第8章2：气体钻井技术.

钻井实施细则第一章总则第一条为贯彻公司《XX与油气钻井规定》和相关标准规范，确保公司工作的有效开展，防止井喷失控事故的发生，结合公司实际，制定本细则。

第二条井喷是钻井事故，井喷失控是灾难性事故。

一旦发生井喷失控或着火爆炸，将会打乱正常的生产和工作秩序，造成人员伤亡、设备毁坏、油气井报废、油气资源破坏和环境污染等严重后果。

第三条钻井工作是一项要求严格的系统工程，涉及到开发、钻井工程、安全环保和教育培训等部门。

各单位各部门必须认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，牢固树立“井喷是可以预防的、井喷失控是可以避免的”、“井喷失控是责任事故”的理念，坚持“、环保，联防联治”的原则，构建完善“积极”长效机制，加强基础工作，坚决杜绝井喷失控事故的发生。

第四条钻井技术是保证油气XX钻井安全的关键技术。

做好工作，既有利于发现和保护油气层，又可有效地防止钻井井喷、井喷失控事故的发生。

第五条本细则规定了公司钻井风险分级和管理、设计、装置、钻开油气层前的准备和检查验收、油气层钻井过程中的作业、防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理、管理制度等九个方面的内容。

第六条本细则适用于公司钻井作业的管理。

公司有关部门、单位及进入公司区域作业的钻井和专业技术服务单位必须执行本细则。

第二章风险分级与管理第七条井位踏勘、钻前准备和编制钻井设计时，必须进行风险识别，针对主要危害和重要环境因素，制定有针对性和可操作性的防控措施和应急措施。

第八条根据公司实际，从设计井的地质条件、地面环境和工艺技术难度等入手，钻井风险分为三级：一级风险井：区域探井、油气井、高压油气井、高含硫油气井、深层潜山井、欠平衡钻井和海洋钻井平台施工井。

二级风险井：探井、评价井、含硫油气井、水平井、侧钻及中途测试等特殊工艺井，NP1-1人工端岛和NP1-2 、NP1-3、 NP4-1、NP 4-2人工岛上施工的其它井。

三级风险井：除一、二级风险井之外的其它井。

钻井⼯程理论与技术课后题简答题答案第⼀章钻井的⼯程地质条件1.简述地下各种压⼒的基本概念及上覆岩层压⼒、地层孔隙压⼒和基岩应⼒三者之间的关系。

答：静液压⼒：是由液柱⾃⾝的重⼒所引起的压⼒，它的⼤⼩与液体的密度、液柱的垂直⾼度或深度有关。

地应⼒：钻井⼯程施⼯之前存在于地下某点的应⼒状态为原地应⼒状态。

地层孔隙压⼒：岩⽯孔隙中流体所具有的压⼒。

也称地层压⼒。

上覆岩层压⼒：是指由上覆岩层重⼒产⽣的铅垂⽅向的地应⼒分量。

该处以上地层岩⽯基质和岩⽯孔隙中流体的总重⼒所产⽣的压⼒。

基岩应⼒：是指由岩⽯颗粒间相互接触⽀撑的那⼀部分上覆岩层压⼒。

也称有效上覆岩层压⼒或⾻架应⼒。

地层破裂压⼒：地层某深度处的井壁产⽣拉伸破坏时的应⼒地层坍塌压⼒：地层某深度处的井壁产⽣剪切破坏时的应⼒上覆岩层的重⼒是由岩⽯基质（基岩）和岩⽯孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压⼒是地层压⼒与基岩应⼒的和2、简述地层沉积⽋压实产⽣异常⾼压的机理。

答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。

如果沉积速度很快，岩⽯颗粒就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。

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有增加，孔隙中的流体必然开始部分地⽀撑本来应由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dc指数随井深变化的规律。

