼西亚西爪哇的 帕西加里笛的PSJ-A探井井喷，几秒中后着 火，钻机在10分钟内烧毁，当时的火焰高达 130米，在方圆300米内的噪音为100分贝。 美国Delta钻井公司承钻的SCB1井发生井喷 和引起着火，随之井喷失控，部分钻杆从防 喷器中喷出。
3、溢流：井侵发生后，地层流体进入井内，使返出的钻井液比泵入井 内的多，停泵后钻井液有自动外溢现象称为溢流。

第二章 井下各种压力 2、英制表示法：G=0.052ft/s2,
其静液压力公式为：
P= 0.052 ρ H
ρ－液体的密度 （ppg）
H－液体垂直高度 （ft）
P －静液压力 （psi）
1g/cm3=8,33ppg
因此：压力梯度
1m=3.048ft
G= 0.052 ρ
G－压力梯度 （psi/ft）
第二章 井下各种压力
静液压力。
第二章 井下各种压力 2、静液压力计算公式为： p=9.8ρH p－液体的静液压力（KPa） ρ－液体密度（g/cm3） H－垂直深度（高度）（m） 从公式中可以看出 : 液柱压力的大小 ,
与液体的密度和垂直深度成正比。
第二章 井下各种压力 3、钻井液静液压力计算公式为： pm=9.8ρmH pm－钻井液静液压力（KPa） ρm－钻井液密度（g/cm3） H－垂直井深（m）
第二章 井下各种压力
[例题]某地区3500m以上为正常地层压力，测得地层 深度为2500m处的地层压力为26.215MPa，求该地区 的正常地层压力梯度。 解：G=P/H=26.215/2500=0.0105(MPa/m)。 答：该地区的正常地层压力梯度为0.0105MPa/m。 [例题]某地区地层水密度为1.05g/cm3,求该地区正常地 层压力梯度。 解：G=0.0098ρ=0.0098×1.05=0.0103(MPa/m)。 答：该地区正常地层压力梯度0.0103MPa/m。
第一章 绪 论
（5）井喷失控 井喷发生后，无法用常规方法控制井 口而出现敞喷的现象称为井喷失控。这是 钻井过程中最恶性的钻井事故。 总之，井侵、溢流、井涌、井喷、井 喷失控反映了地层压力与井底压力失去平 衡以后井下和井口所出现的各种现象及事 故发展变化的不同严重程度。

恶心。 200 ppm 迅速失去知觉、眼痛、喉咙痛。
毒气的强度等级
500 ppm 失去理智和平衡能力，2～15分钟，呼 吸困难，必须做人工呼吸
700 ppm 立刻神志不清，大、小便失控，如不立 即抢救就会导致死亡。
1000 ppm 知觉立刻丧失，如不立即抢救就会导 致死亡或造成大脑的永久性损伤。
5、硫化氢的危害
• 使用方法：（气密检查和警报器试验）
• 使用前缓慢打开气瓶阀，随着压力的上升， 报警器会发出短暂的哨音。气瓶阀完全打开 后要检查压力表上的读数，其值应在2830MPa之间，关闭气瓶阀后，5分钟内压力 下降值不大于0.583MPa，表明高中压系统 气密性良好。1min<0.5Mpa.
• 打开气瓶阀开关，稍后关闭，转动供气阀的 旁通阀手轮缓慢放气，观察压力表指针的下 降，当压力下降至4-6MPa时报警器应发出 哨笛报警信号。
一、本概念
与井控相关的概念
井喷失控案例
2008年9月7日23:40，长城钻
探工程公司井下作业公司钻修 一分公司C12289队在辽河油田 公司所属法哈牛油田法21块法 52－46井执行解卡、打捞任务
时，在活动解卡管柱过程中发 生井喷事故，23:50井口着火， 24:00井架烧倒。9月8日18:27 压井成功，事故解除，历时18 小时47分钟。事故造成一部 XJ650修井机井架烧毁，无人 员伤亡，没有造成环境污染。
无
氧气 O2
0-30%VOL 化碳 CO 0-1000ppm
35ppm
100ppm
100ppm
硫化氢 H2S 0-250ppm
10ppm
20ppm
15ppm
无
35ppm 10ppm
使用注意事项

