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1、井控技术与管理,井下作业井控工作是一项要求严密细致,的系统工程，涉及诸多单位和部门，需要更 多人员参与和付出。,做好井控工作，是有效的预防与防止井 喷、井喷失控和井喷着火或爆炸事故的发 生，保证人身和财产安全，保护环境和油气 资源必要条件。,第一节 井控基本知识,一、井控的概念,井控（Well Control），有的叫做井涌控制 （Kick Control）,还有的叫做压力控制Pressure Control）。各种叫法虽说有些不同，但是各种叫 法本质上是一样的，都是说明要采取一定的方法控 制住地层孔隙压力，基本保持井内压力平衡，保证 修井的顺利进行。总而言之，井控就是实施油气井 压力的控制（
2、就是用井眼系统的压力控制地层压 力）。,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
3、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。, ,二级井控是目前培训修井作业人员掌握井控 技术的重点，也是防喷的重点，因此，希望诸位 学员深入领会其实质。 3三级井控是指二级井
4、控失败后，井涌量 大，且失去控制，发生了井喷，这时候要利用专 门的设备和技术重新恢复对井的控制，使其达到 二级井控状态，进一步恢复到初级井控状态。 三级井控就是平常说的井喷抢险，可能需要,灭火、邻近注水井停注等各种具体技术措施。 一般地说，在修井时要力求使一口井经常处于初 级井控状态，同时做好一切应急准备，一旦发生 溢流、井涌、井喷能迅速地作出反应，加以解 决，恢复正常修井作业。,三、 井喷事故分级, 一级井喷事故 1、海上油（气）井发生井喷失控；陆上油 （气）井发生井喷失控，造成超标有毒有 害气体逸散，或窜入地下矿产采掘坑道； 发生井喷并伴有油气爆炸、着火，严重危 及现场作业人员和作业现场周
5、边居民的生 命财产安全。, 2. 二级井喷事故（级）, 海上油（气）井发生井喷；陆上油（气） 井发生井喷失控；陆上含超标有毒有害气 体的油（气）井发生井喷；井内大量喷出 流体造成对江河、湖泊、海洋和环境造成 灾难性污染。, 3. 三级井喷事故（级）, 陆上油气井发生井喷，经过积极采取压井,措施，在24小时内仍未建立井筒压力平 衡，集团公司直属企业难以短时间内完成 事故处理的井喷事故。, 4. 四级井喷事故（级）, 发生一般性井喷，集团公司直属企业能在 24小时内建立井筒压力平衡的井喷事故。,四、与井控相关的概念, 1井侵（Influx）, 当地层压力大于井底压力时，地层中的流 体（油、气、水）
6、就会侵入井内，通常称 之为井侵。常见有气侵、油侵等。, 2溢流（Overflow）, 当井侵发生后，井口返出的修井液的量比 泵入的修井液的量多，停泵后井口修井液 有外溢现象，这种现象就称之为溢流。, 3井涌（Well kick）, 严重的溢流使井内修井液涌出井口。, 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。,6、静液压力：由
7、静止液体重力产生的压 力。其大小与液体的密度和垂直高度有 关。P=g H,式中： P 静液压力 液体密度,pa kg/m3,H 液柱的垂直高度,m,g 重力加速度 9.8 m/s2,修井液静液柱压力：是井内修井液液柱 重量所产生的压力。 静水柱压力：指油气层中地层水液柱重 量所产生的压力。 PL=g H 式中：,PL 修井液静液柱压力,pa, 修井液密度,kg/m3,H 修井液柱的垂直高度m g 重力加速度 9.8 m/s2,7、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
8、 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,P地层P液,异,（2）异常地层压力：异常高压 常低压 P地层P液, K=P/H=层深度为2Km时，地层压力为20.972MPa,则地层压,用地层压力梯度表示,地层压力梯度:单位地层深度地层压力的变化量.,g,例:地,力梯度为,K=P/H=20.972/2=10.486 MPa/Km 用地层压力当量修井液密度表示 平衡地层压力所需的修井液密度。 Po=P/ g H =g H / g H = ,例:地层深度为2Km时，地层压力为20.972MPa,则地层压 力当量修井液密度为,Po= P / g H =20.972/(9.82)=1.07
9、g/cm3, 用地层压力系数表示 地层压力系数:某深度的地层压力与同深度的静水柱 压力之比.(无单位) 例:2Km深度的地层压力为20.972MPa,相同深度的静水 柱压力为19.6MPa, 则地层压力系数=20.972/19.6=1.07 破裂压力：使地层岩石发生破碎或裂缝时的压力。,压,差：是井底压力和地层压力之间的差值。 压差(P)=井底压力 地层压力,第二节,井喷失控造成的危害及原 因分析,油、气井井喷失控是作业施工过程中 的一种工程事故。在井下作业过程中，由 于预防措施不当，补救工作不及时，往往 会造成严重井喷或无控制井喷。严重井喷 或无控制井喷之后，轻者可导致油、气资 源浪费，造成
