第六章 油气井压力控制.
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油气井压力控制课件
解决方案
采用先进的压力控制技术和算法，如 PID控制、模糊控制等，提高压力控 制的精度和响应速度。
压力控制安全风险与防范措施
安全风险
油气井压力控制不善可能导致井喷、 管线破裂等安全事故。
防范措施
加强压力监测和预警系统建设，制定 应急预案，定期进行安全培训和演练 ，提高员工安全意识和应对能力。
06 油气井压力控制 案例分析
压力传递原理在油气井压力控制中具 有指导意义，它可以帮助我们了解地 层中压力的传递规律，从而更好地进 行压力控制。
压力波动原理
压力波动原理是指油气井中的压力会随着生产的变化而波 动。
压力波动原理在油气井压力控制中具有指导意义，它可以 帮助我们了解油气井中的压力变化规律，从而更好地进行 压力控制。
03 油气井压力控制 设备与工具
提高采收率
降低生产成本
有效的压力控制可以减少不必要的增 产措施和修井作业，从而降低生产成 本。
通过合理的压力控制，可以优化采油 采气工艺，提高油气井的采收率。
压力控制的方法与技术
01
02
03
04
节流阀控制
通过调节节流阀的开度来控制 油气井的压力。
压井作业
通过压井液调整油气井的压力 ，保持压力稳定。
案例一：某油田的压力控制实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田通过实施压力控制技术，有效降低了油气井的套压，提高了采 收率和产能。该案例中，油田采用了合适的井口压力控制设备，优化了生产参数 ，确保了压力控制的稳定性和可靠性。
案例二：某气田的压力控制优化方案
总结词：技术升级
详细描述：某气田面临压力控制方面的挑战，通过技术升级和改进，优化了压力控制方案。该案例中 ，气田采用了先进的压力控制技术和设备，提高了压力控制的精度和稳定性，从而提高了气田的产量 和效益。
采用先进的压力控制技术和算法，如 PID控制、模糊控制等，提高压力控 制的精度和响应速度。
压力控制安全风险与防范措施
安全风险
油气井压力控制不善可能导致井喷、 管线破裂等安全事故。
防范措施
加强压力监测和预警系统建设，制定 应急预案，定期进行安全培训和演练 ，提高员工安全意识和应对能力。
06 油气井压力控制 案例分析
压力传递原理在油气井压力控制中具 有指导意义，它可以帮助我们了解地 层中压力的传递规律，从而更好地进 行压力控制。
压力波动原理
压力波动原理是指油气井中的压力会随着生产的变化而波 动。
压力波动原理在油气井压力控制中具有指导意义，它可以 帮助我们了解油气井中的压力变化规律，从而更好地进行 压力控制。
03 油气井压力控制 设备与工具
提高采收率
降低生产成本
有效的压力控制可以减少不必要的增 产措施和修井作业，从而降低生产成 本。
通过合理的压力控制，可以优化采油 采气工艺，提高油气井的采收率。
压力控制的方法与技术
01
02
03
04
节流阀控制
通过调节节流阀的开度来控制 油气井的压力。
压井作业
通过压井液调整油气井的压力 ，保持压力稳定。
案例一：某油田的压力控制实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田通过实施压力控制技术，有效降低了油气井的套压，提高了采 收率和产能。该案例中，油田采用了合适的井口压力控制设备，优化了生产参数 ，确保了压力控制的稳定性和可靠性。
案例二：某气田的压力控制优化方案
总结词：技术升级
详细描述：某气田面临压力控制方面的挑战，通过技术升级和改进，优化了压力控制方案。该案例中 ，气田采用了先进的压力控制技术和设备，提高了压力控制的精度和稳定性，从而提高了气田的产量 和效益。
《钻井工程理论与技术》课后题答案
第一章 钻井的工程地质条件2.简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
答：异常高压的形成是多种因素综合作用的结果，对于沉积岩地层的异常高压，目前世界上公认的成因是由于沉积物快速沉降，压实不均匀造成的。
在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就破坏。
如沉积速度很快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的支撑能力。
由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应的岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。
3.简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和d c 指数随井深变化的规律。
答：在正常压实的地层中岩石的密度随井深的增加而增加；强度随井深的增加而增加；孔隙度随井深的增加而减小；声波时差随井深的增加而减小；d c 指数随井深的增加而增大。
5.某井井深2000m ，地层压力25MPa ，求地层压力当量密度。
解： ()()0.00981250.009812000 1.276h h P H ρ==⨯=(g/cm 3)答：地层压力当量密度是1.276 g/cm 36.某井垂深2500m ，井内钻井液密度为1.18 g/cm 3，若地层压力为27.5MPa ，求井底压差。
解：()27.52500 1.180.0098127.5 1.44b h P P P gh MPa ρ∆=-=-=⨯⨯-=答：井底压差是1.44MPa 。
7.某井井深3200m ，产层压力为23.1MPa ，求产层的地层压力梯度。
解： ()23.132000.0072/h h G P H MPa m ===答：产层的地层压力梯度0.0072MPa/m 。
9.岩石硬度与抗压强度有何区别？答：岩石硬度是岩石表面的局部抵抗外力压入的能力，抗压强度则是岩石整体抗压的能力。
10.岩石的塑性系数是怎么样定义的吗？简述脆性、塑脆性和塑性岩石在压入破碎时的特性。
钻井工程 第六章 油气井压力控制
(5)环空循环压降
pa a gD
a --环空压降的当量泥浆密度。
(6)含岩屑钻井液的压力增加值 (7)井底有效压力 正常钻进时：
pr gr D
phe ph pa pr phe ph pr psb 起钻时： phe ph pr psg 下钻时： 最大井底压力： phemin ph pr psb 最小井底压力： phemax ph pa pr psg
2、欠平衡压力钻井方式
