作业井控课件

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井控技术应用范围
油气勘探开发全过程中涉及油气井的作业。
井控技术在石油工业中的重要性
01
02
03
保障作业安全
井控技术的实施可以有效 控制油气井压力，预防井 喷、井喷失控等事故的发 生，保障作业安全。
提高勘探开发效率
通过井控技术，可以更好 地控制油气井的生产，提 高勘探开发的效率。
保护环境
井控技术的实施可以减少 对环境的污染，保护生态 环境。
进行。
井控技术在石油生产中的应用
在石油生产过程中，井控技术同样占据着重要的地位。通过合理的井控 技术和措施，可以有效地控制油气井的生产过程，提高油气井的生产效 率。
在生产过程中，井控技术还可以帮助发现和解决各种生产问题，如油气 的泄漏、管道的堵塞等，确保生产工作的安全和顺利进行。
井控技术还可以在生产过程中及时发现和处理各种潜在的井控问题，如 地层压力变化、油气井的稳定性等，避免事故发生和资源浪费。
钻井液体系与性能优化 。
井控设备与工具的选用 和维护。
02 井控技术概述
井控技术的定义
01 02
井控技术定义
井控技术是指油气勘探开发过程中对油气井压力控制的简称，通过一系 列工艺措施，确保油气井压力得到有效控制，保障勘探开发作业的安全 顺利进行。
井控技术涉及领域
钻井工程、采油工程、修井工程、试井工程等。
案例分析与实践
结合实际案例，分析井控事故的原因 和应对措施，提高学生的实际操作能 力和问题解决能力。
对未来课程的展望
新技术与新方法的引入
实践环节的加强
随着井控技术的发展，未来课程将引入更 先进的井控技术和方法，提高课程的实用 性和前瞻性。
增加实践环节的比重，通过更多的实际操 作和模拟演练，提高学生的实际操作能力 和应对能力。

• 4．井喷（Well Blowout） • 井喷是指地层流体（天然气、石油、地层 水）无控制的进入井内，使井内修井液喷 出井口。（这里所说的井喷指的是地上井 喷。 • 5．井喷失控（Out of control for Blowout） • 井喷发生后，无法用常规方法控制井口而 出现敞喷的现象。这就是修井作业中的恶 性事故。 •
•
7、地层压力：是指地下岩石孔隙内流体的压力， 又称孔隙压力。 地层压力分: 正常地层压力 异常地层压力 异常 高压 异常低压 （1）正常地层压力：地下某一深度的地层压力等 于地层流体作用于该处的静液压力。 P地层＝P液 P地层≈P液
（2）异常地层压力：异常高压
P地层＞P液
异ห้องสมุดไป่ตู้
常低压 P地层＜P液
•
井控作业要从修井的目的和一口井今后整个 生产年限来考虑，既要安全、优质、高速的修好 井，又要有利于保护油气层，提高采收率，延长 油气井的寿命。所以，我们修井工作者要依靠良 好的井控技术进行近平衡地层压力修井。 目前的井控技术已从单纯的防喷发展成为保 护油气层、防止破坏资源、防止环境污染，已成 为快速低成本修井技术的重要组成部分和实施平 衡修井的重要保证。井控技术是保证石油天然气 井井下作业安全的关键技术。做好井控工作，既 有利于保护油气层，又可以有效地防止井喷、井 喷失控或着火事故的发生。
二、井控分级
• 人们根据井涌的规模和采取的控制方法之不 同，把井控作业分为三级，即一级井控、二级井 控和三级井控。 1．初级井控（一级井控）就是仅用修井液液 • 柱压力就能平衡（控制）地层压力的控制。没有 地层流体侵入井内，井涌量为零，自然也无溢流 产生。 2．二级井控是指仅靠井内修井液液柱压力不 • 能控制住地层压力，井内压力失去平衡，地层流 体侵入井内，出现井涌，地面出现溢流，这时候 要依靠关井地面设备建立的回压和井内液柱压力 共同平衡地层压力，依靠井控技术排除气侵修井 液，处理掉井涌，恢复井内压力平衡，使之重新 达到初级井控状态。

