水平井井控技術(shù)教材

水平井井控技術(shù)

井控（WellControl）：也叫井涌控制（KickControl）或者壓力控制（PressureControl）：指采取一定的方法控制住地層孔隙壓力，基本上保持井內(nèi)壓力平衡，保證井內(nèi)施工順利進行。井控要點：（1）合理的鉆井、壓井液密度，保持壓力平衡（2）合乎要求的井口防噴器井控基本指導思想一、井控基本概念常規(guī)井控法：（1）合理的壓井液密度（2）合乎要求的井口防噴器井內(nèi)壓力平衡：P井底=P地層基本上保持井內(nèi)壓力平衡：P井底-P地層=ΔPΔP取值對于油井取：1.5～3.5MPa對于氣井?。?.0～5.0MPa一、井控基本概念一、井控基本概念人們根據(jù)井口油氣流出的規(guī)模和采取的控制方法之不同，把井控分為三級，即初級井控、二級井控和三級井控。一、井控基本概念一級井控技術(shù)：通過調(diào)整壓井液密度，保持井筒內(nèi)壓井液液柱壓力大于地層孔隙壓力，避免發(fā)生井噴。壓井液靜液柱壓力是第一級屏障；核心：確定一個合理的壓井液密度。二級井控技術(shù)：當發(fā)生溢流時，進行關(guān)井作業(yè)，避免發(fā)生井噴。井口防噴器組提供第二級屏障。

三級井控技術(shù)：井噴發(fā)生后正確使用設備和技術(shù)重新恢復對井的控制。井噴可能是地面或是地下井噴。有時需要重新安裝井口，進行關(guān)井和壓井作業(yè)。具體的講：三級井控技術(shù)指二級井控失敗，井涌量大，終于失去控制，發(fā)生了井噴(地面或地下)，這時使用適當?shù)募夹g(shù)與設備重新恢復對井的控制，達到初級井控狀態(tài)。這是平常說的井噴搶險，可能需要滅火、打救援井等各種具體技術(shù)措施。一、井控基本概念一、井控基本概念被劃分為“三高”的油氣井：高壓油氣井是指以地質(zhì)設計提供的地層壓力為依據(jù)，當?shù)貙恿黧w充滿井筒時，預測井口關(guān)井壓力可能達到或超過35MPa的井。含硫油氣井是指地層天然氣中硫化氫含量高于150mg／m3(100ppm)的井。高危地區(qū)油氣井是指在井口周圍500m范圍內(nèi)有村莊、學校、醫(yī)院、工廠、集市等人員集聚場所，油庫、炸藥庫等易燃易爆物品存放點，地面水資源及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防設施(包括開采地下資源的作業(yè)坑道)，或位于江河、湖泊、灘海和海上的含有硫化氫(地層天然氣中硫化氫含量高于15mg／m3(10ppm))一氧化碳等有毒有害氣體的井。一、井控基本概念長慶油田搞好井控工作的原則是：立足于初次井控、搞好二級井控，杜絕三次井控。確保各種施工順利進行。日常井控工作的重點在鉆井隊、關(guān)鍵在班組、要害在崗位。長慶油田搞好井控工作的方針是：安全第一、預防為主，環(huán)保優(yōu)先、綜合治理。長慶油田搞好井控工作的理念是：以人為本、井噴就是事故、井噴是可防可控的長慶油田搞好井控工作的重點是天然氣井、超前注水開發(fā)區(qū)塊的油井、地層壓力梯度大于0.95MPa/100m和氣油比大于100m3/t井的作業(yè)。二、與井控有關(guān)的概念是指在鉆井過程中，地層孔隙壓力大于井底壓力，地層孔隙中的流體將侵入井內(nèi)，在循環(huán)過程中上返，鉆井液池面上有氣泡、油花現(xiàn)象。