(1)空气钻井 采用空气作为循环介质； 基本工序：
用大功率压风机将压缩空气经钻柱打入井内，从钻头喷嘴喷出。高 速气流冲洗井底并携带岩屑返到井口。井口配置旋转控制头(旋转防喷器)， 用以封闭环形空间，携带岩屑的气流从旋转控制头下面的排放管线排出。
优点：
显著提高机械钻速；保护油气层；解决 井漏问题。
(6)起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值；
(7)停止循环时，井口仍有泥浆外溢。
第二节 地层流体的侵入与检测
25
第六章 油气井压力控制
三、地层流体侵入的检测
2、地层流体侵入井眼的检测方法
(1)泥浆池液面检测
利用泥浆池液面传感器。 (2)钻井液返出流量检测 利用泥浆出口流量计
超声波池体积传感器
Psb gSb D
Psg gSg D
Sb——抽汲压力的当量泥浆密度(抽汲压力系数)。 一般 Sb=36～80.kg/m3。 Sg——激动压力的当量泥浆密度(激动压力系数)。 一般 Sg=24～100 kg/m3。
第一节 井眼与地层压力系统
9
第六章 油气井压力控制
一、井眼与地层压力体系
1、井眼内的各种压力
10
第一节
pa a gD
a --环空压降的当量泥浆密度。
(6)含岩屑钻井液的压力增加值 (7)井底有效压力 正常钻进时：
pr gr D
phe ph pa pr phe ph pr psb 起钻时： phe ph pr psg 下钻时： 最大井底压力： phemin ph pr psb 最小井底压力： phemax ph pa pr psg
2、欠平衡压力钻井方式
(1)空气钻井 采用空气作为循环介质； 基本工序：
用大功率压风机将压缩空气经钻柱打入井内，从钻头喷嘴喷出。高 速气流冲洗井底并携带岩屑返到井口。井口配置旋转控制头(旋转防喷器)， 用以封闭环形空间，携带岩屑的气流从旋转控制头下面的排放管线排出。
优点：
显著提高机械钻速；保护油气层；解决 井漏问题。
(6)起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值；
(7)停止循环时，井口仍有泥浆外溢。
第二节 地层流体的侵入与检测
25
第六章 油气井压力控制
三、地层流体侵入的检测
2、地层流体侵入井眼的检测方法
(1)泥浆池液面检测
利用泥浆池液面传感器。 (2)钻井液返出流量检测 利用泥浆出口流量计
超声波池体积传感器
Psb gSb D
Psg gSg D
Sb——抽汲压力的当量泥浆密度(抽汲压力系数)。 一般 Sb=36～80.kg/m3。 Sg——激动压力的当量泥浆密度(激动压力系数)。 一般 Sg=24～100 kg/m3。
第一节 井眼与地层压力系统
9
第六章 油气井压力控制
一、井眼与地层压力体系
1、井眼内的各种压力
10
第一节
油气井压力控制
11.1地层压力、破裂压力及坍塌压力
• 一、地层压力的有关概念
(the Concept of Formation Pressure) 1、静液压力:渗透性地层中液体液柱重量引起 的静液柱压力
Ph g H
式中 Ph——深Ｈ处的静液压力，Pa； ρ——液体密度，kg/ m3 ； 地层水密度：1.3×103～1.07×103 原油密度：0.88×103 泥浆密度：1.04×103～2.35×103 水泥浆密度：1.8×103～1.9×103 H——液柱垂直高度，m。
（1）地震资料（地震层速度法）
（2）钻井资料 (dc指数法) （3）测井资料 （声波时差法）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、地层破裂压力(Formation Fracture Pressure)
•
1、定义：使地层受压破裂的最低压
力（1.6～2.4 07g/cm3 ）
•
2、因素：埋藏深度，地质年代，覆 盖压力，地层压力，岩石性质，岩石应 力状态，岩石压实程度
受侵，钻井液静止不流动
Ｐ钻＝0； Ｐ套＝0；
Ｐ底＝Ｐ钻静＝Ｐ环静＝9.81Ｈρ ；
Ｐ鞋＝9.81Ｈ’ρ ；
（2）标准循环状态
—— 未钻入油、气、水高压层，钻 井液未受侵，井口敞开 Ｐ钻＝Ｐ循＝Ｐ泵＝Ｐ立管；
Ｐ套＝0；
Ｐ底＝Ｐ环静＋Ｐ环循；
Ｐ鞋＝Ｐ鞋静＋Ｐ鞋循；
（3）大排量循环状态
钻入高压油、气层，环空一段钻井液受侵，
二、失去压力平衡的原因
（一）压力组成
1、洗井液液柱静压力 2、抽吸压力（拔活塞） 影响因素：上提速度 ↑ 、钻井液粘度 和切力↑、钻头泥包↑→抽吸压力↑
3、激动压力
（1）下钻激动压力 因素：下钻速度↑、钻井液粘度和切力↑、 井径↓→激动压力↑ （2）开泵激动压力 因素：钻井液流变性，静止时间，钻具、 井眼几何尺寸，温度、压力。
• 一、地层压力的有关概念
(the Concept of Formation Pressure) 1、静液压力:渗透性地层中液体液柱重量引起 的静液柱压力
Ph g H
式中 Ph——深Ｈ处的静液压力，Pa； ρ——液体密度，kg/ m3 ； 地层水密度：1.3×103～1.07×103 原油密度：0.88×103 泥浆密度：1.04×103～2.35×103 水泥浆密度：1.8×103～1.9×103 H——液柱垂直高度，m。
（1）地震资料（地震层速度法）
（2）钻井资料 (dc指数法) （3）测井资料 （声波时差法）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、地层破裂压力(Formation Fracture Pressure)
•
1、定义：使地层受压破裂的最低压
力（1.6～2.4 07g/cm3 ）
•
2、因素：埋藏深度，地质年代，覆 盖压力，地层压力，岩石性质，岩石应 力状态，岩石压实程度
受侵，钻井液静止不流动
Ｐ钻＝0； Ｐ套＝0；
Ｐ底＝Ｐ钻静＝Ｐ环静＝9.81Ｈρ ；
Ｐ鞋＝9.81Ｈ’ρ ；
（2）标准循环状态
—— 未钻入油、气、水高压层，钻 井液未受侵，井口敞开 Ｐ钻＝Ｐ循＝Ｐ泵＝Ｐ立管；
Ｐ套＝0；
Ｐ底＝Ｐ环静＋Ｐ环循；
Ｐ鞋＝Ｐ鞋静＋Ｐ鞋循；
（3）大排量循环状态
钻入高压油、气层，环空一段钻井液受侵，
二、失去压力平衡的原因
（一）压力组成
1、洗井液液柱静压力 2、抽吸压力（拔活塞） 影响因素：上提速度 ↑ 、钻井液粘度 和切力↑、钻头泥包↑→抽吸压力↑
3、激动压力
（1）下钻激动压力 因素：下钻速度↑、钻井液粘度和切力↑、 井径↓→激动压力↑ （2）开泵激动压力 因素：钻井液流变性，静止时间，钻具、 井眼几何尺寸，温度、压力。
油气井压力控制