答：所以随井深的增加，地层中岩⽯密度逐渐变⼤，⽽岩⽯的孔隙度变⼩。

随着井深的增加，岩⽯的强度增⼤。

在正常地层压⼒井段，随着井深增加，岩⽯的孔隙度减⼩，声波速度增⼤，声波时差减⼩。

在正常地层压⼒情况下，机械钻速随井深增加⽽减⼩，d指数随井深增加⽽增⼤。

所以dc指数也随井深的增加⽽增⼤。

4、解释地层破裂压⼒的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压⼒。

答：在井下⼀定深度的裸露地层，承受流体压⼒的能⼒是有限的，当液体压⼒达到⼀定数值时会使地层破裂，这个液体压⼒称为地层破裂压⼒。

石油与天然气钻井井控规定石油与天然气钻井井控规定第一章总则第一条：井控技术是保证石油天然气钻井作业安全的基础技术,做好井控工作, 既有利于发现和保护油气层,以可防止井喷和着火事故的发生.第二条：井喷失控是钻井工程中性质严重,损失巨大的灾难性事故.一但发生井喷失控,将使油气资源受到严重破坏,还易酿成火灾,造成人员伤亡,设备毁坏,油气井报废,自然环境污染,第三条：井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及勘探,开发 ,钻井,技术监督,安全,环保,物资,装备,培训等部门,必须十分重视,各项工作必须有组织地协调进行.第四条：井控工作包括井控设计,井控装置,钻开油气前的准备工作,钻开油气层井控作业防火,防爆,防硫化氢安全措施,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.第五条：本细则是为贯彻集团公司《石油与天然气钻井井控规定》而制定的，凡在新疆油田进行作业的相关单位都必须按此细则执行。

第六条：本细则井控设计、井控装置、钻开油（气）层前的准备工作、钻开油（气）层井控作业等部分，未全面考虑欠平衡钻井作业。

欠平衡钻井作业中的特殊井控技术和管理，由其钻井工程设计作详细规定。

第二章井控设计第七条：井控设计是钻井,地质工程设计中的重要组成部分,包括以下主要内容:一．满足井控安全的钻前工程及合理的井场布置。

参照执行Q/CNPC—XJ 0281—1999《钻井井场设备布置技术要求》规定的井场面积与设备布置。

二、钻井地质设计中应有：全井段的地层压力梯度，地层破裂压力梯度（预探井除外），注采井分层动态压力数据以及浅气层、邻近井资料；区域探井和重点探井设计时应安排地震测井（VSP）。

三、适合地层特性和满足井控要求的钻井液类型和密度，合理的加重钻井液、加重剂和其它处理剂储备。

（预探井或外甩井、无取芯和岩屑资料，可选用地面露头岩样分析，以获得钻井液设计的基础资料。

）四、合理的井身结构。

五、满足井控作业安全的各次开钻井控装备六、有针对性的井控技术措施。

第一章总则第一条为了深入贯彻中国石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控规定》，进一步推进辽河油田井控管理科学化、规范化、制度化，有效地预防井喷、杜绝井喷失控事故的发生，特制定本细则。

第二条井控工作是一项系统工程。

涉及到地质、钻井、录井、测井和试油等专业，以及勘探开发、钻井工程、地质设计、工程设计、工程监督、质量安全环保、物质装备和教育培训等部门。

各专业和部门必须各司其职、齐抓共管。

第三条井控工作要树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”和“井控、环保、联防联治”的原则，严细认真、常抓不懈地做好井控工作，实现钻井作业本质安全。

第四条辽河油田井控工作的指导方针是“立足做好一次井控，快速准确实施二次井控，杜绝发生井喷失控”。

第五条本细则适用于辽河油田范围内的石油与天然气钻井（含侧钻井，下同）工程，浅海钻井参照本细则。

油田公司有关部门和进入辽河油田作业的工程技术服务企业及所属单位必须认真执行。

第六条欠平衡钻井作业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》和本细则。

第二章井控风险识别第七条辽河油田地处渤海湾辽河平原，钻井施工地区多为农田、河流水网、苇塘、浅海及自然保护区，征地有一定难度。

油区内地质条件十分复杂，具有多断块、多套含油层系、多储层岩性、多油藏类型、多油品性质等特点。

其中稠油、超稠油所占较大比例，部分区块分布浅气层，属中低压油气田。

每年的11月至来年3月气温基本在零度以下，气候较寒冷。

第八条根据集团公司有关文件要求，结合辽河油田钻井井场环境、油藏类型、油品性质、压力资料和工艺技术，按照不同的井型、井别、施工区域，对钻井工程进行井控风险级别划分。