1、执行安全钻井规定。 2、按油井设计要求，为所钻油井提供适合 的防喷设备。 3、确保防喷设备的安装正确，试压合格， 检查和保养及时。 4、提供的钻井队应是防喷设备操作训练有 素，充分懂得井涌原因及其预兆，发生井涌井喷 时能采取迅速而慎重的控制措施。
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钻井队（乙方）
1、接受并执行作业者(甲方)代表或钻井监督 的指导，并报告与安全钻井有关的所有情况。
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专业技术人员井控培训
主要针对工程技术人员、工程监督监理、钻井队队 长、钻井安全监督等。
通过井控培训，使参加培训学员重点掌握《石油与 天然气钻井井控规定》；掌握《HSE检查表》中有关 井控方面的内容；熟练掌握井控设备的安装标准；熟 练掌握各种工况下的关井程序及岗位职责；会组织防 喷演习并对防喷演习进行讲评；掌握硫化氢的防护知 识以及控制方法；重点掌握压井方法以及应急预案。
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钻井监督（甲方代表）
6、确保钻井液加重材料和堵漏用材料的 充分供应，并保证有足够的液态钻井液。
7、有权在任何时候要求检验、试验或更 换防喷设备。
8、确保在钻井和完井过程中遵守油井设 计中规定的各个程序和各种方法。
9、熟悉安全并有效地从井里把井涌钻井 液循环出来的各种程序。
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钻井监督（甲方代表）
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2.做好井控工作的原则
井控工作包括井控设计、井控装置、钻开油气层 前的准备工作、钻开油气层和井控作业、防火防爆防 硫化氢安全措施和井喷失控的处理、井控技术培训和 井控管理制度等八个方面。
要搞好井控工作，必须做好以下六方面的工作。
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做好六方面的工作
1、各级领导必须高度重视井控工作。 2、全面系统地抓好思想重视、措施正确、严 格管理、技术培训和装备配套五个环节。 3、要认真对待浅气层钻井的井控工作。 4、在注意高压油气井防喷的同时，也要注意 中、低压油气井的防喷。

循环泥浆密度
控制循环泥浆密度，以确保 井内压力在安全范围内，防 止井漏失控。
气体检测
监测井内气体含量，提前发 现并处理潜在的有害气体。
井控安全操作流程
1
井控策略制定与训练
制定有效的井控策略，并确保操作人员接受相关培训。
2
ห้องสมุดไป่ตู้
实时监测与数据分析
通过相应仪器设备实时监测井内参数，并进行数据分析。
3
风险评估与应急预案
套管失效事件
分析套管失效事故，并探索提前 发现和处理套管问题的方法。
气体泄漏事故
探讨一起气体泄漏事故，以提供 更好的气体检测和应对措施。
井控技术创新与前景展望
介绍井控领域的最新技术创新，如智能监测系统、数据分析和人工智能在井控中的应用。 展望井控的未来，包括更高效、更安全的钻井过程和持续发展的技术创新。
总结
总结井控基础知识的要点，并强调安全操作、重要参数控制和事故应急处理的重要性。
识别潜在风险并制定相应应急预案，以应对突发情况。
井控中的常见问题及解决方案
1 井漏
采取适当的措施来防止井漏，如增加钻井液密度和控制循环速度。
2 井喷
采取井喷应急措施，如立即停钻、加大井口阻力、迅速封井。
3 井眼塌陷
采取井眼塌陷的处理方法，如立即停钻、使用稳定泥浆。
井控事故案例剖析
井喷事故
剖析一起井喷事故，以帮助了解 事故原因和避免类似情况发生。
《井控基础知识》PPT课 件
本PPT课件旨在介绍井控的基础知识，包括井控概述、重要参数、安全操作流 程、常见问题及解决方案、事故案例剖析、技术创新与前景展望，以及总结。
井控概述
了解井控的定义、目的和重要性。它是油气钻井过程中确保安全和有效操作 的关键环节。

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。
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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
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一、LG11-4井基本概况
案例
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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
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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。