“12.23”事故发生前，井控相关标准制定时的主要出发点是规范油气井钻井 作业中的井控工作，保护作业人员的人身安全和避免油气资源及钻井设备受损 失，但对井场周边的公共设施及居民等的安全关注较少，以为危险很少有机会 或不太可能降临在井场周边群众的头上。
0.8 d
Q 0.2 1.8
Lp
pv
( dh d p )3 ( dh d p )1.8
Lc ( dh dc )3 ( dh dc )1.8
9.81103 a D
三、钻井工程设计方法－油气井压力控制
5. 波动压力
抽吸压力： Psb 9.81103 sb D，sb 0.036 ~ 0.08g / cm3
（四）重钻井液及加重剂储备
高压井储备的重钻井液密度比在用钻井液高0.2g/cm3以上，重钻井液 储备量不少于井简容积，加重剂储备量应能满足提高在用钻井液密度 0.3g/cm3以上的需要。
三、钻井工程设计方法－油气井压力控制
井控设计
（五）井控设计应用的标准
行业标准《钻井井控技术规程》是石油天然气钻井井控技术的主体标准，其 支撑标准主要有SY/T5964—2005《钻井井控装置组合配套、安装调试与维护》、 SY/T5087—2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》等。
行业标准SY/T6426—2005《钻井井控技术规程》经近两年的修订，终于在 2005年3月19日由国家发改委正式批准发布，本标准推迟发布的原因主要是罗家 16H井灾难性的含硫天然气井喷事故后，涉及油气井钻井井控标准中与井控安全相 关的一些参数和技术措施，经标准起草人和石油天然气行业的专家反复论证、酌 商、达成较统一的认识后才得以敲定。这些参数和技术措施既关系到井控安全， 也关系到生产成本和责任的落实，因而非常敏感、难以定夺，比如油气井井口距 周边公共设施和人口密集性、高危险性场所的距离、含硫天然气的界定、含硫油 气井应急撤离措施、油气层钻井作业时钻柱中是否安装止回阀等等。
0.8 d
Q 0.2 1.8
Lp
pv
( dh d p )3 ( dh d p )1.8
Lc ( dh dc )3 ( dh dc )1.8
9.81103 a D
三、钻井工程设计方法－油气井压力控制
5. 波动压力
抽吸压力： Psb 9.81103 sb D，sb 0.036 ~ 0.08g / cm3
（四）重钻井液及加重剂储备
高压井储备的重钻井液密度比在用钻井液高0.2g/cm3以上，重钻井液 储备量不少于井简容积，加重剂储备量应能满足提高在用钻井液密度 0.3g/cm3以上的需要。
三、钻井工程设计方法－油气井压力控制
井控设计
（五）井控设计应用的标准
行业标准《钻井井控技术规程》是石油天然气钻井井控技术的主体标准，其 支撑标准主要有SY/T5964—2005《钻井井控装置组合配套、安装调试与维护》、 SY/T5087—2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》等。
行业标准SY/T6426—2005《钻井井控技术规程》经近两年的修订，终于在 2005年3月19日由国家发改委正式批准发布，本标准推迟发布的原因主要是罗家 16H井灾难性的含硫天然气井喷事故后，涉及油气井钻井井控标准中与井控安全相 关的一些参数和技术措施，经标准起草人和石油天然气行业的专家反复论证、酌 商、达成较统一的认识后才得以敲定。这些参数和技术措施既关系到井控安全， 也关系到生产成本和责任的落实，因而非常敏感、难以定夺，比如油气井井口距 周边公共设施和人口密集性、高危险性场所的距离、含硫天然气的界定、含硫油 气井应急撤离措施、油气层钻井作业时钻柱中是否安装止回阀等等。
第六章 油气井压力控制
式中： PT —— 循环时的立管压力
PT Pp Phi PL Psp Pld Pla
循环 阻力
PL —— 总循环压耗 Pld —— 钻柱内循环压耗 Pla —— 环空内循环压耗 Pa —— 循环时的套压
第三节 溢流的控制----关井与压井
三、压井钻井液密度计算
（一） “U”形管原理
第一节 井眼—地层系统的压力平衡
一、井眼内的各种压力
5. 波动压力 抽吸压力： Ps b
9.81 103 sb D，sb 0.036 ~ 0.08 g / cm 3
激动压力： Ps g 9.81 103 s g D，s g 0.024 ~ 0.1 g / cm 3 6. 岩屑重力引起的附加压力
3 3000 0.26m 35.4
0.101
17.8 0.26m3 0.26m3 0.26m3
35.4 0.26m3
44.2
53.1
61.9
70.7
第二节 溢流及其检测
四、溢流的检测
1. 地层流体侵入的征兆
（1）泥浆罐液面升高； （2）钻井液返出量大于泵排量； （3）起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值； （4）停止循环时，井口仍有泥浆外溢。 （5）钻速突然加快或钻进放空； （6）钻井液性能发生变化； – 密度降低； – 粘度上升或下降； – 气泡、氯根离子、气测烃类含量增加； – 油花增多，油味、天然气味、硫化氢味增浓； – 温度升高。 （7）泵压上升后下降，悬重减小后增大；
1. 关井方式及选择
（1）硬关井 发生溢流后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。 优点：关井程序简单，时间短，地层流体侵入量少。 缺点：产生“水击”，使井口装置、套管和地层所承受的压力急剧增加， 可能超过井口装置的额定压力、套管抗内压强度和地层破裂压力。
PT Pp Phi PL Psp Pld Pla
循环 阻力
PL —— 总循环压耗 Pld —— 钻柱内循环压耗 Pla —— 环空内循环压耗 Pa —— 循环时的套压
第三节 溢流的控制----关井与压井
三、压井钻井液密度计算
（一） “U”形管原理
第一节 井眼—地层系统的压力平衡
一、井眼内的各种压力
5. 波动压力 抽吸压力： Ps b
9.81 103 sb D，sb 0.036 ~ 0.08 g / cm 3
激动压力： Ps g 9.81 103 s g D，s g 0.024 ~ 0.1 g / cm 3 6. 岩屑重力引起的附加压力
3 3000 0.26m 35.4
0.101
17.8 0.26m3 0.26m3 0.26m3
35.4 0.26m3
44.2
53.1
61.9
70.7
第二节 溢流及其检测
四、溢流的检测
1. 地层流体侵入的征兆
