钻井井控知识问答 (4)

关井，井深后采用软关井。

f) 读取立压时间

并井立压是确定压井密度的决定性参数，故非常重要。关井后立压上升速度，跟液柱压力与孔隙压力差值、地层孔隙度、渗透率、溢流的种类等有关。故不应统一读取立压的时间（15分钟、20分钟等），尔应有专人记录立压、套压随时间变化的值，并划出立、套压上升曲线，立压曲线出现拐点时的压力值即为计算压井压井液密度的立压值。（此值对低渗油气等往往偏低）套压值不得超过套管抗内压的80％，防喷器额定工作压力和地层破裂（漏失压力）三者中最小值。

g) 圈闭压力

圈闭压力产生的原因：一是泥浆泵停止运转之前即关井：二是气体上升，体积膨胀；三是钻具内有单流凡尔时，在不泄套压情况下，为求立管压力而开泵等。释放圈闭压力的方法：以立管压力为依据；开节流阀；每次放40－80升钻井液后关闭节流阀，观察立管压力；如立管压力下降，重复上步动作，直到立压停止下降为止，并记录此时的立压和套压值；如立压值降为需、套压还不降，则可继续重复上述放压动作，或按立压为零条件的方法进行循环洗井，直至正常。

5.钻具中有单流凡尔时，求立压的方法 1) 已有低泵冲试验数据时求立压的方法：

开泵，使泵冲与低泵冲实验冲数一致；开泵的同时，用节流阀控制套压，使套压控制在关井套压值；记录立管压力；停泵并关闭节流阀。

立压＝泵压－低泵冲试验时立压（此立压值有误差）

2) 未做低泵冲实验时（无此数据或泥浆性能与做低泵冲试验时已有较大变化时）求立压的方法。 用水泥车（或试压泵）与立管连接； 开泵，使钻井液充满地面的管线；

逐渐升高泵压，直至钻井液开始沿钻柱向下流动为止。

立压值就是钻井液开始进入钻具时的泵压（直观显示即是可泵入钻井液而泵压不升时的泵压）。 此方法的条件是泵的排量要小，耐压高。 3) 未做低泵冲实验的井求立压的另一种方法。 缓慢开泵；观察立压的变化，当套压开始上升时停泵。 关井立压＝泵压－套压上升值

此方法求得的关井立压仅是近似值。特别是溢流物为气体时，误差更大（因气体可压缩性好）。 g) 关井时间不能太长

地层流体中大部分含气，当气体侵入环空之后，就必然会滑脱上升，而且体积随压力降低而膨胀，

特别时气体升至井口附件时，气体积膨胀最大，这样很容易产生地下井喷。其表现套压变化为：关井后套压随时间延长而上升，当套压加环空液柱力大于地层破裂（漏失）压力时，环空流体进入地层，套压下降；当套压加环空液柱力小于地层闭合压力时，环空流体停止进入地层；高压层的地层流体继续进入环空，套压上升；当套压加环空液柱力大于地层重张压力时，环空流体又一次进入地层，套压又一次下降，如此循环。

如果裸眼段较长，低压段往往在套管鞋附近，出现这种现象后，将给压井作业带来相当大的困难，因此关井时间不能太长。关井后应立即组织压井。这也是标准和规定中要求井场储备足够数量的加重材料和重泥浆的原因。

h) 防喷单根

备用防喷单根的目的是在起下钻铤发生溢流时，可较快地实现关井，且在关井时将闸板放在距防喷单根公接头附近，可以防止井内压力上顶钻具造成钻铤全部喷出井筒。

因此，我个人观念防喷单根的母机端接方钻杆旋塞，公机端接与钻铤相配的转换接头（如塔式钻具，则应备用相应的转换接头在钻台上），防喷单根应放在坡道上以便随时可用。

i) 剪切闸板

是一种特殊结构的全封闸板，当井内有钻杆时，关闭防喷器，可以剪断钻杆而全封井眼。 为防止剪断钻杆落入井底，可在剪切闸板防喷器下面装一个半封防喷器，在剪断前先关半封，下放钻杆，将钻杆接头座在闸板上，再关剪切闸板，这样钻杆接箍即可挂在下面的半封闭板上，防止钻具落入井底。海上剪切闸板还可用于暴风雨来临之前剪断钻杆，挂在半封闭闸板上，以便钻井船拖走避风。

