井控质量

井控质量（共8篇）

井控质量 篇1

众所周知, 油水井作业是一个十分特殊的行业, 对安全、质量等均有着十分严格的要求。对油水井作业进行监督管理与控制, 是各油田企业日常工作中的重点内容。而只有提高井控监督的质量才能满足油田企业对油水井作业与管理方面的要求, 促进我国石油产业快速稳健发展。

1 井控监督质量分析的重要性

首先, 井控监督的实施对于油水井作业施工而言本身就是多一层保障, 是加强油水井作业施工过程规范性的有效举措, 可以对施工人员、管理人员进行监督和约束, 降低违规行为发生的可能性。其次, 井控监督质量的提高, 可以促进井控监督作用的进一步发挥, 从而使油水井施工更加规范, 提高油品质量, 推动我国国民经济健康发展[1]。而上述目标的实现, 必须依赖于井控监督质量的分析, 只有对井控监督的质量进行分析, 工作人员才能发现当前井控监督存在的弊端, 找出其中的薄弱环节, 进而有针对性的予以加强, 提高井控监督的有效性与井控监督质量, 使井控监督在油水井作业管理中发挥更大的作用。所以, 井控监督质量分析工作十分重要。

2 提高井控监督质量分析的措施

2.1 加强井控监督评价

井控监督评价是提高井控监督质量的一个有效途径, 通过评价我们可以及时了解到井控监督当中存在的不足, 以及所有监督人员监督工作的落实程度, 进而对井控监督方案进行相应改进[2]。需要注意到的是, 要想保证井控监督评价的有效性与全面性, 就需要对油水井作业施工全过程进行客观评价。首先, 在施工前, 根据地质设计, 配合地质研究所、现场勘查队伍、施工单位等各相关机构制定一套科学完备的井控监督实施方案, 加强沟通, 了解井下液位、温度等的动态变化, 及时掌握油水井正常作业所需液压比配置, 仔细检查各项设备是否正常。当一口井确定作业以后立即实施井控监督评价工作, 评价内容包括施工现场准备的评价、施工设备配置评价等。其次, 在施工过程中, 按照计划书对各部位进行全方位严格检查, 保证各种有毒有害气体被控制在规定标准以内, 不会对作业人员身体造成伤害;按照施工设计规定起管柱, 避免井口出现溢流, 避免造成污染。在井控监督评价的实施下, 为使井控标准达到二级要求, 需要同时实施多种有效的空井作业井控措施, 对施工队伍是否严格按照设计方案施工进行全面监督, 对施工人员对机械和设备的使用情况进行监督和评价, 待评价合格后批准以规定的速度实施起管作业, 保证施工现场配备有足够的压井液, 井喷作业可以随时实施[3]。为保障施工顺利进行, 井控监督评价人员还需要对防喷等各项防护措施是否科学有效进行评价, 只有确认各项措施符合要求以后才能开展下一环节施工。施工后, 需要井控监督人员对整个油水井作业施工的质量、效果进行一次全面评价, 包括施工现场清污程度、负责人是否签字、油井试压情况、监督记录等。

2.2 强化违规责任管理

井控监督质量分析工作包括到石油化工等产业中抽查井控产品, 如钻具、阀门、钻井液、压井液等, 并将抽查产品放进实验室进行理化检测分析, 实验包括产品材料硬度分析、冲击检测、拉伸检测、化学分析与金相实验等诸多内容。由于实验内容繁多, 实验涉及理论复杂, 对实验人员无论是专业知识技能还是职业素养均有着较高的要求, 加之一些其他因素的影响, 使得在实际检测检验过程中容易出现不合理现象。因而为避免这一现象发生, 保证井控产品检测结果的准确性与全面性, 促进井控监督质量提高, 就必须要加强对检验检测各仪器设备使用过程的管理与监督, 在实验前对各种仪器仪表读数进行归零, 检测仪器仪表读数是否准确, 保证检测试验严格按照既定的原则与规范进行, 加强对实验检测检验过程的控制与管理, 规范检测过程, 营造良好实验室环境, 保障检验检测工作顺利进行, 最终实现井控监督质量的提高[5]。

3 结语

总之, 井控监督对油水井作业施工具有重要的影响, 而井控监督质量分析对提高井控监督质量, 提高油水井施工质量具有重要的现实意义和指导意义。我国在推动石油化工行业快速发展的同时, 用高度重视起井控监督及其质量分析工作, 通过质量分析实现我国石油产业健康可持续发展。

摘要：在石油化工等领域油水作业施工是非常关键的一个环节, 而井控监督管理的实施则对油水作业施工至关重要, 提高井控监督管理质量对保障油田油水作业正常安全施工具有重要的作用和影响。由此, 本文重点阐述了井控监督质量分析的重要性, 及提高井控监督质量的有效措施。

关键词：井控监督,质量,监督评价,管理

参考文献

[1]阚艳红.如何提高井控监督的质量[J].石油工业技术监督, 2010, 01:57+64.

[2]杨立全.钻井井控虚拟仿真协作模式的研究[D].东北石油大学, 2013.

[3]刘天佳.安塞油田谭家营油区石油钻井井控系统安全评价研究[D].长安大学, 2013.

[4]王福国, 王建新, 郗凤祥.“积极井控”理念在石油企业推行探讨[J].油气田环境保护, 2012, 03:74-76+82.

[5]张立君.钻井工程甲方监督系统的设计与实现[D].西安石油大学, 2014.

井控技术标准分析与建议 篇2

【摘 要】为加强钻井井控标准的可操作性，对当前应用的钻井井控标准进行了分析。按照钻井作业对井控技术与装置的实际需要，对各项标准逐条分析、认真对比，查找问题并提出修订建议。提出了标准中存在的主要问题，逐一进行了分析论证，提供了可行的解决方案，为下一步井控标准的完善与修订提供了依据。

【关键词】井控标准；分析；建议

井控标准经过多次修订，形成了井控工艺技术、井控设备制造与使用等一系列标准，目前，在井控标准方面主要以API标准为主，随着钻井技术的不断进步和对井控认识的不断深入，以及对防喷器的配套要求、压力级别和井控做法要求的不断提高，井控标准存在的一些问题也日渐显露，对于这些问题，应该认真分析研究，制定科学、适用的方案并宣贯执行，指导井控安全工作。

1.应用的钻井井控标准现状

在国内石油钻井行业，当前应用的一些井控标准。有的是首次发布，有的已进行了三次修订，这些标准都为石油行业推荐标准，但作为强制标准宣贯实施，规范钻井井控工作。

1.1钻井井口控制设备及分流设备控制系统规范（SY/T 5053.2—2007）

本标准确立了控制系统的设计标准。该控制系统用于控制防喷器（BOP）以及在钻井过程中控制井口压力的相关阀件，分流器控制系统也包含在本标准中。

本标准是目前防喷器控制装置生产的主要依据标准，对控制装置标准化、规范化起到了重要作用。

1.2钻井井控装置组合、配套、安装、调试与维护（SY/T 5964—2006）

本标准规定了钻井井控装置组合配套形式、安装、调试与维护要求，适用于陆上石油天然气钻井井控装置，使井口装置组合型式、井控管汇流程、控制系统以及井控辅助设备配套安装逐步达到统一，国内不同区域、不同油气田井控配套与安装使用基本实现了规范化。特别对于不同压力级别井控装置，明确了规格系列与安装调试要求，指导性和可操作性较强，是目前石油行业最重要的井控标准之一。

