控压钻井技术的应用前景分析

【摘要】现在这样一个工业时代中，石油作为工业的血液，其重要性越来越显现出来，而石油作为一种不可再生的能源，其储藏量越来越少，在这种背景下，石油的开采越来越受到人们的重视，而钻井技术目前是石油开采中的一个难点，在实际的钻井过程中，传统的施工工艺很容易引发一些问题，影响了钻井施工的顺利进行，严重时甚至还会影响石油的正常开采，本文就根据控压钻井技术的特点和优势，对控压钻井技术的应用前景进行分析。

【关键词】控压钻井技术应用前景分析

控压钻井技术在石油勘探中占有重要的位置，而随着石油资源越来越重要，石油的开采也受到了人们的重视，为了提高勘探的效率，相关的技术和设备成了勘探工作的重点，而传统的窄密度窗口安全钻井技术中存在很多问题，尤其是在一些复杂地形使用时，例如在盆地和沙漠中，传统的钻井技术在这些地形中开采时，很容易造成深井、施工时间长，各种安全事故频发，钻井技术已经成为勘探工作中需要解决的首要问题，通过实际的调查发现，钻井技术中引发安全问题的主要因素就是压力的控制，而控压钻井技术就是在这种背景下产生的，通过对井眼环空压力剖面的不断检测，然后就可以确定井下的压力，从而实现对钻井压力的控制。

1 控压钻井技术简述

1.1 控压钻井技术的优势

控压钻井技术英文名为managed pressure drilling committee，

控压钻井技术、设备与应用

控压钻井技术、设备与应用在大多数钻井作业中，大量经费用于解决钻井相关的问题，包括卡钻、井漏和过高的泥浆成本。为了降低这类问题所引起的非生产时间（NPT）百分比，其目的是控制环空压力损失，特别是在因孔隙压力和破裂压力梯度太靠近而被称为窄安全密度窗口，如果我们能够解决这个问题，钻探井花费将下降，从而使以前认为难以钻进的窄安全密度窗口井也可以实现钻井。控压钻井（MPD）是一种新技术，它通过控制环空压力损失使我们能够克服这些类型的钻井问题。由于石油行业对这项技术了解程度还不够深入，文章讲述了控压钻井技术原理，并着重描述在钻井中应用的巨大优势。标签：控压钻井（MPD）；恒定井底压力（CBHP）；压泥浆帽钻井（PMCD）；双梯度（DG）；返出流量控制（RFC） 1 简介 1.1 简介世界能源需求在不断增加以满足发展中国家对能源的需要。日益增长的能源消耗，迫使科学家和工程师们去发现另一种能源获取的新方法，或寻找更好的方法以更高效率的获取我们已使用多年的能源。世界上现有的大部分剩余油气资源将比过去更难开采。事实上，很多人认为容易开采部分的能源已经被开采。随着石油价格的飙升，生产井的安全钻井和成本控制效益尤为重要。考虑到所有的这些问题，MPD现在应该被视为一种技术，它可以通过减少与传统海上钻井有关的过度钻井相关费用，以显著增长钻井效益。由于NPT（非生产时间）成本对海上钻井具有更大的经济影响，海底环境是这项技术潜力最大化行业环境。此外，作为MPD的主要优势，减少钻井相关的非生产时间，使在技术上和经济上较常规方法更具钻探前景，这将不可避免的借助目前MPD在几个条件和环境中所呈现出的优点。许多钻井决策者的规避风险心理导致该行业在接受新技术方面已经落后其他行业。至目前为止，正如那些在陆地上和海上已经首次应用MPD的公司所期望，这些应用大多有最具挑战性和以其他方式不可替代的优势，即替代传统邻钻井失败或严重超预算的应用前景。 1.2 基本概念的定义 1.2.1 地层孔隙压力

钻井井控实施细则-2014(定稿版)

新疆油田钻井井控实施细则（14版） ?? ????? ????? ????? 新疆油田公司 2013年9月

目录第一章总则 ?第二章井控设计 ?第三章井控装臵的安装、试压、使用和管理 ?第四章钻开油气层前的准备和检查验收 ?第五章油气层钻井过程中的井控作业 ?第六章防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理?第七章井控技术培训 ?第八章井控管理 ?第九章附则 1 .钻井井控风险分级 2.“三高”油气井定义 3. 关井操作程序 4. 带顶驱钻机关井操作程序 5. 溢流井喷(演习)时各岗位人员职责和关井程序 6．用剪切闸板剪断井内钻杆控制井口的操作程序 7. 防喷演习记录表格式 8. 坐岗记录表格式 9. 低泵冲试验表格式 10. 油气上窜速度表格式及计算公式 11. 关井提示牌格式 12. 钻开油气层检查验收证书格式