（1）泥浆罐液面升高； （2）钻井液返出量大于泵排量； （3）起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值； （4）停止循环时，井口仍有泥浆外溢。 （5）钻速突然加快或钻进放空； （6）钻井液性能发生变化； – 密度降低； – 粘度上升或下降； – 气泡、氯根离子、气测烃类含量增加； – 油花增多，油味、天然气味、硫化氢味增浓； – 温度升高。 （7）泵压上升后下降，悬重减小后增大；
1. 关井方式及选择
（1）硬关井 发生溢流后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。 优点：关井程序简单，时间短，地层流体侵入量少。 缺点：产生“水击”，使井口装置、套管和地层所承受的压力急剧增加， 可能超过井口装置的额定压力、套管抗内压强度和地层破裂压力。
油气井压力控制课件
目的
通过地面压力控制，可以防止地层流体过度开采，保持地层压力的平衡，提高油气井的产 量和效率。
基本原理
地面压力控制通过改变地层压力来影响地下流体的流动，从而控制油气井的产量。当地面 压力高于地层压力时，地层流体受到压迫，形成向上的流动；反之，当地面压力低于地层 压力时，地层流体受到的压迫减少，形成向下的流动。
持平衡。
节流阀控制法
通过在油管或套管上安 装节流阀来控制油气井 的产液量，从而控制井
底压力。
采油速度控制法
通过控制采油速度，即 单位时间内采出的油量 ，来控制井底压力。
油气井压力控制技术的发展
早期手动控制
早期油气井压力控制主要依靠手动控制的节流阀和采油速度，难以实现精细控制。
现代电子控制
现代电子技术的发展使得油气井压力控制更加精确和自动化，可以通过电子控制系统实时监测和 控制油气井的压力。
地面压力控制方法
压井法
通过向井筒内注入液体，增加地 面压力，以控制地层流体的流动
。
采油法பைடு நூலகம்
通过采油设备将地层流体采出地 面，降低地面压力，以控制地层
流体的流动。
注水法
通过向地层内注入水，增加地层 压力，以控制地层流体的流动。
气举法
通过向井筒内注入气体，增加地 面压力，以控制地层流体的流动
。
地面压力控制设备与工具
测井法
通过测量地层电阻、声波 等参数，结合地层岩性、 物性等资料，估算地层压 力。
地层压力评估流程
01
资料收集
收集油气井的钻井
、测井、试油等资
02
料。
初步判断
根据收集的资料， 对地层压力进行初
步判断。
04
结果校验
通过地面压力控制，可以防止地层流体过度开采，保持地层压力的平衡，提高油气井的产 量和效率。
基本原理
地面压力控制通过改变地层压力来影响地下流体的流动，从而控制油气井的产量。当地面 压力高于地层压力时，地层流体受到压迫，形成向上的流动；反之，当地面压力低于地层 压力时，地层流体受到的压迫减少，形成向下的流动。
持平衡。
节流阀控制法
通过在油管或套管上安 装节流阀来控制油气井 的产液量，从而控制井
底压力。
采油速度控制法
通过控制采油速度，即 单位时间内采出的油量 ，来控制井底压力。
油气井压力控制技术的发展
早期手动控制
早期油气井压力控制主要依靠手动控制的节流阀和采油速度，难以实现精细控制。
现代电子控制
现代电子技术的发展使得油气井压力控制更加精确和自动化，可以通过电子控制系统实时监测和 控制油气井的压力。
地面压力控制方法
压井法
通过向井筒内注入液体，增加地 面压力，以控制地层流体的流动
。
采油法பைடு நூலகம்
通过采油设备将地层流体采出地 面，降低地面压力，以控制地层
流体的流动。
注水法
通过向地层内注入水，增加地层 压力，以控制地层流体的流动。
气举法
通过向井筒内注入气体，增加地 面压力，以控制地层流体的流动
。
地面压力控制设备与工具
测井法
通过测量地层电阻、声波 等参数，结合地层岩性、 物性等资料，估算地层压 力。
地层压力评估流程
01
资料收集
收集油气井的钻井
、测井、试油等资
02
料。
初步判断
根据收集的资料， 对地层压力进行初
步判断。
04
结果校验
石油与天然气钻井井控实施细则(2014版)
长庆油田石油与天然气钻井井控实施细则第一章总则第一条为有效地预防井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏，依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控规定》，结合长庆油田特点，特制定本细则。
第二条各单位应高度重视井控工作，贯彻集团公司“警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治隐患”的井控工作方针，树立“以人为本”、“积极井控”的理念，严格细致，常抓不懈地搞好井控工作，实现钻井生产安全。
第三条井控工作是一项系统工程。
长庆油田公司的勘探开发、工程技术、安全环保、消防保卫、物资装备和教育培训等部门，钻井承包商工程技术及其他对应的主管部门都必须各司其职，齐抓共管。
第四条长庆油田石油与天然气钻井井控工作的原则是“立足一级井控、强化二级井控、做好三级井控预案”。
井控工作“关键在领导、重点在基层、要害在岗位”。
第五条本细则规定了长庆油田井控设计；井控装臵配套、安装、试压、使用和管理；钻S、防CO等有毒开油气层前准备和检查验收；油气层钻进过程中的井控作业；防火防爆、防H2有害气体安全措施；井喷应急救援处臵；井控技术培训；井控管理组织及职责；井控管理制度等九个方面内容。
适用于长庆油田公司及在长庆油田施工的钻井承包商。
第六条欠平衡钻井作业中的井控技术和管理，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》（SY/T 6543.1、SY/T 6543.2、SY/T 6543.3）和本细则。
第二章井控设计第七条每口井进行地质、钻井工程设计时，要根据长庆油田钻井井控风险分级，制定相应的井控装备配臵、技术及监管措施。
长庆油田钻井井控风险分级如下：1.气田：一级风险井：“三高”井、区域探井、气体欠平衡井、水平井。
二级风险井：一级风险井以外的气井。
2.油田：一级风险井：“三高”井、欠平衡井、水平井。
二级风险井：探井、评价井、调整更新井、老井侧钻井、原始气油比大于100m3/t的井。
油气井压力控制(PPT 66张)
pb ph pa p b p h p sb p b p h p sg p b max p h p a p sg p b min p h p sb
p p p b p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