1.3节流和压井系统（SY/T 5323-2004）

本标准在技术内容上规定了节流和压井系统的性能、设计、材料、焊接、试验、检验、贮存和运输的最低要求，适用于为钻井服务的具有安全和功能互换性的地面和水下节流和压井系统的设备，是上世纪九十年代以后井控管汇压力升级和流程标准化的主要依据标准，对国内防喷器节流和压井系统的规范化起到了重要作用。

1.4含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范（SY/T6616—2005）

本标准规定了硫化氢含量不低于30mg/m3（20ppm）油气井钻井过程中井控装置的配套安装和使用要求，适用于陆上硫化氢含量不低于30mg/m3（20ppm）油气井钻井井控装置的选择和使用，主要包括井控装置的配套和安装、井控装置的使用两章主题内容。对井口防喷器组合顺序进行了规定，明确了不同闸板防喷器的具体位置，是当前最为合理的组合形式。

1.5含硫油气井安全钻井推荐作法（SY/T 5087—2005）

本标准规定了含硫化氢油气井钻井作业中从钻井设计、设备安装、井场布置、硫化氢监测、人员和设备防护、应急管理等方面的安全要求，适用于油气勘探开发中含硫化氢油气井的钻井作业，是目前国内最重要的含硫化氢井钻井安全技术标准。

2.对井控标准应用中存在的问题分析

分析现行的6项井控标准，存在着一些需要探讨的问题。存在这些问题的原因主要在两个方面：一是受国外标准影响，认为国外标准有道理、不能修订；二是分析研究不够，没有深入研究各项标准之间的关系，缺乏对存在问题的认识，具体到每一个标准，存在的主要问题如下：

2.1 节流和压井系统（SY/T 5323-2004）

该标准为井控节流和压井系统的制造标准，也对管汇流程与使用等进行了规定。与目前普遍采用的管汇系列相比，存在着流程不完善、不合理的问题，主要是34.5MPa管汇节流阀后无平板阀，69.0MPa～138MPa高压井口双四通和管汇流程不合理，不利于使用安全。

2.2钻井井控装置组合、配套、安装、调试与维护（SY/T 5964—2006）

该标准存在的问题：一是井控装置公称通径与套管公称直径的组合表格内容不合理，二是压力级别和尺寸系列不全，三是井口防喷器组合不合理，四是双四通井口组合配套形式不合理，五是对远程控制台操作手柄位置规定不明确。

2.3含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范（SY/T6616—2005）

该标准是目前最重要的井控标准之一，井口防喷器组合顺序是最为合理的组合形式。存在的主要问题是双四通井口组合配套形式不合理。

3.对井控标准修订的建议

3.1节流和压井系统（SY/T 5323-2004）

该标准中规定的管汇型式功能不完善、流程不合理，应进行修订。

3.1.1增加管汇中节流阀后的平板阀，增加副放喷管线，完善管汇功能。

3.1.2对于高压双四通井口，考虑两个四通的独立功能，两者之间增加一套半封闸板防喷器。节流压井管汇应安装于上四通，辅助放喷管线安装于下四通。

这样的修改，基于两方面考虑：对于管汇，考虑了闸阀的使用顺序“从外到内”原则，在关井压井中首先使用节流阀后面的平板阀，发生损坏后可关闭节流阀及前面的平板阀后可进行更换，最大限度保证管汇功能。对于四通道和五通道高压管汇，采用新型结构型式，节流阀全部为直角形式；对于井口，双四通一般用于高压含硫等重点井，这类井需要配套高压力级别、功能完善的井控设备。若两套四通直接连接，其中一套发生损坏将会造成井口的失控，是一种不合理的配套形式。考虑了井口装置“自上而下”使用的原则，中间安装一套半封闸板防喷器，并将节流压井管汇安装于上部四通。

在压井中，先使用上部的半封闸板防喷器和上部四通的节流压井管汇，一旦防喷器或四通、管汇损坏时，立即打开下部辅助放喷管线并关闭四通之间的防喷器，可进行更换或继续压井。

3.2钻井井控装置组合、配套、安装、调试与维护（SY/T 5964—2006）

该标准存在表格不合理、井口防喷器组合不合理、双四通井口组合配套形式不合理和对远程控制台操作手柄位置规定不明确等问题，需要进行修订。

3.3对于远程控制台操作手柄的位置问题，应确切表述并明确规定。可以说，对于液压控制系统，最重要、最关键的是液压油量充足、压力足够，只有液压油没有消耗、压力保持良好，才能保证液压控制的可靠性。手柄在“中”位时各腔互不相通，能够锁定防喷器、液动阀在相应的位置，有效防止管线系统油量的损耗；而在开位或关位时管线的漏失将造成油量消耗，管线突然破（断）裂等突发损坏将造成油量的快速损失，存在井控安全隐患。

3.4含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范（SY/T6616—2005）

对该标准双四通井口组合配套形式不合理，建议按进行修改。

3.5钻井井控技术规程（SY/T 6426—2005）

3.5.1对于钻井液安全附加值，建议去掉附加井底压差值的规定，只保留密度附加值。这样规定就将地层压力系数与密度直接联系起来，既科学合理，也便于实际应用。

3.5.2对本标准井口防喷器组合中存在四通下面防喷器的问题及防喷器组合顺序问题，建议修改完善；

3.5.3对于关井后手动锁紧规定不合理的问题，建议去掉手动锁紧后回转1/4圈一1/2圈的规定。修改为“具有手动锁紧机构的闸板防喷器关井后，应手动锁紧闸板并确保锁紧可靠。……，手动解锁时，可先开到底然后回转1/8圈一1/4圈”。

闸板防喷器关井后，靠闸板前面的压紧实现空井或对钻具的密封，两个闸板的压紧力越大封井越可靠。这就需要锁紧杆锁紧到底不得回转，防止其松动后封井失效。有一种理由是回转后利于闸板上部与防喷器内腔的浮动密封，这种理由没有必要。因为二者本身就是贴合密封状态，封井后井压助封作用将使封井更加可靠。

3.5.4对于关井操作程序规定，建议修改为：“先关节流阀（试关井），再关节流阀后的平板阀”。各种工况下的关井都应如此，这可充分利用与保证管汇的功能，有利于关井压井的安全可靠。

4.结论与认识

（1）对当前钻井井控标准中存在一些问题和不合理做法，应该得到纠正和修订。应从井控装置功能方面入手进行分析研究，达到配置合理、功能发挥充分、保证安全备用余量等方面的要求，制定装置配套形式和操作规程；

（2）应加强对井控技术的深入探讨与研究，提高技术水平。应从原理、技术方面的可行性、关井与压井可靠性等方面进行分析，实现技术进步与标准水平的不断提高；

（3）对钻井井控相关标准应规范统一，规定应一致。凡涉及相同问题应有相同的规定，避免不同标准之间存在不同规定的问题，提高标准的唯一性、严肃性和权威性；

（4）在能够满足钻井井控控制风险的情况下，为减少井控装备的重复购置，对井控装备的使用期限、检测要求应做出规定，包括降级使用要求，以确保井控装备的有效使用周期，降低成本。

（5）对制造井控装备配件的生产加工标准应逐步进行规范、统一，防止非标准配件的使用，造成材料成本的扩大和维修成本的增加，从而可规避一定的井控风险。

参考文献：

[1] GB/T 5053.1—2006石油天然气工业钻井和采油设备 钻通设备[S].

[2] SY/T 5323-2004节流和压井系统[S].

