井控技术概述精要

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1、 井控技术概述 井下作业井控工作是一项要求严密的 系统工程，涉及诸多部门。 做好井控工作，是有效地预防与防止 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。 井控技术概述 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（就是 用井眼系统的压

2、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，把井控作业分为三级，即一

3、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控失败后，井涌 量大，且失

4、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 边居民的生命财产安全。

5、 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）就会侵入井内，通 常称之为井侵。常见有

6、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，见图11所示）。 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。 第二节 井喷失控造成的危害 及原因分析 油、气井井喷

7、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

8、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

9、喷失控的原因 从以上的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

10、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

11、 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。6、要严格 执行井控规定和井控实施细则的有关规 定。 第四节 甲乙双方的职责、 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 A 监督修井作业安全进行。 B 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

12、能遇到的紧急情况。 C 保证甲方规章制度得到遵守和落实。 D 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。 E 确保在修井作业中遵守有关井控规定和程序。 F 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。 G 确保足够的修井液的供应。 H 有权在任何时候要求检查、试验或更换防喷设备。 I 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。 J 依据井底常压井控法，提出慢速泵压，保证安全地 将井涌循环出来。 K 维持足够密度的修井液，防止地层流体侵入井内。 L 从上级监督那里得到建议和指导。 M 确保所有防喷措施的实行都要有利于环保。 N 包括溢

13、油或其他可能的污染物在内的事故。 P 提高效益，降低生产经营成本。 作业队责任义务 A 接受并执行作业监督（甲方）代表的 指导，并报告与修井安全有关的所有情 况。 B 进行安全正常的修井工作保证修井质 量，完成修井任务。 C 熟悉防喷装置，并能在紧急情况下关 井。 D 认真执行井控规定和井控实施细则的 要求。 施工单位的责任义务 A 执行修井的有关技术标准，保证修井安全 。 B 按设计要求，为修井提供适合的防喷装备 。 C 确保防喷装备的安装正确，试压合格，检 查和保养及时，提供技术保障。 D 提供的作业队应是防喷设备操作训练有素 ，配置齐全的有资质的作业队伍。 E 认真执行甲方提供的工程施工

14、设计。 井控设计 按照中国石油天然气集团公司 二00六年六月颁发的石油与天然 气井下作业井控规定，井下作业 的地质设计、工程设计、施工设计 中应有相应的井控要求或明确井控 设计。 第一节 油(气)井的基本数 据 一、地质设计（送修书或地质方案） 应提供 ：井身结构、井口装置、井下管串结 构、落物情况、井下地层情况、套管钢级、壁 厚、尺寸、水泥返深及固井质量等资料，提供 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、采油 、注水注汽区域的注水、注汽压力、与邻井地 层连通情况、地层流体中硫化氢等有毒有害气 体含量，以及井控相关提示。 二、井下作业工程设计 应提供：建

15、设单位的工程设计中应有目前井口装置 、井下管串结构、落物情况、井下地层情况、套管的 技术状况，明确压井液的类型、性能和压井要求等， 提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合 及压力等级，提示本井和邻井在生产及历次施工作业 中硫化氢等有毒有害气体的监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系 数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。附加值 可选用下列两种方法之一确定： （一）油水井为0.050.1g/cm3；气井为0.07 0.15g/cm3 （二）油水井为1.53.5MPa；气井为3.05.0MPa 施工设计依据 施工单位依据地质设计和工程设计做 出施工设计，必要时查阅钻井及修井井 史等资料和有关技术要求，在施工设计 中要明确防喷器组合、节流、压井管汇 的选择、井控装备的安装、试压要求、 压井液性能、用量、压井材料及处理剂 的储备量等，并细化各项井控措施。 第二节 井控设计的主要内 容