前 言
井控坐岗员是井控工作中最关键的岗位,整个井控工作的成败是及时发现溢流,迅速正确关井。为了发现和保护油气层,提高油气井的采收率,长庆局提出井控工作的指导思想是:立足一次井控、搞好二次井控、杜绝三次井控。井控工作的重点在井队、关键在班组、要害在岗位。井控工作要做到“万无一失”,一切都要落在岗位上。因此,井控坐岗员岗位非常重要,搞好井控工作的关键在于井控坐岗员的认真观察、连续坐岗,及时发现在不同工况下的溢流显示,并及时校核对钻井液量的变化,及时提醒灌浆,报告险情迅速控制井口。
为帮助井控坐岗员掌握有关井控基本常识,并对其操作规程、工作方法进行指导,编写了该“读本”。该“读本”适合油、气井井控坐岗员阅读,也可作为钻井队井控技术讲课参考。
由于水平有限,时间仓促,该读本难免出现错误,请上级领导和基层读者提出宝贵意见,以便修改。
钻井总公司井控培训中心
主编:高佑贤
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钻井总公司井控培训中心
目 录
第一部分:井控基本知识
一、 井控坐岗制度…………………………………………………………………(二、 井控坐岗员职责………………………………………………………………(三、 井控的含义……………………………………………………………………(四、 井喷的危害……………………………………………………………………(五、 井侵、溢流、井喷的含义、区别与联系……………………………………(六、 井控工作的重要性……………………………………………………………(七、 井下各种压力的概念及相互关系……………………………………………(八、 溢流发生的主要原因…………………………………………………………(九、 不同工况下的溢流显示………………………………………………………(十、 及时发现溢流、迅速正确关井的优点………………………………………(十一、如何及时发现溢流……………………………………………………………(十二、坐岗员丈量、计算、记录钻井液量变化的具体方法………………………(十三、钻具体积的计算方法…………………………………………………………(
第二部分 硫化氢防护
一、概述………………………………………………………………………………(二、H2S的特性……………………………………………………………………… (三、H2S浓度的概念………………………………………………………………… (四、H2S对人体的危害及中毒症状………………………………………………… (五、H2S中毒的早期抢救与护理…………………………………………………… (六、逃生自救方法……………………………………………………………………(七、防H2S安全措施………………………………………………………………… (
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第一部分:井控基本知识
一、井控坐岗制度
1.进入目的层前100m开始坐岗。
2.凡坐岗人员上岗前必须经钻井队技术人员技术培训。
3.坐岗记录包括:井号、时间、工况、井深、起下立柱数、钻井液灌入量、钻井液增减量、原因分析、记录人、值班干部验收签字。
4.发现溢流、井漏及油气显示等异常情况,应立即报告司钻。
二、井控坐岗员职责
进入目的层前100m开始坐岗,直到完井,任何时刻坐岗员的岗位不能离人,要求连续观察,10-15分钟填写一次坐岗记录,记录数据必须真实、可靠,及时反映实际情况。 1.正常钻进中:
① 观察钻井液出口管钻井液流速流量变化。 ② 观察钻井液池液面升降变化。
③ 观察钻井液槽面有无气泡、油花、气味(H2S)等情况。 ④ 停泵后,是否钻井液自动外溢。 ⑤ 测量钻井液密度和粘度变化。
⑥ 一旦出现钻速加快、放空、蹩跳钻、钻井液密度下降、气测值异常等现象,应立即起钻观察。
⑦ 认真填写好坐岗记录(10-15分钟填写一次),发现溢流及时报告司钻(要求:气井:1方报警,2方关井;油井:2方报警,3方关井)
2.起钻作业中:
① 起钻前必须充分循环钻井液,认真观察,至少测量一个循环周出(入)口钻井液密度。
② 每起3-5柱钻杆记录一次钻井液灌入量,每起一柱钻铤记录一次钻井液灌
入量,重点井起钻时必须连续灌钻井液。
③ 核对起出钻柱体积与灌入钻井液量是否相符。
④ 若井口没有返出钻井液应立即通知司钻继续灌浆直到返出。若井口已经返
出,灌浆误差超过0.5方提醒司钻并报告值班干部,误差超过1方时,立即报警。
⑤ 认真观察井口,若出口管钻井液不断流或灌不进钻井液时应立即报告司钻。
3.下钻作业中:
① 每隔10-15分钟记录一次返出量并及时核对。 ② 认真观察井口出口管情况。
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③ 发现异常情况立即报告司钻。
4.其它作业中(空井)
① 坐岗员连续观察井口,每隔10-15分填写一次坐岗记录。 ② 因故空井时间较长,井口需经常灌钻井液。
③ 若发现井口有钻井液自动外溢现象时,迅速报告司钻。