第九条按照分级管理的原则，辽河油区井控风险划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级：（一）Ⅰ级风险井：预探井、“三高”油气井、滩海人工端岛钻井。

（二）Ⅱ级风险井：详探井、评价井、气井、含浅气层开发井、注水区块调整井、稠油蒸汽驱块调整井。

第一章1.井控：采取一定的方法控制地层孔隙压力2.井侵：地层孔隙压力大于井底压力，地层孔隙中流体侵入井内3.溢流：井口返处的钻井液大于泵入量，停泵后井口钻井液自动外溢4.井喷：底层流体无控制地涌入井筒，喷出地面的现象叫井喷5.井控分为三个级别一级井控（初级井控），二级井控，三级井控6.做好初级井控关键在于：钻前准确预测地层压力和底层破裂压力，从而确定合理的钻井液密度和完善的井深结构7.井喷失控原因（大题，出例分析）（1）起钻抽吸，造成诱喷（2）起钻不灌钻井液汉语哦没有灌满（3）不能及时准确的发现溢流（4）发现一流后处理措施不当（5）井口不安装防喷器（6）惊恐设备的安装及试压不符合《是由与天然气钻井井控技术规定》的要求（7）井深设计不合理（8）对浅气层的危害性缺乏足够的认识（9）地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，导致钻井液密度低于地层压力。

（10）空井时间过长，又无人观察井口。

（11）钻遇漏失段发生井漏未能及时处理或处理措施不当。

（12）相邻注水井不停注或未减压。

（13）钻井液中混油过量或混油不均匀，造成井内液柱压力低于地层孔隙压力。

（14）思想麻痹，违章操作。

8.井喷失控其危害可概括为以下6个方面（重点大题）（1）打乱全面的正常工作秩序影响全局生产；（2）使钻井事故复杂化；（3）井喷失控极易造成环境污染，危害周围居民生命安全，影响周围施工建设。

（4）伤害油气层，破坏地下油气资源。

（5）造成机毁人亡，油气井的报废，以及巨大的经济损失。

（6）涉及面广，在国际国内造成不良的社会影响。

井侵T溢流T井涌T井喷T井喷失控第二章公式：P=F/SlMpa=10人6pa1000psi=6.895Mpa静液压力公式：P=P gh（g=0.00981）地层压力：地下岩石孔隙内的流体压力，即孔隙压力地层压力的四种表示方法。

1.压力单位2.压力梯度（每米井深压力的变换值）G=P/H3.当量钻井液密度（为工程方法计算出）P=p/gh4.压力系数等于该点当量钻井液密度值（单位:g/c m3）地层压力分类：1.正常地层压力=9.8kpa/m10.5kpa/m2.异常高压＞10.5kpa/m3.异常低压v9.8kpa/m上覆岩层压力：指某深度以上的岩石和其中流体总重量对该深度所形成的压力.上覆岩层压力=岩石压力+地层压力地层破裂压力：指某一深度地层发生破裂或裂缝所能承受的压力.地层压力＜钻井液密度＜地层破裂压力做底层破裂压力试验的目的（大题,必考）1.实测底层破裂压力2.确定下部井段钻进时所用的钻井液密度的上限值3.确定最大关井套压4.检查套管鞋处水泥封固质量地层破裂压力当量密度公式：P e=P/0.00981*H+P me+mH：井内破裂深度P：地表压力P m：井内钻井液密度井底压力：地面和井内各种压力作用在井底总压力。

