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1、摘要分类号 TE242 单位代码 11395 密 级 公开 学 号 1105280225 学生毕业设计（论文）题 目青海涩北气田钻井井控技术研究作 者马凯院 (系)能源工程学院专 业石油工程指导教师刘江斌答辩日期 2015 年 5 月 27 日榆 林 学 院本科毕业论文诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以
2、明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年 月 日摘 要 井控技术是油气井工程的核心技术。随着近年来国内外的井控技术的不断成熟、井控意识的大步提升、井控设备的更新和完善，以及加强了相关人员的井控培训，国内外发生的井喷事故次数已经逐年下降，但是井喷失控依然是油气田开采中的一大隐患。诸多事故说明人们对井控原理及其技术的研究与掌控还不够，现有的井控技术和设备不能完全适应新形势要求，仍然面临着多方面的挑战。本文以青海涩北气田井控技术为研究对象，针对其地层岩性及压力体系进行研究，分析钻井过程中井控的重要性。对井喷的原因及危害进行总结，给出完善的井控
3、设备设计及合理的预防措施。 论文采用实地调研，搜集资料等方法。通过对青海涩北气田井控技术及井控设备的研究，并结合现场试验结果，给出一套适合涩北气田井控预防体系。关键词：井控技术；井控设备；井喷；井控预防Abstract Well control technology is the core technology of oil and gas drilling engineering.Along with the recent years domestic and international well control technology continues to mature、well con
4、trol consciousness of the big increase、well control equipment update and perfect,and strengthen the relevant personnel of well control training,the domestic and foreign occurrence blowout accident number has decreased year by year.But the blowout out of control is still a major hidden danger of oil
5、and gas field production.Many accidents that research and control people control principle and technical on well enough,technology and equipment can not fully adapt to the new situation requires the current well control,still faces many challenges.This paper takes the Qinghai Sebei gas field well co
6、ntrol technology as the research object,conducts the research in view of the formation and pressure system,analysis of the importance of the process of drilling well control.The causes and harm of blowout is summarized,equipment design and reasonable precautions are perfect well control.The thesis a
7、dopts the investigation,data collection method.Through the study of Qinghai Sebei gas field well control technology and well control equipment,combined with the field test results,given a set of suitable for Sebei gas field well control and prevention system.Keywords：Well control technology;Well con