井控质量 篇3

近几年来,石油企业尽管在防井喷污染事故方面做了大量工作,投入了大量人力物力,配备更新了井控装备和标准,采取了一些强有力的防范措施,但井喷事故仍时有发生。说明在井控质量管理上,仍存在一些问题和不足,制约了石油企业生产经营的健康发展。

影响井控质量的原因分析

1井控意识淡薄,安全素质不高

意识是一种思想形态,是长期潜移默化的文化积累;而素质是意识和能力的结合。井喷防范意识差,其主要原因是没有正确处理好生产与安全、效益与安全的关系,存在侥幸、麻痹大意的思想。在井控工作中表现为:低标准、低要求、坏习惯的现象。如:M38-13井在起泵杆作业过程中,当班员工在未系安全带的情况下,登高进行捆绑彩条布作业,险些造成严重的安全伤害事故。

2安全责任心不强,措施执行力差

井控安全的保障,得益于人、机、料、法、环的高度统一。而井控质量的保证,则取决于人的安全责任心。在一些作业井上,跟班干部安全责任心不强,不组织员工进行必要的安全风险识别;各岗位员工交接班检查不认真,巡回检查制度流于形式,一些井控措施根本得不到落实和执行。M17-13井停等期间套管闸门未关,放喷管线没有连接,旋塞阀未上紧,给安全生产带来巨大隐患。

3三标工作不扎实,细节管理不到位

井控工作重如泰山,落实起来要各个环节紧密衔接,不能放松忽略任何一个细节。大到防喷器、放喷管线,小到螺丝、旋塞阀和短节。G104-5P61井起冲砂作业过程中,与井口连接处的放喷管线使用了一根1.5m长的快接管线,严重违反安全规定;N15-26井防喷器安装,发现有8条螺丝未上紧,都留有4-5扣,说明井控管理的细节工作很不扎实。

4井控安全投入力度不够

随着新区块的开发,地层、井筒情况的不确定性,井控装备的低标准、低要求、低配套,埋下了井喷失控的隐患。如冀东油田1-5人工岛上的电潜泵井作业时,安装防喷器后,无法进行防喷器试压和下防喷管,因为没有与电潜泵井口配套的油管挂(萝卜头),因此,防喷器无法起到防冒顶作用。

5井控管理机构和制度不健全

井控管理机构是履行井控管理的执行部门。石油企业现行的井控管理组织模式是:集团公司、二级单位、三级单位、作业队等四级井控管理组织网络。但由于领导人员和组织机构的不断调整,导致井控组织机构成员不齐全或经常变动,影响了对井控工作的领导和组织。

近几年,随着对井控工作的重视,各种井控管理规章制度也层出不穷,出现了很多管理制度重叠、交叉的现象。而一些新领域、新情况,井控管理制度却是空白。

6安全教育培训没有针对性

平时的安全教育和应急演练,千篇一律,没有针对性;没有处理好取证与技能培训的紧密衔接,实战经验不足,现场应急处置能力欠缺。如某油田的T301井检泵作业发生井喷后,现场未关停发动机、切断电源、组织作业人员撤离险境,而是抢装井口,造成事态扩大,导致重大井喷火灾伤亡事故的发生。

提高井控管理质量的应对措施

(1)层层分解责任,落实直线责任和推进属地管理,切实加强井控工作的组织领导。落实直线责任就是要落实企业各级一把手对井控工作全面负责,一级对一级,层层抓落实;就是要落实各项工作的负责人对各自承担的井控职责负责,做到谁工作谁负责、谁管理谁负责、谁组织谁负责。

推进属地管理就是要落实企业每一位领导对分管领域、业务、系统的安全环保负责,落实每一名员工对自己工作岗位区域内的安全环保负责,包括井控设备、井控操作、作业活动等,做到谁的领域谁负责、谁的区域谁负责、谁的属地谁负责。养成在做任何工作之前,首先进行危害辨识和风险评估,在安全的前提下再开展各项工作。把岗位职责和属地责任融为一体,形成事事有人管、人人有专责,做到管理过程不空位、不越位、不缺位。

(2)从源头上控制井控质量,完善井控设计审批制度和应急处置预案。认真吸取国内外发生的井喷失控事故教训,修订、完善井控安全处罚规定、井喷失控事故应急处置预案、作业施工现场井控管理办法;重点落实打开油气层前的申报检查批准制度,使井控管理制度具有可操作性。

井控设计是防止井喷失控事故的首要环节。因此要高度重视井控设计的编写、审批和井控设计人员素质的培养提高;充分考虑全危害因素和进行风险提示;对一些特殊工艺井、重点井、复杂井、敏感地区井的设计,要组织专家进行论证,保证井控设计质量。

(3)加强监管,提高现场对井控管理制度和操作规程的执行力。对作业现场采取巡查、抽查、全面检查相结合的办法,检查各项制度和措施落实情况;检查人员上岗、干部跟班情况;检查井控设施完好情况;重点井、关键工序现场派驻安全监督员,进行全过程旁站监督,及时发现和纠正井控工作存在的问题,彻底杜绝井喷事故的发生。

对于查出的问题,基层单位能整改的,现场立即整改。不能立即整改的,下达整改通知单,限期整改;安全监督必须对限期整改情况进行验收确认,使井控管理形成闭环,不留死角。基层单位无力整改的问题,要设立事故隐患项目,研究制定治理措施。

(4)提高员工安全素养和井控应急演练能力。强化井控培训工作,切实提高员工的井控安全意识和技能。按照“理论合格、操作过硬、实战有效”的培训思路,重点抓好基层队队长、技术员、班组长的井控知识和实际技能培训,规范作业井控的“三七”演练动作,提高全员风险识别能力和应急反应能力。

(5)加强对井控设备的配套和保养。加大对井控装备的资金投入,定期对井控设备进行检测和更新改造。严格执行井控装备的维修-检测-试压-送井-巡检制度,避免不合格、过期井控装备进场,确保本质安全,满足井控工作的必要条件。加强和完善井控车间、井控装备运输的管理,实行井控装备的清洗、维修、试压、检测、运输全过程专业化管理。

结论

钻井井控技术探讨 篇4

关键词：井控技术,水合物,浅层气,安全性

随着我国科学技术的不断进步, 钻井井控技术也取得了较快的发展。但面临的问题依然非常严峻。众所周知石油钻井工艺是一项风险大、技术含量高、挑战性强的工程。有些低层构造比较特殊, 更使得钻井面临存在浅层气、天然气水合物、地基不稳定、地层破裂压力低等诸多问题。井控是保证钻井安全的重中之重, 与常规钻井相比, 这些地方的井控在工艺和设备上有更严格的特殊要求。所以, 针对出现的技术难点, 必须制定相应的解决措施, 确保井控作业的安全性。

1 钻井井控技术难点

1.1 节流管线长, 造成压力损失

我们知道在整个钻井过程中, 节流管线必须保证一定的长度, 这就导致了在压井循环时出现摩擦压力损失。节流管线内产生的压力损失, 加上地层破裂压力梯度低, 使得在压井时, 容易在开泵时造成薄弱地层破裂。如果气体充当了溢流体, 那么气体在进入或排出管线时, 体积迅速发生变化, 使得环空压力和节流管线内压力也迅速发生变化, 这时只能通过调节节流阀来增加套压, 保持压力稳定。但事实上, 对于操作者来说, 要想突然间做到迅速、精确的调节节流阀, 明显是有难度的。