最常見的井侵為氣侵和鹽水侵。（一）井侵（油氣侵）二、與井控有關(guān)的概念（二）溢流

當井侵發(fā)生后，井口返出的壓井液的量比泵入的壓井液量多，停泵后壓井液自動外溢。特點：返出流體不會到達轉(zhuǎn)盤面上。二、與井控有關(guān)的概念（三）井涌（Kick）國內(nèi)定義：井涌是溢流的進一步發(fā)展，井口返出流體超過轉(zhuǎn)盤面，但低于二層平臺。國外定義：當?shù)貙訅毫Υ笥诰讐毫r，在其壓差作用下，地層流體進入井眼，這種流體流動稱為井涌二、與井控有關(guān)的概念（四）井噴國內(nèi)定義：井涌進一步發(fā)展，當井口返出流體超過二層平臺時稱為井噴。國外定義：井涌失控稱為井噴。二、與井控有關(guān)的概念（五）井噴失控井噴發(fā)生后，無法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象稱為井噴失控。井噴的原因工程方面人為因素設備方面人為因素地質(zhì)或其它方面因素起鉆抽吸起鉆不罐壓井液井口無人座崗，不能及時發(fā)現(xiàn)溢流發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當井口不安裝防噴器或封井器井口防噴設備試壓不合格井身結(jié)構(gòu)不合理對淺氣層缺乏認識地層壓力掌握不準空井時間過長相臨注水井不停注或未減壓壓井液混油思想麻痹，違章操作二、與井控有關(guān)的概念三、井噴的危害井噴是損失巨大的災難性事故，常造成機毀人亡，還會造成惡劣的社會影響。這一點必須銘刻在心。井噴失控的危害是多方面的。

(一)損壞設備

如大慶油田的喇83井、杏5井都是因井噴失控將整套設備陷入地下，四川氣田從1957年到1981年發(fā)生井噴著火31井次、燒毀鉆機18臺，全國從1950年至1997年，發(fā)生井噴失控井319口，失控后著火井78口，因井噴失控著火燒毀鉆機以及因井噴地層塌陷埋掉鉆機共59臺。造成的損失是相當驚人的。三、井噴的危害

(二)死傷人員

這類事件在四川、華北，勝利、中原等各個油田都發(fā)生過，僅四川局的32111鉆井隊在1966年的一次井噴事故中就死亡6人。2003年12月23日重慶開縣羅16H井天然氣(含硫化氫)井噴，死243人，中毒住院2142人，緊急疏散65000人，直接經(jīng)濟損失6432萬元人民幣，教訓是慘痛的。

(三)浪費油氣資源

無控制的井噴、不僅噴出了大量的油氣，而且對油氣藏能量的損失是難以計算的，可以說是對油氣藏的災難性的破壞。僅四川合4井等8口井的統(tǒng)計，因井噴放空天然氣6.98×lO8m3，為儲量的11％，損失驚人。三、井噴的危害1983年2月,伊朗海岸外的瑙魯滋油田發(fā)生井噴，每天7000桶(111.7萬升)原油白白地流入海里；四川長原大氣田長1井井噴日噴氣量超過1千萬方,累計損失天然氣達4.6億方致使該井所在氣田幾乎失去開采價值。(四)污染環(huán)境

噴出的油氣隨風飄揚，對周圍環(huán)境造成嚴重的污染，特別是噴出物含有硫化氫的時候，攪得四鄰不安，人心惶惶，影響極壞。重慶開縣12.23井噴事故造成234人死亡，900多人受傷，事發(fā)地方圓5公里內(nèi)的4.1萬多名群眾被疏散，近1000名民警、武警和消防官兵投入事發(fā)現(xiàn)場進行戰(zhàn)斗。初步估計經(jīng)濟損失在6000萬元，但是由此造成的人員傷亡卻是無法用金錢來衡量的（無價的）。事故過后，造成當?shù)卮竺娣e飲用水污染。三、井噴的危害

(五)污染油氣層。據(jù)四川石油管理局多年對多口井的統(tǒng)計資料分析，凡是鉆井液噴空后壓井或反復測試后壓井，都會對產(chǎn)層造成嚴重傷害，其產(chǎn)量將下降30％一50％，甚至有的井不經(jīng)酸化則見不到產(chǎn)量，可以說井噴后壓井才是油氣產(chǎn)層污染的罪魁。(六)報廢井。井噴失控到了無法處理的時候，最后不得不把井眼報廢，如新疆柯克亞地區(qū)的幾口高產(chǎn)深井，勝利油田的羅5井、新羅5井等。(七)造成大量資金損失。在處理井噴事故時，要消耗大量資金，還要賠償因井噴而造成的其他一切經(jīng)濟損失。三、井噴的危害四、做好井控工作的對策搞好井控工作，必須全面系統(tǒng)抓好五個環(huán)節(jié)：（1）思想重視：各級領(lǐng)導必須高度重視井控工作。（2）措施正確：三早。（3）嚴格管理：認真貫徹井控規(guī)定和細則。（4）技術(shù)培訓：五個方面的人員（生產(chǎn)管理人員、現(xiàn)場操作人員、現(xiàn)場服務人員、相關(guān)技術(shù)人員、專業(yè)技術(shù)人員）必須培訓，取得現(xiàn)場井控操作證。（5）裝備配套：配齊各種壓力等級