13. 钻井队井控资料目录 14. 集团公司钻井井喷失控事故信息收集表

第一章总则第一条为贯彻《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定》和行业标准，规范新疆油田的井控工作，预防井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏，制定本细则。第二条各单位应，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，树立“以人为本”的理念，坚持“井控、环保，联防联治”的原则。?? 第三条井控工作是一项系统工程，涉及到建设方、承包方的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门，必须各司其职、齐抓共管。第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井及完井过程中的井控作业、井控技术培训以及井控管理等。 ?? 第五条油气井都应安装防喷器，在新疆油田进行钻井作业的所有单位都应执行此细则。本细则也适用于套管内侧钻和加深钻井作业。第六条欠平衡钻井作业中的井控技术和管理，执行《中国石油天然气集团公司关于加强欠平衡钻井井控技术管理的意见》、《欠平衡钻井技术规范》和本细则。第二章井控设计第七条地质、工程设计部门要按照本细则进行井控设计。更改设计时，应按设计审批程序经批准后实施。第八条地质设计书中，应明确所提供井位是否符合以下条件：井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库（井深

高压气井动态控压固井新技术及应用

高压气井动态控压固井新技术及应用发表时间：2018-11-14T20:39:03.023Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：陈婉怡 [导读] 摘要：钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础，但是由于地质条件可预知性差，特别是在窄安全密度窗口地层中，钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动，导致井漏、井涌等问题，增加非生产时间，导致勘探开发费用大幅度提高。中海油田服务股份有限公司天津 300459 摘要：钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础，但是由于地质条件可预知性差，特别是在窄安全密度窗口地层中，钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动，导致井漏、井涌等问题，增加非生产时间，导致勘探开发费用大幅度提高。常规的钻井工艺过程中，主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制，但该处理措施一般耗时较长，容易使复杂情况恶化，而且需要额外的钻井液添加剂，增加了作业成本；另外，在窄密度窗口地层（如裂缝性漏失地层）中钻进时，安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3，而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间，因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。为此，文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析，具有重要的现实意义。关键词：动态控压；新技术；固定引言：控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术，自动节流管汇是实施该技术的关键。综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性，设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇，并配套设计液压控制系统。该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统，具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能，而且优化了阀件布置，大大降低了整套设备的占地面积，提高了设备通用性，为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。一、控压钻井节流控制原理常规钻井主要通过调整钻井液密度，继而改变静液柱压力，实现井底压力的改变，但该处理方法一般耗时较长。考虑在井口处施加一定的回压，通过改变也能起到改变井底压力的目的，这就是所谓的控压钻井，由于压力改变为机械波传播速度，井底压力调控速度较快。控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置，通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算，对节流装置的开度进行精确调整，改变钻井液流过该装置时产生的节流压差，从而在井口环空处的产生一定的回压，最终影响井底压力。控压钻井自动控制的对象是回压值。根据钻井过程中钻井液的循环状态，钻井施工可以分为钻进或循环、停泵、开泵和停止循环四种工况，为了实现不同工况下的安全高效钻进，有必要保持井底压力的恒定。二、控压钻井自动节流管汇设计自动节流管汇是控压钻井技术的执行机构，决定着控压钻井作业的成败。在钻井过程中，由于受钻井工况、设备及施工操作等因素的影响，井眼环空压力经常发生变化，并且各影响因素（如井眼轨迹、钻压、转速）之间相互关联、相互作用。要实现井底压力的快速准确控制，必须具备一整套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动节流管汇，要求该管汇具备以下基本功能：第一，正常钻进时，能够利用节流作用在井口套管环空处形成回压；第二，停止循环时，能够利用回压泵形成小循环，在井口环空处形成回压；第三，能够实时准确监测钻井液返出量；第四，发生紧急情况时，具有放喷功能。由于海上钻井平台面积有限，为了节省管汇安装空间和满足海上控压钻井的需要，作者采用了层式空间撬装结构设计，顶层包括液动节流阀A、液动节流阀B、1个流量计、3个四通和2个手动板阀；中间层包括液动板阀A和3个手动板阀；底层包括液动板阀B、手动板阀C、手动板阀D、5个四通、1个单向阀、1个岩屑过滤装置和1个压力传感器。管汇与外部设备及管汇内部设备间的连接及安装如下图所示，顶层和中层的设备按图中箭头所示向上翻转，该管汇与控制柜等配套设备安装在撬装底座上，结构合理而紧凑，不仅满足了节流、压力补偿、流量监测和放喷等工艺需要，而且便于运输安装及海上平台安装使用，有效节省管汇占地面积（中石油钻井院研制的精细控压钻井自动节流管汇占地面积14.63m2，与其相比减少近5m2），扩展了控压钻井的应用范围。节流管汇示意图如下：为了适用于海洋平台环境及场地要求，该液控系统的高压管路材质选用316L不锈钢，集中组装在控制柜内，与节流管汇一起安装在撬装底座上。该系统额定工作压力为10.5MPa，采用一台气动液泵和一台手动泵为系统提供液压源，通过蓄能器为系统保压，以维持各阀的正常工作及换向关闭，而且能够实现超压（≥23.5MPa）自动排放功能，以维持各阀的正常开启。该系统可通过远程自动控制、本地手动控制两种模式精确控制两只液动节流阀和两只液动平板阀的开关，而且为了保证操作安全，远控和手动控制具有互锁功能。第一，远程控制模式。通过计算机采用电控液方式控制高压液压油导通或关闭，从而对管线系统进行控制，实现对两只液动节流阀和两只液动平板阀开关的远程控制。第二，本地手动控制模式。若计算机控制系统出现问题，可以通过控制柜面板手动调节节流阀开度和平板闸阀的开关，本地控制采用液动换向阀直接控制液压回路，实现通道的切换和阀门开度的调节。自动节流管汇液控系统的回路设计主要包括气体回路、节流阀控制回路、平板阀控制回路。其中，气体回路。气体回路采用干净干燥的压缩气体，主要用于驱动气动液体增压泵的启停、调节气动增压泵的输出压力等。节流阀控制回路。节流阀控制是整个液控系统设计的关键，需要确保钻进期间井底压力的伺服控制。管汇中有两个液控节流阀YJ1_top和YJ2_top，要求能够同时对两个节流阀进行独立控制，因此，设计了两个相同的节流阀控制回路。自动控制时，节流阀阀位传感器接收信号，计算机自动控制比例电磁阀的阀芯开口度，调整高压液体的流量，可实现管汇节流阀开大或关小的速度及位置。现场手动控制时，能够手动控制三位四通换向阀，可控制高压液体进入节流阀上腔（或下腔），同时节流阀下腔（或上腔）的回油流回回液