石油工程概论复习重点—钻井部分题型：名词解释(20分)；判断题(20分) ；简答题(60分)绪论1、 石油的定义：一种以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃性有机矿产，是以碳-氢化合物为主体的复杂混合物。

没有确定的化学成分和物理常数。

又称原油。

2、 天然气的定义：与石油有相似产状的、通常以烃类为主的气体，指油田气、气田气、凝析气和煤层气。

甲烷成分CH4>80%3、 石油工程的定义：石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。

包括油藏、钻井、采油和石油地面工程等4、 石油工程的任务：勘探发现具有工业油气流的含油气构造；制定合理的开发方案；进行合理的钻井设计和科学的钻井施工；制定采油工程方案，确定采油工艺技术；开发的动态监测与开发调整；采取有效措施，提高原油采收率5、 石油工程的目标：经济有效地提高油田产量和原油采收率第一章 岩石的工程力学性质1、 岩石的类型：根据成因分为三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。

钻井中常遇到的是沉积岩2、 岩石各向异性的概念：如果物体的某一性质随方向的不同而不同,则称物体具有各向异性岩石一般具有各向异性的性质。

如在垂直于或平行于层理面的方向上，岩石的力学性质（弹性、强度等）有较大的差异。

岩石的各向异性性质是由岩石的构造特点所决定的。

结晶矿物的定向排列、层理、片理、节理等使得岩石具有各向异性的特点。

3、 不均质性: 如果物体中不同部分的物理、化学性质不同，称该物体是不均质的。

4、 强度：岩石在外力作用下发生破坏时所承受的最大应力5、 抗压强度—岩石单纯受压缩应力破坏时的强度6、 岩石的硬度是岩石抵抗其它物体表面压入或侵入的能力7、 硬度与抗压强度区别：前者只是固体表面的局部对另一物体压入或侵入时的阻力，而后者则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。

％地质储量采出的油气总量油气采收率＝100前者反映岩石颗粒的硬度，其对钻进过程中工具的磨损起重大影响；后者反映岩石的组合硬度，其对钻进时岩石破碎速度起重大影响8、 塑性系数：岩石破碎前耗费的总功AF 与岩石破碎前弹性变形功AE 的比值9、 应力应变曲线：主要掌握塑脆性10、 影响岩石力学性质的因素：岩石结构；井底各种压力；载荷性质的影响11、 岩石可钻性：指岩石破碎的难易程度，可以理解为在一定的钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。

中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定中油工程字〔2006〕247号第一章总则第一条为了深入贯彻《安全生产法》、《环境保护法》，进一步推进集团公司井控工作科学化、规范化，提高集团公司井控管理水平，有效预防井喷、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，特制定本规定。

第二条各油气田应高度重视井控工作，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，高度树立“以人为本”的理念，坚持“井控、环保，联防联治”的原则，严格细致，常抓不懈。

•• 第三条井控工作是一项系统工程，油气田（管理局或勘探局、油气田公司）的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门必须高度重视。

•• 第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井及完井过程中的井控作业、井控技术培训以及井控管理等。

第五条本规定适用于陆上石油与天然气井钻井。

第二章井控设计第六条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成部分，各油田地质、工程设计部门要严格按照井控设计的有关要求进行井控设计。

钻井地质、工程设计中的井控设计内容应该包括但不限于以下内容。

第七条地质设计书中应明确所提供井位符合以下条件：油气井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。

若安全距离不能满足上述规定，由油（气）田公司与管理（勘探）局主管部门组织相关单位进行安全评估、环境评估，按其评估意见处置。

含硫油气井应急撤离措施参见SY/T 5087有关规定第八条进行地质设计前应对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线、水资源情况和风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明；特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和距地表深度；江河、干渠周围钻井应标明河道、干渠的位置和走向等。