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4.6 钻井井控基本要求 4.6.1 钻井施工应安装井控设备。防喷器压力等级应与裸眼井段最高地层压力相匹配，尺寸系 列和组合形式应视井下情况按标准选用；压井和节流管汇压力等级和组合形式应与防喷器最高 压力等级相匹配。当井筒地层压力高于现有最高额定工作压力级别井控装置时，井控装置可按 最大关井井口压力选用。“三高”气井井口段套管抗内压强度宜达到闸板防喷器额定工作压力 。 4.6.2 区域探井、高压及含硫油气井钻井施工，从第一层技术套管固井后至完井，均应安装剪 切闸板。5 寸以上钻杆应使用带助力液缸的剪切闸板防喷器。 4.6.5 探井“三高”气井应安装双四通、双节流、双液气分离器；新区第 1 口探井和高风险井 宜安装双四通、双节流、双液气分离器。钻开主要目的层前，应进行安全风险评估，落实评 估建议和评审意见，控制井控风险。 4.6.6 “三高”气井应确保 3 种有效点火方式，其中包括1 套电子式自动点火装置。有条件的 可配置移动式可燃气体应急点火装置。
板防喷器出厂应做气密检验，各项检验指标应满足《闸板防喷器气密封检测安全技术规范 第
1 部分 采购验收》的要求。
3.7.3 实行井控设备定期报废制度。防喷器报废年限为 13年，控制装置报废年限为 15 年，管
汇及阀组报废年限为 13 年。延期使用须经第三方专业检验合格，且延期年限不超过 3 年。用
于“三高”油气井的井控设备，累计使用时间不宜超过 7 年，超过 7 年应加密检测并监控使
井控管理实施细则培训
2023年4月
1.1 目的依据 为了加强西南石油局有限公司、西南油气分公司（以下统称公司）井控管理，降低公司石油工 程作业井控风险，根据《中国石化井控管理规定》及相关技术规范，制定本细则。 1.2 适用范围 本细则适用于公司所属区域钻完井、井下作业、采油气等工程作业的井控管理。 1.3 规范内容界定 1.3.1 本细则所称“井控”是指油气勘探、开发全过程的井口控制与管理，包括钻井、测井、 录井、测试、注水（气）、井下作业（含试油（气）、储层改造、修井、带压作业等，下同） 、 油气生产和报废井弃置处理等各生产环节。 1.3.2 本细则所称“三高”是指具有高产、高压、高含硫化氢特征之一的井。其中“高产”是 指天然气无阻流量达 100×104 m 3 /d 及以上；“高压”是指地层压力达 70MPa 及以上； “高含硫化氢”是指地层气体介质硫化氢含量达 1000ppm 及以上。 1.3.3 本细则所称含硫化氢气井（含硫气井，下同）是指天然气的总压等于或大于 0.4MPa， 而且该气体中硫化氢分压等于或高于 0.0003Mpa，或硫化氢含量大于 50ppm（75mg/m3

三、闸板防喷器
闸板防喷器
闸板防喷器是能承受高压、可靠性好的主要井控设备， 是井控的安全保证。
1.闸板防喷器结构图
2.闸板防喷器工作原理和特点
（l）工作原理： 把处于收缩位置的两个闸板通过液压控制同时向 内推移，使它们卡紧在管柱外面而实现封闭井口。 （2）工作特点：
①安装时不能上下倒置，因闸板芯只能承受向上的压力。 ②芯轴有二次密封作用。 ③闸板密封钻柱的橡胶有自封作用。 ④特殊情况下，闸板关闭后，钻杆接头可坐在闸板上。
3.万能工作示意图
4.环形防喷器胶芯
环形防喷器的主要部件是胶芯密封件（又称盘根 单元）。国产胶芯是用丁睛橡胶硫化而成，使用温 度为－10℃～100℃，适用于水基和油基钻井液环 境。 国际上生产胶芯的厂家很多，不同类型要在不同条 件下使用。如海德里公司和雪福尔公司的胶芯适用 条件见表8－9和8－10。
1.井控设备维护和使用
当设备制造出来以后，维护和使用就成了设备好坏的关 键因素。如果井控设备安装、维护、使用不当，那么这些 设备就等于虚设，就有井喷、着火等重大事故隐患的威胁。 当前，由于对井控设备的安装、维护、使用不当而导 致的大小事故，每年仍时有发生。 因此，钻井人员对井控设备必须具有一定的基础知识 和正确而熟练的操作技能，使井控设备发挥应有的效能， 确保钻井工程的安全、优质与高速度，使我国的石油与天 然气工业获得更大的发展。
国外厂家: SHAFFER (雪夫尔)－球形胶芯 HYDRIL (海德里耳)－锥形胶芯 CAMERON (卡麦隆)－组合胶 芯 国产万能BOP为： 球形和环形两种
球形胶芯防喷器
SHAFFER球形胶芯万能BOP
法兰螺栓式连接
楔块式连接
楔块式连接内部结构
顶盖