如经常使用这种方法，应定购有特殊硬度的剪切闸板。 j) 全封闸板

只能空井筒时使用，不能当剪切闸板使用，如井内有钻杆，错关了全封，结果是钻杆挤扁，而不能剪断。

k) 关井时的人员分工

关井时的人员分工，各油田都有自己的习惯，不宜强求一致，从现场看到的情况，有几点建议： 一是架工不易安排什么具体操作，因起下钻作业过程中发生井喷的几率最多，此时架工是在二层台，他最重要的任务是迅速将钻杆放回指梁内并档好，然后迅速逃生（如来得及，从梯子下到钻台，如果紧急状态，则从架工逃生滑梯下到场地。）

二是液控台与司控台操作，不能安排一个人，一般司控台也可司钻操作，液控台由外钳工操作。 三是司控台控制井口时，远控台处应有人 值班，观察操作手柄是否到位，如不到位，则应立即将

手柄补到位（一般由副钻），同时应有人观察防喷器液缸出露杆是否动作。（一般由内钳工）这两个岗位主要防止司控台失灵，关不了井。

l) 电测作业时发生溢流。

电测射孔作业时发生溢流，Sy/T6426 7.5条，“电测时发生溢流应尽快起出井内电缆。若溢流量超过规定值，则立即砍断电缆，按空中溢流处理，不允许用关闭环形防喷器的方法继续起电缆。”我理解此处的规定溢流量仍是一方，超过一方即应砍断电缆关井（全封）。

m) 空井筒发生溢流

(在井身结构合理（即技术套管下深符合规范要求）的情况下，宜立即关全封，采用挤压井法或置换法压井；井身结构不合理，只有很浅的表层管时，空井筒发生溢流，宜抢接一带单流阀的防喷单根后关井，关井后应缓慢上提，使钻杆公扣顶至半封闸板下部。以便后期采用强行下钻的方法下钻采用分段法压井。

5.压井

① 工程师法、司钻法、边循环边加重法为压井的三种方法，均可采用。至于选择哪种方法，根据各油田或压井工程师的习惯来选择。需考虑的几个问题是：

a完成整个压井作业所需的时间； b 由溢流引起的井口套压值；

c 压井方法本身在实施时的复杂程度；

d 压井作用于地层的井口压力，是否会造成地下井喷。 ② 影响压井方法的因素 a溢流类型：

气体：进入井筒速度快，套压高，长时间关井可形成地下井喷，易燃，可能含H2S、CO2等有毒气体。

油：可能含有伴生气。

盐水：破坏钻井液性能，易引起井壁跨塌。 淡水：破坏钻井液性能，极易引起井壁跨塌。 b溢流量：

进入井内的溢流量，在整个压井过程中对套压起支配作用的变量。溢流量越大，压井过程中最高套压值越大。

c压井钻井液密度增量的影响：

增量为0.06—0.12g/cm2的井，气体到达井口时套压值比初始关井时套压值高，增量 0.18g/cm3

以上，则不会增加。

如果压井钻井液密度低于平衡井底压力所需钻井液密度，则需要较高的套压平衡井底压力；反过来，如果压井钻井液密度高于平衡井底压力所需密度，套压也不会减少。而过高的密度则会引起地层破裂，因此压井钻井液密度选择应按计算值来定，不宜低，也不要再附加一个值，可待井压住后再继续循环时，适当提高钻井液密度。