④ 在电测过程中每测完一条曲线及时灌满钻井液,保持井壁和产层的稳定。 ⑤ 电测过程中发现井口钻井液外溢,立即停止电测作业,迅速起出电缆,强行下钻,来不及起出电缆时,应将电缆剁断扔入井中,实施关井。 5.发现溢流报警后,坐岗员立即履行井控岗位职责。
6.若因坐岗失职酿成井喷失控等重大事故时,视情节对井队干部和责任者责任追究。
三、井控的含义
井控是油气井地层压力控制的简称,是在钻井过程中对油、气井压力的控制。
根据井涌的规模和采取的控制方法不同,井控作业可分为初级井控、二级井控和三级井控,也叫一次井控、二次井控和三次井控。
初级井控:是依靠适当的钻井液密度来控制地层孔隙压力,使地层流体不能侵入井内的一种控制方法。也就是通过井内钻井液柱的压力来平衡地层压力。因此,要求在各种工况下,要始终保持井内钻井液液柱压力略大于地层压力。
二级井控:是指一级井控失败,地层流体侵入井内,出现溢流、井喷,依靠地面设备和适当的井控技术使井恢复到初级井控状态的控制方法。
三级井控:是指二级井控失败,地面设备已不能控制井口,地层流体无控制的涌入井内,喷出地面时,重新恢复对井口的控制抢险。
四、井喷的危害:
1.打乱正常的生产、生活秩序,影响全局生产; 2.使生产事故复杂化;
3.井喷失控极易引起火灾和地层塌陷,造成环境污染,影响周围居民生活或工厂生产;
4.伤害油气层、破坏地下油气资源;
5.造成机毁人亡和油气井报废,带来巨大的经济损失; 6.涉及面广,在国际、国内造成不良的社会影响。
因此,井喷就是事故,井喷失控是钻井工程中性质最严重,损失巨大的灾难性事故。
五、油气侵、溢流、井喷的含义、区别和联系
1.含义:
油气侵:在钻井过程中,油气侵入井筒后,在循环过程中上返,钻井液池面上有气泡、油花等现象叫油气侵。
溢流:当井底压力小于地层压力时,地层流体侵入井内,推动井内液体在井口形成自动外溢的现象。
若钻井液在循环,则井口返出的钻井液量大于泵入量,停泵后钻井液自动外溢。
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井喷:地层流体无控制的涌入井内喷出地面的现象。
2.区别与联系
1)油气侵时,井内压力不一定失去平衡,即使在地层压力小于井内液柱压力时,油气侵也会发生,这时,油气侵可通过钻屑、井壁扩散,比重差臵换等方式侵入井筒钻井液中。
油气侵对钻井液液柱压力的降低是不大的,一般不会严重影响井内压力平衡,但仍应注意观察油气侵是否加剧,并及时采取措施排除油气,否则井内钻井液密度不断降低,将可能失去平衡导致井喷。
2)溢流是井内压力失去平衡后发生的,说明井内钻井液液柱压力已不能平衡地层压力。其现象是出口管钻井液量增大,停泵后仍有钻井液自动外溢。应通过节流阀维持循环,排除溢流,提高钻井液密度,恢复井内压力平衡。
3)井喷是溢流失去控制,井内压力迅速降低,井内压力失去平衡。其现象是井内大量的钻井液或油、气混合物无控制地喷到地面。应迅速按“关井程序”控制井口,并记录、收集数据,进行压井作业。
油气侵、溢流、井喷三者之间是密切联系的。油气侵是溢流的先兆,溢流是井喷的先兆,井喷是溢流的发展结果。
油气侵发生后,如果不采取排除油气措施,受污染的钻井液再次泵入井内,井内钻井液密度会迅速降低,井内压力失去平衡,导致溢流、井喷的发生。
因此,在钻井过程中,应该重视油气侵、警惕溢流,严格执行有关井控技术规定,及早发现溢流,并迅速正确地处理,防止井喷发生。
六、井控工作的重要性
井控是钻井工程中技术性强,涉及知识面广的技术工作。涉及到勘探、开发、钻井、安全、器材、培训等部门,各部门必须相互配合、密切协作,有组织、有秩序地协调工作,每口井的钻井作业中,从钻前工程,井场布臵、开钻到完井的各个环节,井队所有工种、所有岗位都有自己的井控岗位职责,井控是钻井系统全员性的工作。因此,人人必须重视井控,按井控岗位职责的要求做好井控工作,使我们井控工作达到万无一失。
七、井下各种压力的概念及其相互关系
1.压力(P):物体单位面积上所受的垂直力。常用的单位是:兆帕、千帕、帕,即1MPa=103Kpa=106Pa。 原工程大气压,1kgf/cm2≈0.1MPa
2.静液压力(P静):静液压力是由静止液体的重力所产生的力。静液压力的大小取决于液体的密度和垂直高度,而与液体的形状、断面积无关。公式:P静=0.0098ρH,单位:MPa
其中ρ:液体密度,单位:g/cm3, H:液体垂直高度,单位:m。 3.压力梯度(G):单位深度压力的变化量。单位:Kpa/m 公式:G=P/H
根据压力梯度的范围,地层可分为
a、正常压力地层:9.8-10.486 Kpa/m(或压力系数K=1.0-1.07) b、异常高压地层: >10.486 Kpa/m(或压力系数K>1.07) c、异常低压地层:<9.8 Kpa/m(或压力系数K<1.0
4.地层压力(PP):也称地层孔隙压力,指地下岩石孔隙内流体的压力。
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