控压钻井技术规程

控压钻井技术规程一、打开油气层前准备 1、打开油气层前要进行控压技术交底（交底内容:地质、工程、钻井液和井控装备、控压措施等方面）；技术交底由钻井监督和地质监督组织，预测地层硫化氢含量高地层压力异常井有有项目部井控专家组织,井队、录井、泥浆、控压、定向井及井控专家等相关人员参加，可以在钻开油气层验收时进行。交底要以本井钻井、地质设计和本井实际情况为依据，全面分析可能存在的井控风险，制定有针对性的技术措施和应急预案，并形成本井控压钻井作业指令书由井队遵照执行。如油田有新的规定,按油田规定执行。 2、由项目经理部依据设计确定钻开油气层的密度。 3、对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、人员配备、井控专家到井情况、应急预案及演练、钻开油气层提出问题的整改情况等进行全面检查合格后，方可打开油气层。 4、根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前要预先在钻井液中加入2%的除硫剂进行预处理，并维持出口钻井液的PH值为11以上，现场除硫剂储备不少于5吨（以设计为准），新浆补充须符合钻井时的PH值和除硫剂的含量； 5、根据钻井井控实施细则或钻井设计的相关规定，现场确保储备比重1.40g/cm3以上重浆有效量80m3以上，石灰石储备100吨以上（以设计为准）。 6、强化泥浆和录井坐岗监测制度，无论任何作业工况，钻井班

都必须落实专人24小时坐岗，观察钻井液池液面变化和钻井液出口情况，确保第一时间发现溢流，迅速准确关井，并按汇报程序汇报。 7、奥陶系目的层作业，钻具内必须带两只浮阀（MWD接头前和出套管鞋安装），起钻前必须在井底充分循环(一周半以上)进出口钻井液密度差不超过0.02g/cm3正常后方可进行起钻作业，油气层以上300m严格控制起钻速度，起钻必须按起出钻具体积（闭排）的1.5倍挤灌井浆。地质录井队人员和泥浆坐岗人员必须依次记录灌入量，并核对与起出钻具体积是否相符，同时要观察灌钻井液的间隙中出口管是否断流等情况。 8、钻进中若遇到钻速突然加快、放空、气测及油气水显示异常等情况，立即停钻观察，泥浆工和录井队加强液面的监测。如出现井漏失返，立即吊灌起钻(吊灌量是起出钻具体积的1.5～2倍)，起到套管鞋，关井观察，泥浆工和录井核对好灌入量。二、常规控压钻井技术措施 1、打开油气层关井观察15分钟后，如果套压≤5 MPa，直接进行常规控压作业，井口控压值≤5 MPa；若井口套压＞5MPa，可请示提高钻井液密度，利用工程师法节流循环压井，降低井口压力，最终井口控压值≤5MPa，液面基本稳定，进行常规控压钻进。 2、控压循环或钻进期间在钻井液中及时增加除硫剂含量，保持钻井液的PH值为11以上，维护钻井液性能；井口控压不大于5MPa 以微过平衡方式继续控压钻进，出口点火，专人监测空气中H2S含量。如果钻井液中H2S含量在一个迟到时间内大于20PPm时，立即进行