10、环境污染，地层压力下降， 生产能力降低；重者可导致全井报废或对 整个油、气田的严重破坏，给国家财产和 人民的生命安全带来重大损失。,一、井喷失控的危害,大量的事实告诉我们，井喷失控是钻井、修 井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故，其 造成的危害可概括为以下几方面：,1井喷失控危害之一就是打乱全面的正常工作,秩序，影响全局生产。,2井喷失控危害之二是使修井事故复杂化。 3井喷失控极易引起火灾和地层塌陷，造成机 械设备毁坏、人员伤亡、油气井报废，带来巨大 的经济损失。,4井喷失控还会严重伤害油气层、破,坏地下油气资源。,5井喷失控使油气无控制的喷出井口 进入空中，造成环境污染，影响周围千家 万户
11、的命安全，影响农田水利、渔场、牧 场、林场建设。,6井喷失控涉及面广，在国际、国内 造成不良的社会影响；影响修井作业队伍 的形象，对该企业的生存和发展不利。,总之，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，将会自然环境污染、油气资源的 严重破坏，还易酿成火灾、造成设备毁 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。,二、井喷失控的原因 1、井喷井涌机理及分析,Pf P液 Pf P液 Pf P液,井涌、井喷 平衡 漏失,Pf-地层压力,P液-井筒内液柱压力,当地层压力大于井内液柱压力，井内的液柱压力不 足以平衡地
12、层压力，造成井口处流体外泻形成溢 流、井涌以至于井喷 2、溢流产生的原因 地层压力大于井内液柱压力,即 P地层 P液 ,P液,P液=g H,或 H,凡是使,液体密度减少 液柱高度H下降 的因素都,可能导致溢流:起管柱时井内未灌满压井液;过大的 抽汲压力;压井液密度不够高;地层漏失。,二、井喷失控的原因,人为因素：从实例和井喷失控的危害,可知弄清井喷失控的原因及防止井喷失控 是非常重要的，也是必须要搞明白的；因 此，修井作业人员首先要深刻分析以往的 事故案例，从中吸取经验教训；纵观各油 气田井喷失控的实例，分析井喷失控的直 接原因，大致可归结为以下几点：,1井控意识不强，违章操作。 2起管柱产生
13、过大的抽吸力。, 3起管柱不灌或没有灌满修井液。, 4施工设计方案中偏面强调保护油气层而使用的 修井液密度偏小，导致井筒液柱压力不能平衡地 层压力。, 5井身结构设计不合理及完好程度不够。, 6地质设计方案未能提供准确的地层压力资料， 造成使用的修井液密度低于地层压力，致使井筒 液柱压力不能平衡地层压力，导致地层流体侵入 井内。, 7发生井漏后，液柱压力降低，当液柱压力低于,地层压力时就会发生井侵、井涌乃至井喷。, 8周围注水井不停注水或未减压。,第三节 井控工作的重要性,一、对井控工作的认识,采用先进的井控技术和井控设备才是发现油气层，保 护油气层的唯一正确途径。做到既不污染地层，也不发生
14、井喷；一旦一次控制未能准确实施，出现溢流后，还可以 使用先进的井控设备及时进行关井，实施二次控制。从而 有利于保护油气层、保护地面设备及环境。,二、如何做好井控工作,井控工作做的如何，直接关系到钻修井队,伍、油气田承包经营者及国家的利益，做好井控 工作意义重大。,1、各级领导干部必须高度重视井控工作。 要充分认识到井喷失控是修井工程中性质 严重、损失巨大的灾难性事故 。,2、抓好五个环节。必须思想重视，措施正 确，严格管理，技术培训，装备配套。 3、要认真对待油层套管薄弱的井的井控工,作。,4、在注意高压井防喷的同时，也要注意中,低压油气井的防喷。,5、井控工作要各部门密切配合，常抓不,懈。,
15、6、要严格执行井控规定和井控实施细则的,有关规定。,1、是各种井控装置的检验周期制定得不够合理、科学，缺乏依据,不能确保井控装置在良好的状态下工作。,2、是施工单位现场不对井控装备进行使用前的认真检查，例如旋 塞阀在备用状态下应该是处于常开状态，有的施工人员不去检 查，旋塞阀处于关闭状态都不知道。,3、是施工单位不按标准安装井控装备，有的在安装闸板式防喷器 时不把固定螺栓上齐、上紧，也有的在安装液控装备时经常出 现液压管路渗漏，不能保障装置的正常运行。究其原因，主要 是特别个别现场施工人员思想上存在麻痹思想和侥幸心理，导 致工作上不认真。,三、执行过程中比较容易出现的问题：,第四节 甲乙双方的
16、职责、,义务,为了做好井下作业井控工作，作业监督 （甲方代表）、修井承包单位和井下作业 队伍具有以下职责。,甲方监督的职责.义务, 1、监督修井作业安全进行。, 2、向承包方提出修井设计、修井方法和井控设计及防喷,作业要求， 使之控制可能遇到的紧急情况。, 3、保证甲方规章制度得到遵守和落实。, 4、检查防喷设备的安装是否正确，试压与维护保养是否,符合规定。, 5、确保在修井作业中遵守有关井控规定和程序。, 6、保证所有修井人员对装上的防喷设备的操作受过充分,的训练及执行井控操作证制度。 7、确保足够的修井液的供应。, 8、有权在任何时候要求检查、试验或更换防喷设备。, 9、熟悉安全并有效地从井里把井涌修井液循环出来的各,种程序。, 10、依据井底常压井控法，提出慢速泵压，保证安