d井眼几何形状的影响

在计算压井套压曲线时，应按不同钻具内外径和套管的内外径段来计算需用泥浆量和套压值。 ③地下井喷的压井方法

在确定地下井喷压井方法之前，应了解地下井喷发生的原因；漏失层位置与喷层位置，地层压力，所拟方案的优缺点等，然后根据具体情况选择方案。

在漏层以下的裸眼段注入高密度钻井液，使井内下部高密度，漏层以上低密度钻井液柱压力及套压压住喷层压力。

在喷层以上注入重晶石塞。

用桥堵，柴油坂土浆等堵漏方法封堵上部漏失层，提高其承压能力等。 ④现场在这部分经常出现的问题

无座岗人员或无固定座岗人员；座岗人员不负责或脱岗，不能及时发现溢流；放宽规定标准如2方报警，3方关井等；发现溢流后抢提钻具至安全井段关井，发现溢流后抢下钻杆，后关井；岗位人员分工不明确，或操作不熟练，延误关井时间。井控装置有缺陷，不能及时关井；远控台门锁着，找不到钥匙，而关不了井；关井时间过长；关井后因钻具内有单流凡尔，不会求立官压力；压井时套压控制不好，造成地下井喷或多次压井不成功；压井时节流阀刺坏，中途停止压井；压井时缓冲管被刺坏而中途停止压井等。

6、防H2S 问题

H2S污染对人身、环境、设备、钻具，套管等的伤害（破坏作用）已经人所共知，因此，钻井工程技术人员应熟悉有关H2S防护的各项标准、规定，并严格执行。推荐阅读下列标准的相关内容（但不限于）：

SY/T 6424-1999 (2003) 《钻井井检技术规程》 SY/T 5089-2003 《含硫油气重安全钻井推荐作法》

SY/T 5225-1994 《石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产各项规定》 SY/T5964-2003 《钻井井控装置组合、配套、安装、调试与维护》 SY5876-93 《石油钻井队安全生产检查规定》

SY/T5272-91 《常规钻井安全技术规程》 SY/T5466-1997 《钻前工程技术条件》 SY/T 5958-94 《井场布置原则和技术要求》 SY/T5957-94 《井场电气安装技术要求》

SY/T6543.1-2003 《欠平衡钻井技术规范第一部分设计方法》 SY6309-1997 《钻井井场照明，设备颜色，联络信号安全规范》 SY6277-1997 《含硫油气田硫化氢与人身安全防护规定》 SY/T6551-2003 《欠平衡钻井安全技术规范》等 强调几点：

（1）含硫地区钻井，应安装使用剪切闸板。

（2）在含硫地区钻井，不能使用经电焊修复或未经正规调质处理过的防喷器；

（3）在钻开油气层2天到完井期间，应撤离距油气井井口500m范围内的居民。如有特殊情况，应进行专项安全风险评估，并采取或增加相应的安全保障措施，然后调整技术条件。

（4）放喷管线应至少有两条，其夹角为90°～180°,并接出井口100m以外通径不小于78MM。 （5）应装备包括自动点火和手动点火装备和工具

（6）起钻时应控制起钻速度，按规定（钻杆与5柱以内，钻铤每柱）及时灌满钻井液，并做好灌浆记录。

（7）要配备足够数量的强制式呼吸器，井场人员应经过培训，会使用此呼吸器，同时应配备空气压缩机。

（8）井场应按规定配备固定式和便携式H2S监测仪，做到10mg/m3一次报警（预报警），20mg/m3二次报警（报警），二次报警发出后，人员要及时撤离到安去地带，戴上强制式呼吸器后再返回岗位，实施关井作业。

（9）井场要设高低不一的风向标，作业人员要尽量养成经常抬头看风的习惯。

（10）井场应储备足够数量的除硫添加剂（碱式硫酸锌）钻井液PH值应始终保持在9.5以上。 （11）应制定一个完善的、切实可行的应急计划。

至于三次钻井技术，《钻井井控技术规程》和《石油与天然气钻井井控规定》均有原则性的规定。因每次井喷失控，着火，具体情况均不一样，应根据标准，规定组织抢险小组，抢险小组组织有关专家，针对具体情况，制定抢险方案。因此，不能作出详细的规定。

要搞好井控工作，关键是:

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