1.2 天然气水合物

在钻井过程中, 由于压力高、温度低, 极易产生天然气水合物, 堵塞隔水管、连接器、防喷器和节流管线, 给井控作业带来一定的风险。所以, 在井控作业的各个环节, 都要考虑到天然气水合物可能产生的影响, 尽量避免事故的发生。

1.3 浅层气

浅层气主要是指地表以下1000米内的气体。这些气体产生的压力一般都比较高, 且随着下潜的距离增加, 井底压力和气体的潜在流量都是不断增加的。一旦发生事故造成浅层气井喷, 就会使气体迅速向上膨胀、扩展, 造成的影响非常大, 影响的范围非常广。

1.4 破裂压力与孔隙压力安全窗口窄

不同地方和深度的岩石密度不同, 所以当地层的深度相等时, 上面覆盖的岩石密度较小, 产生的地层表面压力就越低, 造成的破裂压力就越低。所以, 上面受到的破裂压力要远大于底层受到的破裂压力。这也就使得破裂压力与孔隙压力安全窗口窄, 造成隔水管钻井液安全增量、允许的最大关井套压和井涌余量随水深的增加而降低。越往下, 地层越疏松, 钻井井壁的稳定性也就越差, 使得井控作业难度不断加大, 甚至会导致井漏等事故的发生。

1.5 防喷器内圈闭气

防喷器内圈闭气是在处理气体溢流时, 在防喷器内残存的气体。在钻井井控技术工艺上, 圈闭气的压力是不可忽视的, 因为节流管线很长, 且圈闭气的压力大小与节流线内的静液柱压力相等。如果在压井结束后, 直接打开防喷器, 就会导致气体迅速在隔水管内膨胀, 造成井喷, 甚至会造成隔水管破裂。随着深度的增加压力增高, 产生的危害就会越大。

2 井控中几种主要难点的对策

2.1 天然气水合物的处理

解决天然气水合物带来的困扰, 必须实行预防和处理手段并行的办法。

重在预防, 主要有以下几点:

(1) 当钻水合物地层时, 最好采用无隔水管钻井方式;

(2) 在进行井控作业前, 通过井场灾害调查, 对浅层水合物部分进行评价, 在进行井位选择时, 应尽量避免水合物区;

(3) 在平时, 定期对BOP进行水合物抑制剂注射, 防止产生水合物;

(4) 采用合成油基泥浆和油基泥浆进行钻井操作, 这类泥浆含水量低、盐度高, 所以一般情况下不会产生水合物。在合成基泥浆不允许使用的场合, 可以用高盐度的水基泥浆代替;

(5) 针对不同场合, 采用不同的钻井工艺, 对施工设备进行改良等。

天然气水合物一旦产生将很难除去, 主要有以下四种方法解决:

(1) 加热法。在压力一定的情况下, 可以加入一定的循环热流体, 不断增高水合物周围的温度, 当温度比平衡温度还要高时, 水合物就会慢慢溶解;

(2) 机械法。就是采用一些机械力强力破坏水合物, 比如施工设备生成水合物时, 可以使用ROV将其除去;

(3) 化学方法。利用化学反应的原理, 注入水合物抑制剂, 使水合物与抑制剂直接接触, 慢慢溶解;

(4) 减压法。当温度一定的时候, 可以通过降低水合物表面压力, 使其小于水合物的平衡压力的方法, 将天然气水合物逐渐溶解。

2.2 浅层气的处理

浅层气的问题若处理不当, 就会造成井喷, 后果不堪设想。所以, 当在井控作业时遇到浅层气, 必须采取合理的措施进行处理。

(1) 井控作业无隔水管时, 要保证钻井液的密度小于压裂梯度。若存在浅层气, 则在保证地层不被破坏的情况下, 最大排量注入压井液压井。若这样仍不能压住井, 必须停止作业, 将工作平台移到安全区域。

(2) 井控作业有隔水管时, 隔水管主要起到导流的作用, 为钻井流体提供了一个环形回流空间。目前, 大多数钻井平台的导流系统都是将天然气引向下风, 减少火灾发生的几率, 但这种情况仅仅满足于小气量、低压的情况。当浅层气数量较大时, 也要采用加大钻井液的方法来压井。在保证地层不被破坏的情况下, 最大排量注入压井液压井。若这样仍不能压住井, 必须停止作业, 将工作平台移到安全区域。

(3) 钻领眼注意事项。在浅地层可以通过钻领眼的方法对其进行评价, 能够一定程度上规避浅层气风险。如果在钻领眼时遇到浅层气, 就需要最大排量注入压井液平衡压力, 如果气流仍然得不到控制, 就必须停止作业, 将工作平台移到安全区域, 待浅层气释放完毕后, 再回到井位继续作业。

2.3 防喷器内圈闭气的处理

压井结束后, 关闭的防喷器内残存了一部分气体, 这些压力较大的气体就是圈闭气。圈闭气的压力与节流管线内的静液柱压力相等, 并且随着钻井深度的增加而增大。处理圈闭气的方法主要有:

(1) 关闭下面的防喷器闸板, 隔离下部井眼;

(2) 从压井线一端注入压井液, 并且从节流线返出, 直到节流线和压井线内都充满压井液为止;

(3) 关闭压井线阀门, 使用油气分离器使节流线泄压;

(4) 打开环形防喷器, 同时关闭分流器, 通过压井液不断循环排除剩余气体;

(5) 关闭环形防喷器, 通过压井液将节流线内的海水和气体排除。

3 结论

尽管钻井井控技术仍然面临着诸多的难点, 但通过本文的分析, 已经提出主要难点的解决措施, 对其它的难点也提出了相应的解决策略。对于天然气水合物的处理, 要采取预防和处理并行的手段, 具体问题具体分析。对浅层气的处理和防喷器内圈闭气的处理, 也具体针对几种特殊情况提出了相应的解决方案。另外, 要想更好的完成钻井井控作业, 还要注意以下几点:

(1) 钻井之前, 必须准确预测地层破裂压力和地层孔隙压力, 确定钻井液密度和井身结构。对浅层气出现的可能性做出准确分析和评价, 在选择井控井位时, 尽量避开浅层气位置, 减少浅层气伤害。

(2) 在施工过程中, 使用随钻测压和随钻测井等工具, 实时检测环空压力和地层的变化, 做到有溢流早发现、早控制。

井控压井方法研究 篇5

1. 常压法压井的特点

井底常压法是一种保持井底压力不变而排出井内气侵井液的方法。这种压井方法计算简单, 操作方便, 容易在现场实现。这种压井方法无论是立即增加井液密度, 还是一次循环加重, 或是多次循环加重都适用, 能替换目前油田压井的各种方法。

2. 常压法压井

常规井控指一旦发生溢流或井喷后, 立即有效地控制井口, 保证井内有一半或一半以上钻井流体的压井方法。常规井控溢流或井喷关井后, 关井立管压力可能为零, 也可能不为零, 下面分析这两种情况下的压井方法。

(1) 关井立压为零的压井方法

这种情况往往是由于抽汲作用或由于气体扩散进井筒钻井液中形成溢流, 且说明井内钻井液柱压力大于或等于地层压力, 可不必提高钻井液密度即可建立井筒内。常规压井方法就是溢流发生后正常关井, 在泵入压井液过程中始终遵循井底压力略大于地层压力的原则完成压井作业的方法。

(2) 司钻法压井

司钻法是发生溢流关井后, 用两个循环周来完成压井作业的方法。先用原密度井液排除溢流, 再用压井液压井。该方法往往在加重及供应不及时的情况下采用。此方法从关井到恢复循环时间短, 容易掌握。