附件1石油与天然气钻井井控规定中国石油天然气集团公司二OO六年五月十九日目录• 第一章总则•第二章井控设计•第三章井控装置的安装、试压、使用和管理•第四章钻开油气层前的准备和检查验收•第五章油气层钻井过程中的井控作业•第六章防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理•第七章井控技术培训•第八章井控管理•第九章附则附录：1. 井口装置组合图2. 关井操作程序3. 顶驱钻机关井操作程序4. 防喷演习记录表格式5. 坐岗记录表格式6. 钻开油气层检查验收证书格式7. 集团公司钻井井喷失控事故信息收集表第一章总则第一条为了深入贯彻《安全生产法》、《环境保护法》，进一步推进集团公司井控工作科学化、规范化，提高集团公司井控管理水平，有效预防井喷、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，特制定本规定。

第二条各油气田应高度重视井控工作，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，高度树立“以人为本”的理念，坚持“井控、环保，联防联治”的原则，严格细致，常抓不懈。

•• 第三条井控工作是一项系统工程，油气田（管理局或勘探局、油气田公司）的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门必须高度重视。

•• 第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井及完井过程中的井控作业、井控技术培训以及井控管理等。

第五条本规定适用于陆上石油与天然气井钻井。

第二章井控设计第六条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成部分，各油田地质、工程设计部门要严格按照井控设计的有关要求进行井控设计。

第七条地质设计书中应明确所提供井位符合以下条件：油气井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。

若安全距离不能满足上述规定，由油（气）田公司与管理（勘探）局主管部门组织相关单位进行安全评估、环境评估，按其评估意见处置。

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；井控装置配套、安装、试压、使用和管理；钻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H2S、防CO等有毒有害气体安全措施；井喷应急救援处置；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置、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。

氮气钻井安全管理规定1范围为规范氮气钻井施工作业现场安全管理，有效杜绝氮气钻井生产安全事故的发生，制定本办法。

本办法明确了氮气的理化特性、健康危害、安全技术措施及应急关键措施等相关管理内容。

本办法适用于公司机关及各钻井队、侧钻队。

2术语和简略语2.1氮气钻井：在油田勘探、开发过程中，一种旨在降低井底压力，确保欠平衡钻井正常钻进的新方法。

2.2氮气钻井工艺：氮气钻井工艺技术流程是以氮气为工作介质，先使用空压机对空气进行输气，经过制氮设备产生氮气，然后经过增压机再增压入井，最后完成携带岩屑和消除粉尘的任务。

3职责3.1安全环保与节能处是本办法的归口管理部门，负责组织本办法制修订和执行情况的监督检查。

3.2工程技术处负责工艺技术流程、各类工具使用、技术方案的落实、工艺风险识别、工艺风险措施制定及落实情况监督检查。

3.3钻井单位职责3.3.1生产主管部门负责氮气钻井作业的生产组织与协调，提供满足氮气钻井要求的井场布局。

3.3.2工程技术部门负责氮气钻井施工方案的编制、审核，氮气钻井过程的监控和方案执行情况的监督检查。

3.3.3安全环保主管部门负责对氮气钻井过程中健康、安全与环境控制及本办法在现场执行情况的监督检查。

3.3.4钻井队(侧钻队)负责依据施工方案和本办法要求，进行氮气钻井作业。

4管理内容4.1理化性质4.1.1氮气是一种无色无臭的窒息性气体，比空气稍轻(相对密度为0.97)。

4.1.2氮气本身无毒，不易燃，也不助燃。

微溶于水、酒精和醚。

4.2危害4.2.1氮气的危害a)空气中氮气含量过高，可能造成人员缺氧窒息。

b)吸入高浓度的氮气(氮气浓度大于____%)，可迅速导致人员出现昏迷、呼吸心跳停止而致死亡。

c)吸入浓度不太高的氮气时，可能引起胸闷、气短、疲软无力，继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，可能进入昏睡或昏迷状态。

4.2.2氮气本身不燃烧，但盛装氮气的容器与设备遇明火高温可使容器内压力急剧升高直至爆炸。