第6章油气井压力控制

江汉油田钻井井控实施细则（讨论稿）江汉油田分公司二○○五年十二月目录第一章总则 (1)第二章钻井井控设计 (1)第三章井控装置的安装、试压、使用和管理 (4)第四章钻开油气层前的准备工作和检查验收 (8)第五章油气层钻开过程中的井控作业 (9)第六章溢流的处理和压井作业 (11)第七章防火、防爆、防硫化氢安全措施 (12)第八章井喷失控的处理 (14)第九章井控培训、考核 (15)第十章井控工作九项管理制度 (16)第十一章附则 (19)附件一：井口装置组合图 (20)附件二：含硫油气井应急撤离措施 (25)附件三：关井操作程序 (26)附件四：顶驱钻机关井操作程序 (27)附件五：关井各岗位动作配合要求 (28)附件六：钻开油气层检查验收证书格式 (32)附件七：防喷演习记录表格式 (39)附件八：坐岗记录表格式 (40)附件九：井控停钻记录书格式 (42)附件十：钻开油气层批准书格式 (43)附件十一：钻井井控装置安全检查内容格式 (44)江汉油田钻井井控实施细则第一章总则第一条在钻井作业中，井喷就是事故。

一旦发生井喷，就会使井下情况复杂化，无法进行正常钻进作业，而被迫进行压井作业，对油气层将造成不同程度的损害。

同时，井喷失控后，将使油气资源受到严重的破坏，还易酿成火灾，造成机毁人亡，油气井报废，自然环境受到污染。

所以，井喷失控是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。

第二条钻井井控工作是一项技术要求严密的系统工程,包括钻井井控设计、井控装置的安装、试压、使用和管理、钻开油气层前的准备和检查验收、油气层钻井过程中的井控作业、溢流的处理和压井作业、防火、防爆和防硫化氢安全措施、井喷失控的处理、井控技术培训、考核、井控工作分级责任制等九部分。

（SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》“目录”）第三条江汉油田储层地层压力分布多为低压，但也存在高压，应用的钻井液体系为饱和盐水为主，为了进一步搞好江汉油田的井控管理工作，防止井喷事故的发生，根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》的要求，结合江汉油田的具体情况，特制定本实施细则。

1、井口压力控制设备 井口压力控制设备主要包括旋转防喷系统、井口节
流监控系统、强行起下钻装置等，其作用是防止发生
井喷，控制井口返出流体流量和流体压力，维持井底 压力稳定，保证在井口有压力时钻井作业能够正常进
行。
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三、压力控制钻井装备
7100EP旋转控制头
PCWD系统
40
三、压力控制钻井装备
Williams系列旋转控制头
开度1
10
阀开度mm
15
20
25
30
35
47
三、压力控制钻井装备
3、分离设备
海上立式密闭四相分离器
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三、压力控制钻井装备
Flow from well
Gas
Cuttings
Oil Mud
海上卧式密闭四相分离器
49
三、压力控制钻井装备
50
三、压力控制钻井装备
SWACO Offshore Standard 液气分离器总成技术参数 工作压力不低于1.0 MPa（145psi） 进液口 4 1/16″ 排液口 8″ 排气口 8″ 最大气体处理量 17.5 mmscf/d （49.5×104 m3 /d） 最大泥浆处理量 1500 gpm （8176 m3 /d）
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二、压力控制钻井工艺
2、地层适应性分析 • 1）地层压力系数和地质情况较清楚的储层； • 2）井眼稳定性良好的石灰岩、花岗岩储层； • 3）胶结性能良好的砂岩储层； • 4）H2S含量低于20ppm 的储层。
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二、压力控制钻井工艺
区块筛选
筛
油藏类型
地质条件
初步经济评价
选
适合MPD的目标区块
5
一、压力控制钻井技术简介