p p p p p
章油气井压力控制
本章主要内容:
井眼与地层压力系统
欠平衡压力钻井
井涌的原因、征兆与检测方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
d p
P—安全附加压力；
—安全附加密度；
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
气井：
P
= 3.5~5.0 Mpa
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
三、气侵的特点
1、气侵的途径与方式 • 岩石孔隙内的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井液
• 气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散
• 当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大量 流入或深入井内 2、气侵的特点及危害 （1）侵入井内的气体由井底向井口运移，体积逐渐 膨胀，越接近地面，膨胀越快，因此，在地面看起来气 侵很严重的钻井液，在井底只有少量气体侵入。 （2）一般情况下，气体侵入钻井液呈分散状态，井 底泥桨液柱压力的降低是非常有限的，只要及时有效的 除气，就能有效的避免井喷。
油气井压力的控制
根据钻速与转速、钻压及钻头直径之间的关系， 并考虑保持d的数值与英制单位时相同，则可得
第五章 第一节 地层压力及其预测
因为0.0547vpe/n的值总 是小于1，所以lg （0.0547vpe/n）的绝对 值与vpe成反比。因此， d指数与vpe成反比。
在正常压力条件下，随着深度加大，vpe下降，d指 数增大，且d与D之间呈一条正常趋势线。在压力过渡 带和异常高压地层，由于地层欠压实和井底压差减小， vpe加大，d指数下降，通过其与正常趋势线偏离值的大
这种方法一般用在钻井施工前的初步预测。
第五章 第一节 地层压力及其预测
(2) 声波测井法
1)
声波传播速度主要是孔隙度和岩性的函数。
如果岩性为泥页岩时，则声波测井主要反映孔隙度的变
化。
在正常压力地层中，
随深度增大，地层压实
程度增强，孔隙度下降，
则声波传播速度加快， 传播时间减少。深度D 与传播时间Δtn的对数 之间呈一条正常趋势线。
正常压力段深度De的 σe易于求出：
第五章 第一节 地层压力及其预测
由于深度Da处的σa=σe，则a点处的地层压力计算式为
Δto，C——正常压实趋势线的截距和斜率 (3)
电阻率测井法的预测原理：在正常压力地层中，随 深度增大，地层压实程度加大，孔隙度减小，导电流体 也减少，页岩电阻率加大。在一定的地区，页岩电阻率 (对数)与井深之间存在一条正常趋势线；在异常压力地 层中，由于地层欠压实，孔隙度增大，地层流体多，地 温高，页岩电阻率向着低于正常电阻率的一侧偏离正常
第五章 第一节 地层压力及其预测
d指数法的前提之一是保持钻井液密度不变，但这 在生产中难以达到，尤其在进入压力过渡带后，为了安 全起见，需增加钻井液密度，这样，d指数便随之升高， 影响了它的正常显示。为了消除此影响，于是提出了修 正的d指数，即dc指数法，表达式为
第五章 第一节 地层压力及其预测
因为0.0547vpe/n的值总 是小于1，所以lg （0.0547vpe/n）的绝对 值与vpe成反比。因此， d指数与vpe成反比。
在正常压力条件下，随着深度加大，vpe下降，d指 数增大，且d与D之间呈一条正常趋势线。在压力过渡 带和异常高压地层，由于地层欠压实和井底压差减小， vpe加大，d指数下降，通过其与正常趋势线偏离值的大
这种方法一般用在钻井施工前的初步预测。
第五章 第一节 地层压力及其预测
(2) 声波测井法
1)
声波传播速度主要是孔隙度和岩性的函数。
如果岩性为泥页岩时，则声波测井主要反映孔隙度的变
化。
在正常压力地层中，
随深度增大，地层压实
程度增强，孔隙度下降，
则声波传播速度加快， 传播时间减少。深度D 与传播时间Δtn的对数 之间呈一条正常趋势线。
正常压力段深度De的 σe易于求出：
第五章 第一节 地层压力及其预测
由于深度Da处的σa=σe，则a点处的地层压力计算式为
Δto，C——正常压实趋势线的截距和斜率 (3)
电阻率测井法的预测原理：在正常压力地层中，随 深度增大，地层压实程度加大，孔隙度减小，导电流体 也减少，页岩电阻率加大。在一定的地区，页岩电阻率 (对数)与井深之间存在一条正常趋势线；在异常压力地 层中，由于地层欠压实，孔隙度增大，地层流体多，地 温高，页岩电阻率向着低于正常电阻率的一侧偏离正常
第五章 第一节 地层压力及其预测
d指数法的前提之一是保持钻井液密度不变，但这 在生产中难以达到，尤其在进入压力过渡带后，为了安 全起见，需增加钻井液密度，这样，d指数便随之升高， 影响了它的正常显示。为了消除此影响，于是提出了修 正的d指数，即dc指数法，表达式为
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（1）发出警报信号，抢接回压阀（或投钻具止回阀）；
（2）抢接钻杆；
（3）适当打开节流阀； （4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告； （7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
4、空井时发生井涌
（1）发出警报信号；
Pp 9.81*103 p D Pf 9.81*103 f D
3 P 9 . 81 * 10 d D h
Pa
井底有效压力：
正常钻进时： 起钻时：
pb ph pa pb ph psb pb ph psg pb max ph pa psg pb min ph psb
（3）声波检测 声波在水中的传播速度为 1500m/s，在空气中的传播 速度为340m/s，在气液两相流中的传播速度可以低 于每秒几十米。
（4）利用综合录井仪实施监测 （5）泵压上升或下降，悬重减小或增大 钻遇高压气层时，井底压力突然升高，导致悬重减 小，泵压升高； 地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减 小，悬重增大，泵压减小。 （6）起钻时灌不进泥浆或灌入量小于正常值 （7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢
因此，在井内气体上升过程中，应逐渐有效控制 地放压，使套压小于允许套压。
3、 H 2 S 的危害
H 2 S 属剧毒性气体，对人体有极强的损害和设备有较强 的腐蚀性，在含 H 2 S 地层进行施工作业时，为了确保人
身和设备的安全，井控要求具有一定的特殊性 。 （1）H 2 S 的物理化学性质 硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体。低浓度的硫 化氢有臭蛋味，其相对密度为 1.176 ，硫化氢燃点 250 摄氏 度，燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的二氧化硫，硫化氢与 空气混合，浓度达4.3%~46%时就形成一种爆炸性混合物。 硫化氢的毒性较一氧化碳大五六倍，几乎与氰化物同 样的毒性，是一种剧毒性气体。 正常条件下，H 2 S 对人的安全临界浓度是 14 PPm （国外标准 10 PPm ）
（二） 、关井程序（关井步骤）
1、钻进时发生井涌 （1）立即停止钻进，发出报警信号，停转盘、 上提方钻杆到钻杆接头露出转盘面； （2）停泵；
（3）适当打开节流阀；
（4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关截流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告； （7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
二、井眼—地层系统压力基本关系
Pb min Ph Psb Pp max Ph Pp P
d p
P —安全附加压力； —安全附加密度；
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 3.5~5.0 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
第三节
油气井压力控制 ——关井与压井
井控装置简介：
一、关井程序
利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压 与环空泥桨液柱压力之和平衡地层压力，防止地层流体的 继续侵入。 （一）、关井方式及选择 1 、硬关井
发生溢流后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。
优点：关井程序简单，时间短，地层流体侵入量小。
2、起下钻杆时发生井涌
（1）发出警报信号并立即停止起下钻作业；
（2）抢接回压阀（或投钻具止回阀）；
（3）适当打开节流阀； （4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告；
（7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
3、起下钻铤时发生井涌
2、欠平衡压力钻井
（1）概念： 所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许地层流体进 入井内，循环出井，并在地面得到控制。 在井底有效压力低于地层 压力的条件下进行钻井作业。 在井下，允许地层流体进入井内，在井口，利用专门的井控 装置对循环出的流体进行控制和处理，这样可及时发现和有 效的保护油气层，同时可显著提高钻进速度。 （2）技术关键： 1）地层孔隙压力和破裂压力的准确预测 2）钻井液类型选择和密度等性能的控制 3）井口压力控制和循环出井流体的处理 4）起下钻过程的欠平衡 5）井底有效压力的计算与监测 6）井壁稳定 7）完井
p p pb p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
pb p p , pb p p , pb p f , pb p p ,
地层流体侵入井眼； 平衡压力钻井；
压裂地层，发生井漏；
地层流体有控制入井眼，欠平衡压力钻井
p p pb p f , 过平衡压力钻井，
缺点：产生“水击”，使井口装置、套管和地层所承受的 压力急剧增加，可能超过井口装置的额定压力、套管抗内 压强度和地层破裂压力。
2、软关井 发生溢流后，先打开节流阀，然后关闭防喷器，再关闭 节流阀。 优点：可避免“水击”现象 缺点：关井程序较复杂，时间长，地层流体侵入量。 3、半软关井 发现井涌后，先适当打开节流阀，再关井防喷器，或边 开节流阀边关防喷器。 特点： 适用于井涌速度较高、井口装置承压能力较低、裸眼井 段有薄弱地层的情况。 关井方式的选择：在溢流速度不高或者井口装置承压能 力较高的情况下，可使用“硬关井”，否则，应选择“软 关井”或“半软关井”。 推荐使用半软关井。
气井：
P
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
地层压力的准确预测
合理钻井液密度的确定
4井等都出现过 H 2 S 气体，在红山嘴、八区、稠油区 等区块的油田开发过程中也出现过 H2S 气体。
（3）注意事项
1、起钻初期一定要控制起钻速度， 2、起钻时注意及时灌浆 3、尽可能防止长时间的空井 4、在含气量比较大的地区或气田要有高度的警惕性， 下钻时，可采用分段循环的方法排除侵入井内气 体。 5、发生井漏时要预防井喷 6、发现井涌后要及时关井，切不可采用循环观察的方 法来确定井内情况。 7、在发现井涌时，不要开着井口抢下钻，或者企图把 钻头提到套管鞋内，以免造成井喷。
• 地层压力预测不准，泥浆密度偏低
• 在发生井漏后，没有预防可能发生的井喷 • 思想麻痹，违章操作。
第一节
井眼—地层系统的压力平衡
一、井眼内的各种压力 1、 地层孔隙压力 2、地层破裂压力 3、钻井液静液柱压力 4、环空循环压降 5、井内波动压力 抽吸压力： Psb 9.81*103 sb D, sb 0.036 ~ 0.08g / cm3 激动压力： Psg 9.81*103 sg D, sg 0.024 ~ 0.1g / cm3
（3）当井底气体形成气柱时， 随着气柱的 上升（滑脱上升或 循环上升），在井口未关闭的情 况下，环境压力降低，体积膨胀 变大，替代的钻井液液量越来越 多，使井底压力大大降低，更多 的气体以更快的速度侵入井内， 最终导致井喷。
（4）在井口关闭的情况下，气体在滑脱上升中保持体 积不变，因此，其压力亦保持不变，此情况下，井口 和井底压力都会逐渐增加，当气体达到井口时，井口 承受的压力为地层压力，井底的压力为2倍地层压力， 此情况下可能压漏地层，发生井下井喷。