(1) 压井具体步骤如下:

根据关井得到的资料计算压井所需数据, 绘制出立管压力控制进度曲线, 作为压井施工的依据。

第一循环周:排溢流。缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压保持关井套压不变直到达到选定的压井排量。

第二循环周:泵入压井液, 重建井内压力平衡。缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压等于关井立管压力不变, 直到达到压井排量。

(3) 工程师法压井

发生溢流关井后, 将配置的压井液直接泵入井内, 一个循环周内将溢流排出井口并压住井的方法。此方法压井时间短, 井口装置承压小, 对地层施加的压力小。但是, 在压井时加重材料必须充足, 从关井到恢复井内循环时间长。

(1) 压井步骤

根据关井录取到的资料计算压井所需数据, 填写压井施工单, 绘制立管压力控制进度曲线, 配置压井液。加重时要定时测量压井液的密度, 使压井液密度均匀。

缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压保持关井套压不变。当泵速达到压井排量时, 调节节流阀, 使立管压力接近初始循环立管总压力。

3. 压井作业注意事项

压井作业中应注意的问题

(1) 井前首先要用油嘴控制放掉套管气; (2) 循环压井液过程中不得停泵, 排量不得低于0.5/min, 最高泵压不得高于油层吸水启动压力 (即油层开始吸水时的压力) ; (3) 压井过程中始终保持井底压力大于或等于地层压力, 并保持稳定;保证不压漏地层并注意保护油气层。 (4) 压井液返出后, 控制进出口排量平衡。 (5) 停泵后5~15min观察出口无返出。

二、特殊压井方法简介

前面主要讲解了常规的井控压井作业。然而, 有些现场发生的问题不能直接用“循环出气侵液体”的方法解决。不过, 大多数情况不会太大地改变井控的基本步骤。每一井喷的情形是独特的。常规井控技术有时不能充分解决问题, 有些情形下不能进行循环。例如, 钻柱不在井底、井漏、钻柱底堵塞或空井等。当出现这种非常规情形时, 就需要用非常规的井控压井技术。

1. 空井压井方法

空井压井是指溢流发生后井内无钻具或有钻具但不能建立循环的井, 但能实现关井或经过处理后能关井。

2. 低套压压井方法

低套压压井是指发生溢流后不能关井, 若关井, 套压就会超过最大允许关井套压, 不能关死井, 只能在最大允许关井套压的情况下节流放喷。

(1) 不能关井的原因:溢流;发现溢流太晚;套管下得太浅。

(2) 压井原理:就是在井不能完全关闭的情况下, 通过节流阀控制套压, 使套压在不超过极度限套压的条件下压井。当加重钻井液上返到一定高度后, 可在套压范围内试行关井。关井后求得关井立管压井和压井钻井液密度, 再用常规法压井。

(3) 减少地层流体的措施:低套压压井过程中, 井底压力不能平衡地层压力, 地层流体仍会继续侵入井内, 从而增加了压井的复杂性, 为了减少地层流体的继续侵入, 提高第一次循环的重钻井液密度, 可使加重钻井液进行环空后, 能较快地增加环空的液柱压力, 降低井口套压。

3. 又喷又漏的压井方法

即井喷与井漏同存在于一裸眼井段中的压井。这种情况需优先解决漏的问题, 否则, 压井时因压井钻井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力。其表现形式可分为上喷下漏、下喷上漏。

(1) 上喷下漏:钻遇井漏时, 应立即停止循环, 间歇定时定量反灌钻井液以降低漏速, 尽可能维持一定液面高度来保证井内液柱压力略大于高压产层的地层压力。

(2) 下喷上漏:生溢流后, 提高钻井液密度压井而将上部某地层压漏时, 就会出现所谓的下喷上漏。方法是:应立即停止循环, 间歇定时定量反灌钻井液。然后隔开喷层和漏层, 再堵漏以提高漏层的承压能力, 最后压井。

结论

本文对常规井控及一些非常规井控进行了归纳分析, 其目的都是排除井眼中的地层的流体, 使井底的压力大于或等于地层压力, 不同的是两者所用方法不同。

对于司钻法和工程师法压井, 可以得出以下结论:

1.司钻法压井过程中, 套压峰值较高, 这是由于气柱下部为原钻井液, 密度较低, 故环空顶部回压, 即套压较高;

2.工程师法压井过程中, 套压有两个峰值, 第一个峰值在加重钻井液到达井底时出现, 第二个峰值在溢流到达井口时出现, 这个峰值较前面一个峰值要高, 但比司钻法的峰值要低, 两个峰值之间套压会先降低, 后升高。

面对不同的情况, 选择不同的压井方法, 是压井的关键。只有选择正确的压井方法, 并准确计算压井各参数, 才能有效地控制溢流或井喷。

摘要：由于各种不可预知的因素限制, 钻井过程中, 发生溢流、井涌的机率很高。溢流发生后, 井底压力失衡, 就要进行压井作业重建井底压力平衡。但是如果在开井状况下循环, 就会因为环空液柱压力太小, 新注入的钻井液会随着油气立即喷出, 无法建立压力平衡, 所以必须在井口造成一定的阻力 (即套压和立压) 。

关键词：井控压井,套压和立压

参考文献

[1]宴凌.特殊情况下的压井[J].钻采工艺, 1992, 15 (4) :11-13.

[2]张桂林.井下作业井控技术[M].北京:中国石化出版社, 2006:29-39.

小井眼钻井井控技术 篇6

关键词：小井眼,钻井,井控技术

小井眼,顾名思义是相对于常规井眼尺寸偏小的井眼结构,不同的国家定义不尽相同,有的认为是完钻井眼小于常规完钻井眼215.9mm(8讓讈″)的井眼,还有的认为是环空间隙小于25.4mm(1″)的井眼,而目前一般是把小于152.4mm(6″)的井眼定义为小井眼。小井眼可降低钻井成本,并有利于环保,目前小井眼成为一项热门钻井技术,随之而来的是如何控制小井眼钻井过程中井控的问题。

1 井控技术基本要素

1.1 基本参数及计算

1.1.1 内容积及计算

内容积是指钻柱(或管柱)的容积。

式中V内—内容积m3;

D柱内—钻柱(或管柱)内径mm;

H柱—钻柱(或管柱)长度m。

1.1.2 环空容积及计算

环空容积是井眼(或套管)与钻具之间的容积。

式中V环—单位环空容积m3;

D井—井眼直径mm。

1.1.3 排替量及计算

排替量是井内管柱排替井内流体的体积。

(1)管柱水眼畅通时

式中V排—排替量m3;

D柱内—钻柱(或管柱)内直径mm。

(2)管柱水眼堵塞时

说明:此时的管柱排替量等于管柱的外容积。

1.1.4 井底压力及计算

井底压力是井内液柱压力与其他垂直方向压力的矢量和。由于井内钻井液柱压力同时作用于井壁和井底,因此作业工况不同时,井底压力是不一样的。

井眼静止:P井底=P静液柱

正常循环:P井底=P静液柱+P环空损失

提钻时:P井底=P静液柱-P抽吸

下钻时:P井底=P静液柱+P激动

循环油气侵时:P井底=P静液柱+P环空损失+P节流回压

环空压力损失:

式中PV—钻井液塑性黏度mPa.s;

ρ—钻井液密度g/cm3;

Q—泵排量L/s;