大庆油田井下作业井控技术管理实施细则第一章总则第一条井下作业井控是保证油田开发井下作业安全、环保的关键技术。

为做好井控工作，保护油气层，有效地防止井喷、井喷失控及火灾事故发生，保证员工人身安全和国家财产安全，保护环境和油气资源，按照国家有关法律法规，以及中国石油天然气集团公司《石油与天然气井下作业井控规定》，结合油田实际，特制定本细则。

第二条井喷失控是井下作业中性质严重、损失巨大的灾难性事故。

一旦发生井喷失控，将会造成自然环境污染、油气资源的严重破坏，还易造成火灾、设备损坏、油气井报废甚至人员伤亡。

因此，必须牢固树立“安全第一，预防为主，以人为本”的指导思想，切实做好井控管理工作。

第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程，涉及到各单位的设计、施工、监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门，各有关单位必须高度重视，各项工作要有组织地协调进行。

第四条井下作业井控工作的内容包括：设计的井控要求，井控装备，作业过程的井控工作，防火、防爆、防硫化氢有毒有害气体安全措施和井喷失控的紧急处理，井控培训及井控管理制度等六个方面。

第五条本细则适用于在大庆油田区域内，利用井下作业设备进行试油（气）、射孔（补孔）、大修、增产增注措施、油水井维护等井下作业施工。

进入大庆油田区域内的所有井下作业队伍均须执行本细则。

第六条利用井下作业设备进行钻井（侧钻）施工，执行《大庆油田井控技术管理实施细则》。

第二章井下作业设计的井控要求第七条井下作业地质设计、工程设计和施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。

要结合所属作业区域地层及井的特点，本着科学、安全、可靠、经济的原则开展井下作业井控设计。

第八条各有关单位每年根据油田开发动态监测资料和生产情况，画出或修改井控高危区域图，为井控设计提供依据，以便采取相应防控措施。

第九条地质设计中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高、固井质量、本井产层的性质（油、气、水）、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽（气）区域的注水注汽（气）压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量，以及与井控有关的提示。

基本步骤：
①预测不同裂缝长度和导流能力下的产量，并 绘制产量与缝长和无因次导流能力关系曲线
②根据产量要求，优选裂缝参数 ③选择支撑剂类型 ④确定尾随支撑剂体积和尾随比 ⑤根据地层条件选择压裂液
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水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
水力压裂施工现场
地面砂比：
支撑剂体积与压裂液体积之比。
在忽略裂缝内流动阻力的情况下，可以认为裂缝内的 FRCD从缝端到井底是线性增加的，因而要求砂浓度呈线性 增加。
全悬浮型支撑剂分布特点：
适合于低渗透率地层，不需要很高的填砂裂缝导流能 力就能有很好的增产效果；支撑面积很大，能最大限度地 将压开的面积全部支撑起来。
FRCD＝Wf˙Kf＝（KW）f
裂缝参数：Lf，FRCD，是最关键的因素； 最大缝宽： Wmax， Wf
4 Wmax
动态缝宽：施工过程中的裂缝宽度；～10mm 支撑缝宽：裂缝闭合后的宽度 W支；3～5mm。
一、支撑剂的要求 1.粒径均匀；
2.强度大，破碎率小； 3.圆度和球度高；
4.密度小； 5.杂质少。
(一)全悬浮型支撑剂分布 高粘压裂液：
压裂液粘度足以把支撑剂完全悬浮起来，在整个施 工过程中没有支撑剂的沉降，停泵后支撑剂充满整个裂 缝内，因而携砂液到达的位置就是支撑裂缝的位置。
裂缝闭合后的砂浓度(铺砂浓度)：
是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量。 裂缝内的砂浓度(裂缝内砂比)：
指单位裂缝面积上所铺的支撑剂的质量。
3.水力压裂增产增注原理
（1）降低井底附近地层渗流阻力。
（2）改变了流动形态，由径向流→双线性流（地
层线性流向裂缝，裂缝内流体线性流入井筒）。
4.水力压裂过程