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。

打乱正常生产 生活秩序
•2004年12月2日，滇黔桂石油勘探局第二钻探公司32660钻井 队承钻的中石化南方勘探开发公司的天然气开采井曲2井井喷， 4600名周边群众紧急疏散。
造成人员伤亡
2003年12月23日，川东钻探公司12队,罗家16H井井喷失控，导致硫 化氢大量外泄，造成243人死亡，4000多人受伤。 1998年3月24日，川东钻探6020队,温泉4井放喷期间天然气（含硫） 串到附近煤窑内，致使11名民工死亡，1人烧伤，6人严重中毒。 1992年9月28日，华北石油井下作业公司２０队，赵48井进行试油 时，地层中大量含有硫化氢的气体喷出井口，造成周围居民死亡６ 人，中毒24人。
井喷
井
控
技 术
地层流体无控制地
涌入井筒，喷出地
面的现象称为井喷。
返回
井 控
井喷失控
技
术
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。
返回
二．溢流、井喷的原因
井喷失控的原因
11、地质设计
1吸2钻液满3时现5层未或4流施、、、、6或度、井）段能。处造准溢、后不起钻8备试1间人1水未起不液或发及理压不发9构理未的力、02成确流钻遇7安钻处当、、 、的 压 过 观井减钻 能（ 没 生 时、措井够地 资能现设。不 漏井诱地。装井理。压 有 井 处井空相安不长察压抽及施层 料提井液。灌 失溢计控喷发防井 灌 漏 理液措不身孔 。供井邻装合又井停。1麻章口密1层缺不设。4喷3隙准结及格无口或时注、痹操不、的乏合确压器思，作对危足。想违浅害够性的气
井喷事故案例
井控技术
是指对油、 气井的压力控 制技术。
井 第一章 绪论 第三章 井涌的原因、预防与检测

防火防毒演习记录表、溢流显示观察记录表、钻开油气层检查验收证书、井控停钻通知书、钻开油气层批准书、溢流三类十五种显示、压井作业单等。 3．SY5087－93“含硫油气田安全钻井法” 该标准适用于陆地含硫油气田勘探开发中的钻井施工，以便最大限度地减少因硫化氢溢出地层而造成的井下管材和地面设备的破坏以及人身伤亡和环境污染，尤其是在人口密度较大地区及其附近钻井时，应执行本标准所阐述的安全准则。该标准可供海洋钻井施工参考。 标准的主要内容有：安全临界浓度、氢脆、硫化物应力腐蚀开裂、硫化氢分压等术语解
蓄能器组、控制管汇和阀件、液压液和油箱、司钻控制台的要求。 (4) 试验方法：试验准备、试验条件、方法和技术指标（关闭时间、控制滞后时间、蓄能器充压时间、溢流阀过载保护、调压阀出口压力稳定性、油密封、动作一致性、三位四通液转阀操作力矩、耐压、气密封、泵组自动启停、气动泵等项试验方法和技术指标。 (5) 出厂检验和型式检验规则。 (6) 产品和包装标志以及外包装和储存。 3．SY5443－92“防喷器控制装置专用元件试验方法” 本标准规定了地面防喷器控制装置专用元
性质与毒性；钻井设备布局；钻杆、防喷设备及特殊设备的选配，硫化氢探测，呼吸设备，工程设计，意外事故发生后的应急措施、人员疏散以及钻井人员、救急人员培训要求等。 第二节 井控装置方面 一、国内标准 1．SY5053.1－92“地面防喷器及控制装置” 本标准规定了地面防喷器的型式与基本参数、技术要求和检测规则等，标准适用于陆上和海上平台石油、天然气钻井、修井等用防喷器及四通，其工作介质为钻井液、原油、天然气等流体。标准主要内容有：
本标准规定了方钻杆旋塞阀的型式、规格及主要尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和运输。其主要内容有： (1) 型式与主要规格尺寸：按结构分为整体式和分体式。 (2) 技术要求：阀体材料、连接螺纹表面处理、阀座阀芯性能、额定工作压力、强度和密封试验压力等技术要求。 (3) 试验方法与检验规则：质量检验、内螺纹和外螺纹检查、强度和密封试验方法。 (4) 标志、包装及运输。 10．SY5215－87“钻具止回阀” 本标准适用于石油、天然气钻井、修井用钻具内防喷的钻具止回阀。其主要内容有：