D井、D柱外—井眼直径、钻柱(或管柱)内直径cm。

1.1.5 钻井液上返速度

式中v—钻井液上返速度m/s。

1.2 基本原理

1.2.1“U”形管原理及效应

“U”形管原理是压力平衡的基本原理。钻井作业是以“U”形管原理为依据,在钻井施工中,保持井底压力等于或略大于地层压力,即近平衡压力钻井。

当“U”形管压力达到平衡后,管底为一个压力平衡点,此压力为一个定值,可以通过任意一侧的压力获得。以“U”形管原理可以分析钻井时井内的各种压力平衡关系。

1.2.2 激动压力和抽吸压力

当钻井液在井内流动时,与井壁及管壁产生摩擦阻力,其方向与钻井液流动方向是相反的。提钻时,钻井液会向下流动补充钻具提出产生的空隙,产生向上的阻力称为抽吸压力,可以减少钻井液柱对井底的压力,大的抽吸压力,会诱使地层流体进入井筒。下钻时,钻井液会向上流动被挤出井筒,此时产生的阻力方向向下,会给地层施加一个额外的激动压力,大的激动压力,会造成井漏。

从对底层增加的压力来看,激动压力为正值,抽吸压力为负值,影响这2个压力的因素主要包括:起下管柱的速度、钻井液黏度、钻井液静切力、钻井液密度、井眼和管柱之间的环形空隙。

2 小井眼钻井的井控技术

2.1 小井眼的井控特点

2.1.1 环空间隙小,对溢流更敏感

以克拉玛依油田红浅井区观察001井为例:二开钻头尺寸为152.4mm,钻具尺寸为127mm,对比常规钻井钻头尺寸215.9mm,假设钻井液密度为1.20g/cm3,溢流物为水,溢流量为1m3,由式(2)、(6)计算得出:

常规井眼:

小井眼:

由上述计算可以得出下面2个结论:(1)相同溢流量情况下,小井眼井底压力降低值是常规井眼的4倍左右;(2)相同排量下,小井眼的上返速度是常规井眼的4倍多。

由上述计算及结论可以看出,小井眼与常规井眼相比,单位环空容积小,在相同溢流量下,流体在环空中占的高度高,上返速度快,对溢流有很强的敏感性。从井控控制来看,流体在井筒中侵入高度越高,控制难度越大。因此相同地层情况在发生溢流时,小井眼井更难控制,更容易失控。

2.1.2 小井眼钻井起钻作业时更容易产生抽吸,造成溢流或井喷的可能性越大

小井眼由于环空间隙小,在相同条件下,相同钻具的排替量在小井眼环空占的比例高,单位时间内,钻井液补充的速度快,产生的向上的阻力,即抽吸压力就会大,更容易抽吸造成溢流甚至井喷。

影响抽吸压力的因素有起钻的速度、钻井液的切力和黏度、钻头泥包情况等,其中最主要的是起钻速度,起钻速度在0.1m/s时,产生的抽吸压力位1.357MPa,当量钻井液比重是0.03g/cm3;起钻速度在1.0m/s时,产生的抽吸压力位3.770MPa,当量钻井液比重是0.084g/cm3。因此,控制起钻速度,能最大限度的减少抽吸压力。

2.1.3 循环压力损失大

循环压力损失包括:地面管汇、钻柱内、钻头水眼和环空压力损失。

以克拉玛依油田红浅井区观察002井为例,二开钻头尺寸为152.4mm,钻具尺寸为127mm,对比常规钻井钻头尺寸215.9mm,假设钻井液密度为1.20g/cm3,塑性黏度26mPa.s,排量28L/s,由式(5)计算得出:

常规井眼环空压力损失:

小井眼环空压力损失:

由上述计算可以得出,相同条件下,小井眼环空压力损失比常规井眼环空压力损失大得多,超过60多倍。在小井眼中,环空压力损失可占到泵压的90%,甚至更多,而在常规井眼中,环空压力损失仅为泵压的10%左右。另有小井眼中钻柱的旋转对环空压降的影响也很大,随着钻柱的高速旋转,环空压降会显著增加。

环空压力损失越大,钻井过程中要平衡相同地层压力,需要的钻井液柱压力就会越小,钻井液的密度就会越小,当停止循环静止时,液柱压力则不能平衡地层压力;当液柱压力能平衡地层压力时,循环时,过大的循环压力损失,会导致井漏,先漏后喷,致使井控复杂。

2.2 小井眼溢流检测技术

常规钻井溢流检测主要是通过观测钻井液罐液面的增量。这种检测方法的灵敏度主要取决于液面报警仪和坐岗人员的责任心,一般要等到钻井液罐的增量达到2m3以上才能检测到井涌。

小井眼钻井溢流时,反应时间短,不能单纯依靠钻井液罐增量来检测溢流,必须应用新的方法来提高检测精度和灵敏度,可采用的主要方法有:(1)出入口流量实时监测溢流检测方法。在钻井液入井口和返出口上安装电磁流量计,实时记录入口、出口的流量,并绘成实时曲线,可从曲线的变化来及时发现溢流,灵敏度较高;(2)钻井液流出量、立管压力实测与预测对比检测方法。实时采集钻井液流出量和立管压力,记录实测值,利用井筒动态模型预测钻井液流出量和立管压力,将实测值与预测值进行对比,根据两者之间的偏差及时判断是否发生了溢流;(3)其它溢流检测方法。钻井液流量波测量方法;钻井泵压力波的往复传播时间测量方法,此方法是根据波在气体中的传播速度比在钻井液中慢,发生气侵时传播时间会急剧增加。

2.3 小井眼压井方法

由式(2)可知,小井眼环空体积小,对溢流敏感,从发生溢流到发现溢流的时间短,并且小井眼环空压力损失很大,可占到泵压的90%,因此小井眼压井一般不能采用常规压井方法,通常采用动态压井法。

2.3.1 动态压井法(动平衡压井法)

利用循环钻井液时产生的压力损失来控制地层压力。以克拉玛依油田红浅井区观察003井为例,二开钻头尺寸为152.4mm,钻具尺寸为127mm,钻井液密度为1.20g/cm3,塑性黏度26mPa·s,由式(5)计算得出:

(1)排量为24L/s时:

当量循环密度:ρ当=0.13H柱/g H柱=1.3(g/cm3)

(2)排量为28L/s时:

当量循环密度:ρ当=0.17H柱/g H柱=1.7(g/cm3)

由上述计算可以看出,通过改变排量,可以改变环空压力损失,从而控制小井眼的井底压力,进而控制溢流,而不需要加重钻井液。

2.3.2 动态压井的现场实施

(1)实时环空压力损失监测:钻井过程中,通过改变泵排量,记录下不同排量下的实测环空压力损失,以备动态压井时使用;(2)钻进溢流时控制:现场检测到发生溢流时,应立即增大循环排量,通过增大对井底的压力,来平衡地层压力,阻止地层流体进一步侵入井筒;在不停钻的情况下,可通过提高钻具的转速来增大环空压力损失来控制溢流。

2.3.3 动态压井法的优点

动态压井法与常规压井的等待加重法和司钻法相比有以下几个优点:不用加重钻井液;可以尽快地实施压井作业;可最大限度地减小套管鞋处的压力。

常规压井是利用节流套压(井口回压)来增大井底压力,井内任意深度处所受的压力等于该深度以上钻井液柱压力与井口套压之和。而动态压井时,由于环空压力损失是均匀作用在整个井壁上的,井壁上任意深度处所受的压力等于该深度以上钻井液柱压力与环空压降之和。因此,对裸眼井段而言,动态压井比常规压井对井壁产生的压力要小。