（3）欠平衡钻井适用的储层： 1、高渗透固结砂岩和碳酸岩油气藏 2、裂缝性油气藏 3、致密性（低孔低渗）油气藏 4、压力衰竭的低压油气藏 （4）欠平衡钻井方式（ 欠平衡产生条件） 1、流钻：常规钻井液密度，边喷边钻 2、气体钻井：人工诱导产生欠平衡， 包括：（1）空气钻井； （2）雾化钻井； （3）泡沫钻井； （4）充气钻井。
（2）H 2 S 气体的分布 就地下而言， H 2 S 多存在于碳酸盐岩地层中，特别 是与硫酸岩伴生的的硫酸盐沉积环境中大量、普遍的存在 着硫化氢气体。 世界上含 H 2 S 气体最高的地区是美国的南德克萨 斯气田 ， H 2 S 含量高达98%，沙特阿拉伯的油气田大多 含有高浓度的硫化氢（10~200PPm） 我国油田硫化氢气体的含量分布如下：
第二节
溢流的侵入及其检测
一、有关溢流和井喷的概念 溢流（又称为井涌、静侵）： 地层流体（油、气、水 ）侵入井内，井口返出的钻井液 量大于泵入量，或停泵后钻井液从井口自动外溢的现象。 井喷：地层流体失去控制地喷出地面。 二、地层流体侵入井内的原因 1、地层压力掌握不准，使设计的钻井液密度偏低 2、地层流体（油、气、水）侵入，使钻井液密度降低 3、起钻未按规定灌泥浆，或井漏井内液面降低 4、起钻速度过快，引起抽过大，地层流体侵入井内 5、停止循环时，环空循环压降消失，使井底压力减小。 统计表明，近70% 的井涌或井喷发生在起钻（起完钻） 过程中。
第六章
本章主要内容:
油气井压力控制
井眼与地层压力系统 欠平衡压力钻井 井涌的原因、征兆与检测方法
发生井喷的失控的原因
关井方式与关井程序 侵入流体性质的判别 压井—恢复井内压力平衡方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
四、地层流体侵入的检测
1、地层流体侵入的征兆 （1）钻速（钻时）加快、憋跳钻、钻进放空 （2）泥浆池液面升高 （3）钻井液返出量多于泵入量 （4）钻井液性能发生变化 —密度降低 —粘度上升或下降 —气泡、氯根离子、气测羟类含量增加 —油花增多，油味、天然气味、硫化氢味增浓 —温度升高 —泥浆电导率增大或减小
（5）泵压上升或下降，悬重减小或增大 钻遇高压气层时，井底压力突然升高，导致悬重减 小，泵压升高； 地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减 小，悬重增大，泵压减小。 （6）起钻时灌不进泥浆或灌入量小于正常值 （7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢
（2）抢接钻杆；
（3）适当打开节流阀； （4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告； （7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
4、空井时发生井涌
（1）发出警报信号；
Pp 9.81*103 p D Pf 9.81*103 f D
3 P 9 . 81 * 10 d D h
Pa
井底有效压力：
正常钻进时： 起钻时：
pb ph pa pb ph psb pb ph psg pb max ph pa psg pb min ph psb
（3）声波检测 声波在水中的传播速度为 1500m/s，在空气中的传播 速度为340m/s，在气液两相流中的传播速度可以低 于每秒几十米。
（4）利用综合录井仪实施监测 （5）泵压上升或下降，悬重减小或增大 钻遇高压气层时，井底压力突然升高，导致悬重减 小，泵压升高； 地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减 小，悬重增大，泵压减小。 （6）起钻时灌不进泥浆或灌入量小于正常值 （7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢
因此，在井内气体上升过程中，应逐渐有效控制 地放压，使套压小于允许套压。
3、 H 2 S 的危害
H 2 S 属剧毒性气体，对人体有极强的损害和设备有较强 的腐蚀性，在含 H 2 S 地层进行施工作业时，为了确保人
身和设备的安全，井控要求具有一定的特殊性 。 （1）H 2 S 的物理化学性质 硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体。低浓度的硫 化氢有臭蛋味，其相对密度为 1.176 ，硫化氢燃点 250 摄氏 度，燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的二氧化硫，硫化氢与 空气混合，浓度达4.3%~46%时就形成一种爆炸性混合物。 硫化氢的毒性较一氧化碳大五六倍，几乎与氰化物同 样的毒性，是一种剧毒性气体。 正常条件下，H 2 S 对人的安全临界浓度是 14 PPm （国外标准 10 PPm ）
（二） 、关井程序（关井步骤）
1、钻进时发生井涌 （1）立即停止钻进，发出报警信号，停转盘、 上提方钻杆到钻杆接头露出转盘面； （2）停泵；
（3）适当打开节流阀；
（4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关截流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告； （7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
二、井眼—地层系统压力基本关系
Pb min Ph Psb Pp max Ph Pp P
d p
P —安全附加压力； —安全附加密度；
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 3.5~5.0 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
第三节
油气井压力控制 ——关井与压井
井控装置简介：
一、关井程序
利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压 与环空泥桨液柱压力之和平衡地层压力，防止地层流体的 继续侵入。 （一）、关井方式及选择 1 、硬关井
发生溢流后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。
优点：关井程序简单，时间短，地层流体侵入量小。
2、起下钻杆时发生井涌
（1）发出警报信号并立即停止起下钻作业；
