井控技术及延长气田容易被忽略的气井安全.doc

井控技术及我区容易被忽略的气井安全惠建军第一部分井控技术第二部分我区容易被忽略的气井安全第一部分井控技术第一章绪论1、井控的基本概念1.1井控的概念1.1.1井控的定义井控即井涌控制或压力控制是指采取一定的方法控制住地层孔隙压力基本上保持井内压力平衡保证钻井的顺利进行的技术。定义中所说的“一定的方法”包括两个方面：（1）合理的压井液密度；（2）合乎要求的井口防喷器。定义中所说的“基本上保持井内压力平衡”指：P井底-P地层=ΔP（ΔP取值：对于油井取1.5～3.5MPa；对于气井取3.0～5.0MPa。）说明：我区气井深度大致在3000m～5000m将压差ΔP折算为钻井液应附加的当量密度约为0.1g/cm3若将地层压力看作等同于清水压力则钻井液密度为1.1g/cm3。实际上我区除本溪组外绝大多数气层的压力系数小于1因此1.07g/cm3的钻井液起步密度较为合理的但显然不适用于正常压力系数的大部分本溪组和个别马家沟组。1.1.2井控的分级根据井涌的规模和采取的控制方法之不同井控作业分为三级即初级井控、二级井控和三级井控。初级井控：采用合适的钻井液密度和技术措施使井底压力稍大于地层压力的钻井过程。初级井控的核心就是确定一个合理的钻井液密度初级井控提供的钻井液液柱压力为安全钻井形成第一级屏障。初级井控技术要求我们在进行钻井施工时首先要考虑配制合适密度的钻井液确保井内钻井液液柱压力能够平衡甚至大于地层压力保证井口敞开时安全施工。二级井控：由于某些原因使井底压力小于地层压力时发生了溢流但可以利用地面设备和适当的井控技术来控制溢流并建立新的井内压力平衡达到初级井控状态。二级井控技术要求井口必须装防喷器组井口防喷器组为安全钻井提供第二级屏障。二级井控的实质是“早发现、早关井和早处理”：三级井控：三级井控是指二级井控失败井涌量大失去了对地层流体流入井内的控制发生了井喷（地面或地下）这时使用适当的技术与设备重新恢复对井的控制达到初级井控状态。1.2与井控有关的概念1.2.1井侵当地层孔隙压力大于井底压力时地层孔隙中的流体（油、气、水）将侵入井内通常称之为井侵。最常见的井侵为气侵和盐水侵。1.2.2溢流当井侵发生后井口返出的钻井液的量比泵入的钻井液的量多停泵后井口钻井液自动外溢这种现象称之为溢流。特点：返出流体不会到达转盘面上。1.2.3井涌国内定义：井涌是溢流的进一步发展井口返出流体超过转盘面但低于二层平台。国外定义：当地层压力大于井底压力时在其压差作用下地层流体进入井眼这种流体流动称为井涌。1.2.4井喷国内定义：井涌进一步发展当井口返出流体超过二层平台时称为井喷。国外定义：井涌失控称为井喷。井喷有地上井喷和地下井喷。流体自地层经井筒喷出地面叫地上井喷从井喷地层流入其它低压层叫地下井喷。1.2.5井喷失控井喷发生后无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为井喷失控。这是钻井过程中最恶性的钻井事故。1.2.6井喷失火井喷后失去控制的地层流体在地面遇到火源着火的现象。这是钻井过程中最恶性的、损失巨大的钻井事故。井控工作的目标就是坚决杜绝井喷失控和着火事故；坚决杜绝有毒有害气体事故。树立井控就是安全井喷就是事故的意识。图1-1与井控相关的概念2、正确认识与做好井控工作2.1井喷失控与着火的危害井喷失控及其着火是钻井工程中危害极大的灾难性事故其严重危害如下：（1）打乱全面的正常工作秩序影响全局生产；1986年8月中原油田卫146井发生强烈井喷失控后立即打乱了该局正常的工作。局领导主要成员亲临前线组织指挥抢险工作。兄弟油田、地方政府和本油田的兄弟单位先后前来支援组织了800多人参加的抢险队伍。熊熊烈火当场烧死一人重伤一人（后因抢救无效牺牲）13人不同程度烧伤。为扑灭大火曾先后动用消防车30余辆。受污染的良田面积达3000余亩损失惨重。（2）油气资源受到损失和破坏；1958年四川长桓坝气田长1井嘉陵江气藏井喷气量超过100万m3/d损失天然气达4.61亿m3占该气田总储量的62%致使该气藏几乎失去了开采价值。（3）钻井设备被损坏或烧毁；2003年2月18日大港油田滩海工程公司承钻的中4－72井在起钻过程中发生井喷失控40分钟后井架朝大门方向倒塌。井架、绞车及大量钻具工具报废。（4）危及人身安全造成人员伤亡。2003年12月23日川东钻探公司12队罗家16H井井喷失控导致硫化氢大量外泄造成243人死亡4000多人受伤。（5）严重污染环境造成不良的社会影响。1979年6月3日墨西哥石油公司的伊斯托克1号平台突然发生严重井喷这次井喷造成10毫米厚的原油顺潮北流涌向墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里宽40公里覆盖1.9万平方公里的海面使这一带的海洋环境受到严重污染。（6）处理井喷失控、井喷失火不仅延误钻井时间而且会在经济上造成巨大的损失使