2.3.4 动态法压井应注意事项

(1)采用动态压井法时,取全地层压力预测值和不同排量下的环空压力损失。影响环空压力损失大小的因素包括:钻井液泵的功率、井径、井深、钻井液性能、钻柱直径等;(2)动态压井主要依靠环空压力损失来平衡地层压力,由于影响环空压力损失的因素较多,因此不容易控制、量化,可能容易压漏地层,从而造成井控的进一步复杂。

所以小井眼压井的方法,也应根据现场具体情况来确定。具体考虑的因素包括:压井过程中施加给井眼内薄弱地层的最大静压力;循环压力损失;井内薄弱地层处的破裂压力。

比较压井最大静液柱压力与循环压力损失之和与地层破裂压力之间的大小,以确定是否可以利用动态压井法压井。

2.4 小井眼钻井的井控技术措施

(1)合理设计井身结构,确保高的地层承压能力;(2)合理选用钻井液性能,满足近平衡压力钻井;(3)起钻时应做到连续灌浆或按井控实施细则规定灌浆;(4)严格控制起下钻速度,及时调整钻井液性能;(5)利用有效的溢流检测方法,及时发现溢流;(6)标准化安装井控装置,确保发生溢流或井喷时能迅速控制井口,能在最短时间内恢复井内压力平衡;(7)井场储备一定量加重钻井液和加重材料;(8)根据井深、钻具的不同,选择合适的循环排量。

3 结束语

小井眼由于其井眼尺寸小的特殊性,在钻井作业过程中,应区别于常规井井控进行处置,制定针对性的井控技术措施,尤其是提高溢流检测的及时性、准确性,早发现、早关井、早处置,做到“发现溢流,及时关井;疑似溢流,关井检查;预测溢流,关井循环”。

参考文献

[1]钻井手册(甲方)编写组.钻井手册(甲方)(上册)[M].北京:石油工业出版社,1990,59-144.

[2]石油天然气钻井井控编写组.石油天然气钻井井控[M].北京:石油工业出版社,2008,26-93.

[3]陈庭根,管志川.钻井工程理论与技术[M].东营:石油大学出版社.2000,142-165.

试论钻井井控技术 篇7

在钻井施工作业中, 勘探井井深、周期长、地层复杂、地层压力高、硫化氢含量高等因素都增加了工作的危险性, 并给操作人员带来较大的安全隐患。良好的井控技术是指在各类工况下都能够迅速控制突发事件、消除危险因素, 是油田钻井技术人员日常工作中必须掌握的一项技术。通过按照井下作业的工艺特点, 针对具体情境来实施井口压力控制技术, 可以有效提升作业效率、保障人员安全, 从而更好的开展钻井作业。鉴于上述原因, 本次研究对当前的钻井井控技术进行了详细阐述, 并结合实践经验提出改进和完善井控技术的有效措施。

2 有效的钻井井控技术

2.1 严格规范井控设计

良好的井控设计可以使井控技术更趋于标准化, 也是安全生产的重要保障。首先, 应严格执行标准设计、安装各类井控装置, 从而为后续的规范操作奠定基础;其次, 要做到设备管理标准化、制度化、科学化, 严格设备使用年限, 并不断强化井控工作的日常管理, 认真收集、整理、分析各项井控数据。第三, 做好井控日常管理工作, 各类工具应摆放在指定区域, 并定期维护各路封井器原件、管汇、阀门等等, 严格保障设备质量过关。

2.2 提高员工操作能力

伴随着钻井工作的不断发展, 对于员工的专业知识和实践经验和提出了更高的要求。公司应结合教育、实践等工作来提升员工的井控技术, 并根据每个人的实际岗位和技术水平制定、实施培训计划, 从而提高井控人员的安全意识和专业水平。此外, 还应加强不同员工之间的经验交流和研讨, 如在实际中通过组织“老带新”等活动来深入渗透井控知识。并积极贯彻各类井控安全制度, 在增强员工安全意识的基础上提高他们的实际操作技能。

2.3 加强井控专项检查

由于井控技术的实施涉及到地层压力配套设施、封井器、节流管等多种配套设备, 因此实际操作中还应做好设备的安装与维护工作。例如, 在安装地面井控装置时, 应严格按照实际地层压力进行前期设计, 并通过现场的调试与安装来做好后续保障。此外, 还应在日常现场工作中加强对钻井设备的检查、维护、保养等工作, 发现问题应及时安排专业人员排除故障, 从而最大限度地保障安全生产。

2.4 构建井控管理体系

构建完善的井控管理体系, 是实现井控安全的重要保障。实际中, 可实行套管头、采油树及井口试压配套专业化服务制度, 从而形成一套完备的井控标准化管理体系。首先, 建立井控巡回检查制度, 将安全责任落实到具体的岗位和人员当中;第二, 将井控安全与岗位奖惩相结合, 把安全作为年底绩效考评的重要指标, 并与个人奖金、岗位晋升、培训机遇等相匹配;第三, 大力贯彻安全理念, 建立井控安全宣传小组, 定期开展井控技术交流活动, 严厉惩罚出现井控事故的井队, 并深刻分析事故原因, 避免再犯类似错误。

3 完善井控技术的注重要点

3.1 提高设备动态控制与员工实际操作能力

为了最大限度地保障安全生产, 实际生产中还应注意提高井控设备的动态控制能力和员工的操作能力。首先, 要加强对节流阀结构的改善工作, 不断提高节流阀的强度、精确控制能力和抗冲蚀能力;第二, 持续开发新型的多级节流系统, 通过合理分配压降来改善节流阀件的工作条件;第三, 要做好员工井控技术的培训工作, 使其具备对各类突发事故的处理能力。

3.2 开展井控技术安全隐患研究

伴随着现代钻井技术向现代化的不断迈进, 对于井控技术安全隐患的排除方法也得到了长足的发展。通过采取压回法或者反循环压井法, 可有效防止技术套管破裂。此外, 编制压井计算机软件, 能够很好地确保压井方案的科学性和准确性, 在一些地区也得到了广泛的应用。借助于上述措施, 可有效地排除潜在危险因素, 对压井风险进行科学、精确的评估, 从而完善应急预案, 尽量避免井喷事故的发生。

3.3 做好硫化氢监测防护工作

硫化氢的监测、防护工作同样是完善井控技术的一个重要措施。针对不同地区的含硫情况, 可在抗硫设备、钻井工艺等方面采取相应措施。在高含硫地区勘探时, 应该安装遥控点火装置以防寒流气体遇火爆炸, 并参考以往经验制定硫化氢防护和监测设备配备标准, 从而保障井控安全。

3.4 预防天然气水合物等其它风险

除了上述工作之外, 完善井控技术的要点还包括解决天然气水合物、处理浅气层、释放井内圈闭压力等。首先, 解决天然气水合物的方法包括加热法、机械法、化学方法和减压法等等, 实际操作中可结合现场因素选择适宜的方法;其次, 浅气层的处理应考虑隔水管的有无, 如果没有隔水管应使钻井液的密度小于压裂梯度, 如果有隔水管时可让其发挥导流作用, 处理浅气层时可采用钻领眼的方法;第三, 井内圈闭压力的处理可从节流管汇处定量释放钻井液。即:每次释放40-80升钻井液, 若套压下降, 立压不下降且套压有点升高, 说明圈闭压力已经消除。

