井控技术概述概要.ppt

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。

2. 二级井喷事故（Ⅱ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（Ⅲ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（Ⅳ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1—1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0.05—0.1g/cm3；气井为0.07—0.15g/cm3 （二）油水井为1.5—3.5MPa；气井为3.0—5.0MPa,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,一、与井控设计有关的法规、后勤供应、成本与安全 二、井控设备选择 三、应急计划（人员安全、防止污染、恢复控制） 四、 应急予案的内容 （井基本情况、组织机构、工作职责、物质储备、井喷失控处理、救援及通讯联络）,第三节 井控设计参数确定及 井场布置,施工单位应根据地质设计和工程设计作出施工设计，必要时应查阅钻井及修井史等资料和有关要求，选配压井液及相应压力等级的井控装置 对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿等工业与民用设施应进行现场勘察，并在工程设计中标注说明和提出相应的防范要求施工单位应复核在井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿等工业与民用设施情况，并制定具体的预防和应急措施 作业施工现场的井场电路布置、设备安装、井场周围的预设设施的安装摆放要符合有关标准规定，并且要确保作业正常施工 设计完毕后，按规定程序进行审批，未经审批同意不准施工井内溢流,气体是可以压缩的流体，其体积取决于其上所加的压力压力增加，其体积减小；压力降低，其体积增加气体的压力和体积的关系随气体类型不同而变化然而，天然气的压力—体积变化情况，近似于“反比例”也就是，当压力减少一半，其体积增加。