8、trol equipment;Blowout;Well control and PreventionI目 录摘 要IAbstractII目 录III1绪 论11.1目的意义11.2国内外研究现状11.2.1国内井控技术的发展现状11.2.2国外井控技术的发展现状31.3论文的主要内容41.4研究方案及步骤42地层岩性、压力分布及井控的重要性52.1涩北气田的地质特征52.1.1储层特性52.1.2地层岩性72.2涩北气田地层压力分布82.2.1地层压力的相关概念82.2.2三大气田的压力分布82.2.3异常高压成因122.3涩北气田井控的重要性132.3.1井喷事故及井喷危害132.3.2井喷
9、的原因分析152.3.3涩北气田的井控难点162.4小结163井控设备设计及预防措施173.1合理的井控设备及安装技术要求173.1.1钻井井口装置183.1.2防喷器控制装置183.1.3井控管汇193.1.4钻具内防喷工具203.1.5井控监测仪器仪表203.2井喷的预防措施213.2.1涩北气田的井控预防措施223.3井喷预防实例233.4小结234适合涩北气田的井控预防体系254.1井控预防体系设计254.1.1满足井控安全的钻前工程及合理的井场布置254.1.2地层压力监测264.1.3优选钻井液264.1.4合理的井身结构274.1.5提高井控意识及完善监管制度274.2小结27结
10、 论29参考文献31致谢33榆林学院学生毕业设计（论文）1绪 论1.1目的意义 青海涩北气田为第四系生物成因气藏，由多个层状水藏和气藏叠加而成，其气藏地质特性极为特殊且复杂。气层纵向多而薄，埋藏深度浅，层数多，分布井段长；储层横向连通性好，分布稳定，构造高部位气层多，厚度大，低部位气层少，厚度小1-2。气田储层以砂质泥岩为主，地层成岩性差，欠压实，胶结疏松，气藏埋藏浅，在气田后期开发中出现了一些浅部气层形成异常高压3。多年来其特有的地质特点给钻探工作带来了很大难度，钻井过程中极易发生缩径、卡钻、井漏、井涌、甚至井喷等井下事故。涩北气田事故井北参3井于1964年开发，因井喷失控造成30多年的气体
11、喷发着火，致使地层压力严重紊乱。 井控是指对油气井压力进行控制，通过一定的方法控制住地层孔隙压力，保持井内压力平衡。目前的井控装备及压力控制技术仍然不能完全满足一号、二号、台南“三大气田”的安全生产，这就要求在总结涩北气田多年钻井实践经验的基础上，对该区域上的井控措施进行具体分析，寻求更为有效可靠的井控装备、技术及预防措施以保障涩北气田的安全开发。井控工作的完善，有益于油气层的保护和井喷等事故的预防，对涩北气田的钻探工作有一定的指导意义。本设计对青海涩北气田地层岩性及压力体系研究，分析钻井过程井控的重要性；针对地层情况给出井控设备设计、合理的预防措施；结合现场试验结果，给出一套适合青海涩北气田
12、井控预防体系。1.2国内外研究现状 井控技术是油气勘探开发中保证油气钻井安全的关键技术，由于客观因素的制约以及国内与国外科技水平的差距,国内外在井控技术的发展阶段上并不同步。1.2.1国内井控技术的发展现状在国内，井控技术和理论的研究一直是国家“六五”和“七五”期间的重点科研课题，期间针对应用中出现的各种问题进行了广泛的研究，发表了大量的论文，收到了较为显著的效果4。50年代及其以前。由于国内形势所迫，加之钻井技术与勘探领域的限制，只能通过国外的钻采经验填补国内的勘探开采空白，井控技术更是没有形成系统理论，开采过程中带有较大的盲目性，结果导致不少井喷失控5。 5080年代，随着国内各油田的勘探
13、开发，井控工作也得到重视。但是受到钻井技术水平与井控设备简陋的限制，特别是对井控危害的认识不足，曾造成多次井喷、井喷失控和着火事故的发生。井喷发生后，事故的处理和控制成为当时井控工作的重中之重，并没有对平衡钻井及井控技术进行深入研究，致使国内的井控工作成为钻采过程中最薄弱的环节。“六五”期间，在总结各油田井控工作经验与吸收国外先进技术的基础上，完成了国家科技攻关项目平衡钻井及井控技术，把国内的井控工艺技术、井控设备和理论研究提高到一个新的水平6。再通过“六五”到“八五”连续3个5年国家重点科研项目的联合攻关，不仅能设计、制造配套的井控装置，而且形成了较为完善的井控技术7。该阶段主要以井喷作为油
14、气发现的手段，井控设备匮乏，井控工艺采取关井放喷，并制定了“十快”“十细”的操作规程。80年代以后，由于改革开放政策，吸取了先进的国外井控经验，自主研发了适合国内井控要求的设备，使井控工艺更加完善。人们认识到：溢流与井涌是井喷发生的前兆，井喷、井喷失控是钻井工作中的恶性安全事故，井喷后的压井作业将会损害油气层；做好平衡钻井和井控工作才能在施工中有效地保护油气层，并在钻井过程中必须时刻保持对油气层压力的控制。石油与天然气钻井井控技术规定的制定标志着国内的井控技术正向着正规化、标准化改变。近年来，随着国内井控技术的不断成熟，油气层保护与井喷预防也得到了更多的关注。多级节流控制系统、发声检测仪、智能井控系统等井控新技术被应用在国内各大油田8。全面的防喷器的功能试验与防喷器可靠性的提高为井控工作提供了更有效的保障。钻井用的闸板防喷器压力级别最高为105MPa，环形防喷器也已达到了70MPa。旋转防喷器、不压井强行起下管柱液动加压装置和钻井液除气器等装置的成功研制，使国内的防喷器种类也更加丰富9-10。这使我国在井控设备上保证了井控技术顺利实施。2000年，塔里木油田代表中石油与加拿大杜邦公司合作进行安全