4 结论与展望

伴随着钻井工作的不断发展, 越来愈多的人开始关注井控技术的重要性。本次研究总结了实际生产中重要的几项井控技术, 并结合自身经验阐述了完善井控技术的注重要点。研究认为:井控安全对于钻井公司的生存与发展起着至关重要的作用, 也是石油生产中不可忽视的一项重要任务。相关单位及技术人员应做到严格规范井控设计、提高自身操作能力、加强井控专项检查、构建井控管理体系, 在充分了解井控技术的特点与难点的情况下加强技术交流, 从而不断提高钻井作业的安全性。未来, 相关人员还应进一步加强设备动态控制、井控技术安全隐患探寻、硫化氢监测防护、各类现场风险预防等方面的研究。本次研究对于完善井控管理体系, 保障钻井施工安全, 进一步提升当前钻井井控技术的先进性、科学性有着一定的参考意义和借鉴作用。

摘要：伴随着人们对钻井作业安全的不断关注, 钻井井控技术也得到了快速的发展。本次研究结合自身经验, 提出了提升现有钻井井控技术的实际措施和注重要点。文章对于完善井控管理体系、保障钻井施工安全等具有重要的实际作用和参考价值。

关键词：钻井,井控技术,提升,完善

参考文献

[1]高佑贤, 姚立新, 田金江.钻井井控技术问题研究与探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2013 (21) :42-44.

[2]王建涛.浅析石油井控技术的应用与发展[J].化学工程与装备, 2014 (04) :176-178.

井控技术在钻井中的应用 篇8

一、井控技术的基本原理与相关设备概述

1. 井控技术的基本原理

在钻井工作中所运用的井控技术的工作原理主要就是以压力平衡原理作为基础, 压力平衡原理就是指在实际的钻井工作中保证井底的压力等于或大于地层的压力。而将井控技术运用与钻井工作中, 最主要的目的就是为了在作业的过程中, 一旦出现不良情况, 可以及时有效的控制好工作的力度, 从而降低因不良情况的出现而带来安全威胁[1]。一般情况下钻井作业主要包括压井作业、冲砂作业、压裂酸化、钻杆或上下油管、射孔作业、注水泥塞以及钻塞作业着八种作业类型, 而且由于这八种作业的情况都极为的复杂, 所以对井控技术的要求相对来说也比较高, 而且在钻井作业的过程中, 也会遇到一些井控技术的难点, 如节流管线长、安全窗口过窄等。

2. 井控技术设计的相关设备

在钻井中所运用的井控技术所涉及的相关设备很多, 主要包括以下几种:封井器、节流管以及地层压力配套设施等[2]。而所涉及的这些设备都会对钻井作业的效率产生极大的影响, 同时设备质量的好坏还关系着作业人员的生命安全, 所以在进行钻井作业前, 一定要严格按照这些涉及的井控设备, 而且在安装好后要进行仔细的检查, 除此之外还要对这些设备进行必要的维护、保养, 避免设备年久失修而出现老化, 从而埋下安全隐患。例如在实际的生活中, 在安装井的地面井控装置时, 首先就必须对地层压力进行监测, 然后根据得到的地层压力进行地层压力配套设施的设计, 并且在安装时要进行现场测试, 保证设施安装完好, 提高使用的安全性。同时在日常的钻井作业中, 一定要对这些井控设备进行定期的维护, 在保证设备性能的基础上进行钻井作业的开展。

二、井控技术在钻井中的应用

1. 井控技术在调整井中的应用

在钻井作业中, 调整井与其他的钻井相比有一定的难度, 而产生的难度主要是在作业的过程中无法对地层压力进行精确的测量, 而且经常性的出现水涌现象, 从而导致井喷事故的发生, 引发安全事故。而在调整井中井控技术的应用主要有以下几种情形:

(1) 水涌现象的预防

在实际的作业中, 由于对井内注入水时会造成压力出现变化, 从而导致水涌现象经常发生。而针对这种现象, 将井控技术应用与作业的过程中, 就可以对钻井液的密度以及井身的相关构造进行有效的确定, 然后在对井网压力进行合理分析的基础上设计注水压力的分布图, 从而达到有针对性进行技术设施的选择, 此外还应根据所得到的出水层的相关数据, 对钻井中索要用到的钻井液、密度、堵漏材料等进行完善的设计。在将井控技术运用到实际的钻井作业中, 首先必须提前关闭注水井并进行泄压。对注水井的要求就是当注水井达到的范围会对调整井造成影响, 注水井必须停止钻井液的注入, 此外要充分的准备钻井液的处理剂, 而在现场条件允许的情况下, 可以进行相应的钻井液的供应站的建立, 从而当出现水涌现象时可以做到及时的处理。

(2) 水涌现象发生后井控技术的应用

当在钻井作业中发生水涌现象时, 一定要根据现场的实际情况扩大停注范围, 同时在运用井控技术时一定要注意以下几点: (1) 当钻井中出水层的渗透性能较好的情况下, 如果关井压力较低而出水量较大时, 则通常情况下选用工程师压井法, 有效的提高钻井液的密度, 避免密度过低的情况发生。 (2) 当钻井液的密度出现增大时, 应往井内加入适量的堵漏剂, 同时要切实的根据出水的水量确定合适的压井速度。 (3) 在操作的过程中, 应往井内注入适量的润滑剂。

2. 井控技术在小井眼中的应用

小井眼就是指钻井的井眼尺寸较小的井, 而小井眼与常规的井眼相比有着环空容积较小、循环压力损失较大以及产生井喷的概率较大等几个方面的特点, 这些特点使得小井眼的井控难度系数大大的增加, 所以在实际的小井眼的作业中通常是采用动态压井的方法。在小井眼采用井控技术所采取的设施主要有以下几个方面: (1) 根据实际的需求合理的设计井身的构造, 从而有效的保证地层的承压能力。 (2) 对于钻井液的选择要严格的考虑其性能, 从而有效的实现钻井压力的平衡。 (3) 在起钻以及下钻时一定要严格的按照施工要求进行, 且要根据实际情况适时的调整钻井液的性能。 (4) 在作业的过程中, 要切实的根据钻井的用具以及深度的不同确定合理的循环排量。

3. 井控技术应用时需注意的事项

在井控技术的应用时需注意的事项[3]主要有以下几个方面: (1) 要不断的加强对井控技术操作人员的培训。目前, 随着钻井技术的不断发展, 对于作业人员的技能水平也提出了更高的要求。所要一定要加对作业人员的技能培训, 提高作业人员在实际的作业过程中能很好的运用相关的技属及时的处理作业中遇到的危险, 避免安全事故的发生。 (2) 加强对井控技术的探索与研究力度。对于钻井这个操作性极强的项目来说, 光有理论知识是远远不够的, 而要让作业人员积极的参与到实际作业中, 去不断的积累经验并积极的去探索研究, 真正的掌握技术的要点所在, 从而更好的进行实际的运用。

讨论

随着钻井业的发展, 使得井控技术的重要性也越来越大, 井控技术的掌握程度对作业的效率以经济人员的安全都有着极大的关系。所以在实际的钻井作业中, 一定要提高作业人员的技能水平, 充分的掌握井控技术的关键, 从而更好的进行钻井作业的开展, 保障的提高作业的效率以及人员的安全。

参考文献

[1]陈达海, 付建华, 骆进, 等.川渝井下作业现场井控技术要点及溢流关井程序探讨[J].钻采工艺, 2012, 31 (6) .

[2]鲁瑞理.井控装置现场使用问题初探[J].今日科苑, 2012, (18) .