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

2）录取低泵速压耗的方法
• ①利用实测法求低泵速压耗Pci • ②利用关井立压及初始循环立管总压力求Pci
• ③利用正常钻进时的泵压与排量的关系求Pci Pci＝ Pn÷(Qn /Qci)2
3）计算初始和终了循环立管压力
• ①初始循环立管压力PTi PTi ＝ Pd ＋ Pci (＋OK) • ②终了循环立管压力PTf PTf＝ ( ρk / ρm)Pci (＋OK) 式中ρk—压井液密度，g/cm3 ； ρm—原钻井液密度，g/cm3 ；
2003.5.23：开钻 2003.12.23 2：29钻至4049.68m 新70型钻机 顶驱 + 螺杆钻具 + MWD 随钻测斜仪 + PDC
03:30：循环
12:00 ：起钻,顶驱轨道偏移,挂吊卡困难.强行起至1948m，灌浆满后修复； 21:51 ：起至195.31m，发现溢流1.1m3（电导聚增），通知司钻后立即下
放钻具至197.31m；
21:55 ：抢接止回阀、顶驱未成功。发生强烈井喷，钻柱内喷高5～10m， 钻具上窜2m，大方瓦飞出转盘。
21:59 ：关FH、Pipe ram，钻柱内液气喷高达二层台以上；
22:01 ： 钻杆上窜碰击顶驱,产生火花,钻具内喷出天然气着火 22:03：关全封,钻杆变形,火熄灭,但井口失控。转盘上以上有14m钻杆倒向
§2 溢流原因 预兆与发现
一．溢流的原因
1）压力掌握不准确，设计钻井液密度偏低 ⑴新探/区块 ⑵开发区注水 2）井内钻井液高度下降 ⑴起钻时未及时灌满井口 ⑵井漏 3）钻井液密度下降 ⑴混油/泡油 4）起钻抽吸引起的溢流 ⑵气侵
§2 溢流原因 预兆与发现
• 二、溢流预兆 检测与发现 1。正常钻进过程中显示

所有作用在环形空间的压力总和，就是井底 压力。
1、主要有：
静液柱压力 抽汲压力 激动压力 环空流动阻力 回压（井口）
2、不同钻井作业时的井底压力变化
（1）静止状态 井底压力=环形空间静液压力
（2）正常循环时 井底压力=环空静液压力+环空压力损失
（3）起钻时
井底压力=环空静液压力+抽汲压力（负值）
2、近平衡钻井：井底压力稍大于地层压力条件下的钻井过程为近 平衡钻井。
3、井侵：地层流体（油、气、水）侵入井内的过程。 4、溢流：地层流体进入井内后，推动井内钻井液从钻井液出口管
向外溢出的现象，形如泉水。 5、井涌：井内钻井液从井口向外涌出的高度在转盘面以下的现象，
形如涌泉。 6、井喷：井内钻井液从井口向外喷出的高度在转盘面以上的现象，
三、地层压力
是地下岩石孔隙内流体的压力，也称孔隙 压力。
盐水是常见的地层流体，它的密度大约为 1.07 g/cm3，大于为异常高压，小于为异常低 压。 四、静液压力
五、破裂压力
地层破裂压力是指某一深度地层发生破碎和 裂缝时所能承受的压力。
井内压力过大会使地层破裂并将全部钻井液侵 入地层。
六、井底压力
1.井控分级责任制度 2.井控操作证制度 3.井控装备的安装、检修、试压、现场服务制 度 4.钻开油气层的申报、审批制度 5.防喷演习制度 6.坐岗制度 7.钻井队干部24小时值班制度 8.井喷事故逐级汇报制度 9.井控例会制度
长庆局的井控指导思想是：
立足一次井控， 搞好二次井控， 杜绝三次井控。
关井操作程序
一、正常钻井发生溢流时：
1、发：发出长笛信号 2、停：停转盘，上提方钻杆、停泵。 3、开：开启手（液）动平板阀，开节流阀。 4、关：关与钻具尺寸相符的防喷器。 5、关：关节流阀试关井。 6、看：认真观察，准确计录立压、套压以及钻 井液池钻井液增量并迅速向值班干部或向工程 技术人员报告。