井控设备及其使用
详细介绍了井控设备的种类、结构、工作原理和使用方法，包括防 喷器、井口装置、控制系统等。
井控操作规程和应急处置
重点讲解了井控操作规程，包括日常检查、维护保养、操作程序等 ，以及应急处置措施和案例分析。
学员心得体会分享交流
学员们表示通过本次培训，对井控知识有了更深入的了解和认识，掌握了基本的井 控操作技能和应急处置能力。
严格遵守国家和地方安全生产法律法规 ，确保安全生产条件符合规定。
对现场作业人员进行安全教育和培训， 提高员工的安全意识和技能水平。
建立健全现场安全管理制度，包括安全 生产责任制、安全检查制度、事故报告 和处理制度等。
配备齐全的安全设施和装备，如消防器 材、安全防护用品等，并定期进行检查 和维护。
风险评估方法和工具应用
学员们认为本次培训内容丰富、实用性强，对于今后的工作和学习有很大的帮助。
部分学员还分享了自己在工作中遇到的井控问题和解决方案，为大家提供了宝贵的 经验和启示。
未来发展趋势预测
随着石油勘探和开发技术的不断 进步，井控技术将面临更高的要 求和挑战，需要不断创新和发展自动化和远程控制等方面的发 展，提高井控系统的安全性和可
组织人员撤离
按照撤离路线，组织人员安全撤 离。
典型事故案例剖析
案例一
01
某油田井喷事故
事故经过
02
钻井过程中发生井喷，大量流体喷出，造成人员伤亡和设备损
坏。
原因分析
03
地质因素导致异常高压，工程因素中钻井液密度不足，人为因
素中操作失误。
典型事故案例剖析
教训与启示
加强地质预测和工程措施，提高操作人员技能水平和应急处理能 力。
根据地层变化和井内情况，及 时调整钻井液密度、粘度等性 能参数，确保钻井液具有良好

（9）井喷事故逐级汇报制度不落实 （10）井控例会制度不落实
5．环境的因素
（1）地下有浅层气或油(水)顶气或高压油气水层 （2）裸眼段低压易漏失层和高压油气水层并存 （3）施工井周围有注水井且未停注和泄压 （4）承钻无任何实钻资料可参考的区域探井 （5）浅部钻穿生产的油气或注水井 (6) 超高温、高含硫井的施工作业
第二节 关井程序
4．空井时发生溢流（抢下钻杆）
（1）发：发出报警信号。 （2）停：停止其它作业。 （3）抢：抢接带回压凡的钻杆
流量，向值班干部及甲方监督报告。
第二节 关井程序
3．起下钻铤中发生溢流关井程序
（1）发：发出报警信号。 （2）停：停止起下钻铤作业。 （3）抢：抢接防喷单根、回压阀或顶驱。 （4）开：打开液（手）动平板阀 （5）关：关防喷器（先关环形，再关半封闸板） （6）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀上游的平板阀。 （7）看：接方钻杆（顶驱除外）求取立压，读取套压、测量
二、发生井喷及井喷失控的原因
发生井喷失控的直接原因是井内液柱压力低于地层压力。 1、主要原因是： （1）钻井液密度不够； （2）先井漏后井喷；
第一节 溢流、井喷及井喷失控的主要原因
（3）防喷装置失效或操作失误； （4）溢流处理不当； （5）高速起钻； （6）未及时往井内灌满钻（修）井液； （7）注水井未停注或停注后压力未泄下来； （8）地层压力异常高； （9）思想麻痹，违章操作等。 三、在人、物、工艺、管理、环境等五个方面出现
第二节 关井程序
其优点关井速度快关井时间短，溢流量小，但井口 设备受冲击力大。
2、软关井：发现溢流后，首先打开放喷阀，再关 防喷器，再关节流阀及上游平板阀的关井方法。优 点是井口设备受冲击力小，但关井速度慢，关井时 间长，溢流量大。