（2）抢接回压阀（或投钻具止回阀）；
（3）适当打开节流阀； （4）关防喷器—先关环形、再关闸板； （5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向对长和技术人员报告；
（7）认真记录关井的立压、关井套压和泥浆池增量。
3、起下钻铤时发生井涌
2、欠平衡压力钻井
（1）概念： 所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许地层流体进 入井内，循环出井，并在地面得到控制。 在井底有效压力低于地层 压力的条件下进行钻井作业。 在井下，允许地层流体进入井内，在井口，利用专门的井控 装置对循环出的流体进行控制和处理，这样可及时发现和有 效的保护油气层，同时可显著提高钻进速度。 （2）技术关键： 1）地层孔隙压力和破裂压力的准确预测 2）钻井液类型选择和密度等性能的控制 3）井口压力控制和循环出井流体的处理 4）起下钻过程的欠平衡 5）井底有效压力的计算与监测 6）井壁稳定 7）完井
p p pb p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
pb p p , pb p p , pb p f , pb p p ,
地层流体侵入井眼； 平衡压力钻井；
压裂地层，发生井漏；
地层流体有控制入井眼，欠平衡压力钻井
p p pb p f , 过平衡压力钻井，
缺点：产生“水击”，使井口装置、套管和地层所承受的 压力急剧增加，可能超过井口装置的额定压力、套管抗内 压强度和地层破裂压力。
2、软关井 发生溢流后，先打开节流阀，然后关闭防喷器，再关闭 节流阀。 优点：可避免“水击”现象 缺点：关井程序较复杂，时间长，地层流体侵入量。 3、半软关井 发现井涌后，先适当打开节流阀，再关井防喷器，或边 开节流阀边关防喷器。 特点： 适用于井涌速度较高、井口装置承压能力较低、裸眼井 段有薄弱地层的情况。 关井方式的选择：在溢流速度不高或者井口装置承压能 力较高的情况下，可使用“硬关井”，否则，应选择“软 关井”或“半软关井”。 推荐使用半软关井。
气井：
P
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
地层压力的准确预测
合理钻井液密度的确定
4井等都出现过 H 2 S 气体，在红山嘴、八区、稠油区 等区块的油田开发过程中也出现过 H2S 气体。
（3）注意事项
1、起钻初期一定要控制起钻速度， 2、起钻时注意及时灌浆 3、尽可能防止长时间的空井 4、在含气量比较大的地区或气田要有高度的警惕性， 下钻时，可采用分段循环的方法排除侵入井内气 体。 5、发生井漏时要预防井喷 6、发现井涌后要及时关井，切不可采用循环观察的方 法来确定井内情况。 7、在发现井涌时，不要开着井口抢下钻，或者企图把 钻头提到套管鞋内，以免造成井喷。
• 地层压力预测不准，泥浆密度偏低
• 在发生井漏后，没有预防可能发生的井喷 • 思想麻痹，违章操作。
第一节
井眼—地层系统的压力平衡
一、井眼内的各种压力 1、 地层孔隙压力 2、地层破裂压力 3、钻井液静液柱压力 4、环空循环压降 5、井内波动压力 抽吸压力： Psb 9.81*103 sb D, sb 0.036 ~ 0.08g / cm3 激动压力： Psg 9.81*103 sg D, sg 0.024 ~ 0.1g / cm3
（3）当井底气体形成气柱时， 随着气柱的 上升（滑脱上升或 循环上升），在井口未关闭的情 况下，环境压力降低，体积膨胀 变大，替代的钻井液液量越来越 多，使井底压力大大降低，更多 的气体以更快的速度侵入井内， 最终导致井喷。
（4）在井口关闭的情况下，气体在滑脱上升中保持体 积不变，因此，其压力亦保持不变，此情况下，井口 和井底压力都会逐渐增加，当气体达到井口时，井口 承受的压力为地层压力，井底的压力为2倍地层压力， 此情况下可能压漏地层，发生井下井喷。
（3）欠平衡钻井适用的储层： 1、高渗透固结砂岩和碳酸岩油气藏 2、裂缝性油气藏 3、致密性（低孔低渗）油气藏 4、压力衰竭的低压油气藏 （4）欠平衡钻井方式（ 欠平衡产生条件） 1、流钻：常规钻井液密度，边喷边钻 2、气体钻井：人工诱导产生欠平衡， 包括：（1）空气钻井； （2）雾化钻井； （3）泡沫钻井； （4）充气钻井。
（2）H 2 S 气体的分布 就地下而言， H 2 S 多存在于碳酸盐岩地层中，特别 是与硫酸岩伴生的的硫酸盐沉积环境中大量、普遍的存在 着硫化氢气体。 世界上含 H 2 S 气体最高的地区是美国的南德克萨 斯气田 ， H 2 S 含量高达98%，沙特阿拉伯的油气田大多 含有高浓度的硫化氢（10~200PPm） 我国油田硫化氢气体的含量分布如下：
第二节
溢流的侵入及其检测
一、有关溢流和井喷的概念 溢流（又称为井涌、静侵）： 地层流体（油、气、水 ）侵入井内，井口返出的钻井液 量大于泵入量，或停泵后钻井液从井口自动外溢的现象。 井喷：地层流体失去控制地喷出地面。 二、地层流体侵入井内的原因 1、地层压力掌握不准，使设计的钻井液密度偏低 2、地层流体（油、气、水）侵入，使钻井液密度降低 3、起钻未按规定灌泥浆，或井漏井内液面降低 4、起钻速度过快，引起抽过大，地层流体侵入井内 5、停止循环时，环空循环压降消失，使井底压力减小。 统计表明，近70% 的井涌或井喷发生在起钻（起完钻） 过程中。
第六章
本章主要内容:
油气井压力控制
井眼与地层压力系统 欠平衡压力钻井 井涌的原因、征兆与检测方法
发生井喷的失控的原因
关井方式与关井程序 侵入流体性质的判别 压井—恢复井内压力平衡方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
四、地层流体侵入的检测
1、地层流体侵入的征兆 （1）钻速（钻时）加快、憋跳钻、钻进放空 （2）泥浆池液面升高 （3）钻井液返出量多于泵入量 （4）钻井液性能发生变化 —密度降低 —粘度上升或下降 —气泡、氯根离子、气测羟类含量增加 —油花增多，油味、天然气味、硫化氢味增浓 —温度升高 —泥浆电导率增大或减小
（5）泵压上升或下降，悬重减小或增大 钻遇高压气层时，井底压力突然升高，导致悬重减 小，泵压升高； 地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减 小，悬重增大，泵压减小。 （6）起钻时灌不进泥浆或灌入量小于正常值 （7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