精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用

精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用——郭庆丰深井、复杂井钻井技术专场：中国石油集团钻井工程技术研究院郭庆丰演讲——精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用尊敬的主持人，各位专家上午好。我是来自中石油钻井院的郭庆丰，很荣幸有这个机会把我们院的精细控压的研究和应用情况跟各位专家汇报。我汇报分为五个方面，首先对控压钻井技术，包括它的国内外的一些应用和发展情况做一个简要的概况。这一段就是IDC对控压钻井的定义，首先控压钻井的最终的目的就是控制压力剖面，有两个技术的特征，首先要做到精细控制，第二就是自适应。自适应就是分为两个层面，一个是控压钻井的技术和装备要对井下工况的压力波动的自适应，所以同这个来讲只有具备了这两个特征才是控压钻井技术。我们钻井从现代钻井开始基本是与压力打交道，所以压力控制是深入到钻井各方面的一个东西。所以这一块我们加了一个精细，就是有别于之前的简单的一些控制。而控压钻井具体要干什么，它主要的核心观念就是为了钻井的安全。这张图很简单的把控压钻井的一些原理说明了一下，因为技术原理很简单，就是因为常规钻井的压力波动超出了我们地层允许的可以称之为窄的窗口，所以说无法进行正常的钻井，带来了一系列的问题，而控压钻井是井底的压力波动曲线，相对于常规的波动它是很小，所以说它在蓝线和黑线的窄窗口中安全的进行钻井。窄窗口面临的主要地层问题我们总结了六点，窄窗口主要面临就是超高压和含有硫的问题，还有井壁易塌，还有地应力高等。这是因为地质问题导致我们面临的工程问题，也是主要分为了六点。常规我们现在控压解决的核心焦点就是A和B，就是说我们在窄窗口上使用了高密度的钻井液导致了漏失，或者窄窗口上涌漏同存，我们实验中发现同存的可能性很小，基本上是同时存在。控压钻井的主要作用和优势分为了三个方面。首先控压钻井消失了对井底压力的影响，这样就保证安全施工。第二个是井底的压力极巨见效，调节了密度钻井的空间。因为控压钻井主要是调节井口活压，通过它先进的装备我们可以调节井底的压力，调节状况。它是以一个循环周为计数，它的压力传递是压力波，基本上2秒可以作用到井底。所以对原来出现的一些情况我们就可以解决，这样就解决了原来的风险井、低效井，甚至原有技术不可能打的井我们都可以解决，这是主要分为六个方面。主要的核心还是针对地层出现的压力体系多，压力异常，包括压力窗口窄的情况。第一个就是压力的敏感地层，上部的异常高、低压，枯竭油气层，深海的海底等等的压力的问题。从2004年到2007年在北海亚太、墨西哥湾以及中国的南海和西部地区存在的寨口问题相当突出。下面就简要的介绍一下国内外控压钻井发展的情况，从这个曲线可以看到从上世纪60年代已经开始了这方面的应用，但是因为那时候的我们的油漆开采还没有进入到非常

南海深水钻井井控技术难点及应对措施

第37卷第1期2015年1 月石油钻采工艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 37 No. 1Jan. 2015 文章编号：1000 – 7393（2015） 01 – 0139 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2015.01.036南海深水钻井井控技术难点及应对措施叶吉华1　刘正礼1　罗俊丰1　畅元江2 （1.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳　518067；2.中国石油大学（华东），山东青岛　266580）引用格式：叶吉华，刘正礼，罗俊丰，等. 南海深水钻井井控技术难点及应对措施［J ］.石油钻采工艺，2015，37（1）：139-142.摘要：深水钻井井控存在着海床不稳定、地层破裂压力低、地层压力窗口窄、以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。在对国内外深水井控技术充分调研的基础上，针对南海深水钻井井控特点和难点，结合近年南海深水钻井设计和作业实践经验，详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题，研究提出了有针对性的解决方案，并以南海深水井为例介绍了深水井控的具体措施。关键词：深水钻井；井控难点；溢流；压井；水合物中图分类号：TE58 文献标识码：B Technical difficulties and countermeasures in well control of deepwater drilling in the South China Sea YE Jihua 1, LIU Zhengli 1, LUO Junfeng 1, CHANG Yuanjiang 2 （1.Shenzhen Branch of CNOOC , Shenzhen 518067, China ; 2. China University of Petroleum , Qingdao 266580, China ） Abstract: Due to the differences in sedimentary environment, deepwater drilling environment, and well control equipment of deepwater strata, the well control of deepwater drilling is trapped in many problems such as seabed instability, low formation fracture pressure, narrow formation pressure vessel, and the presence of shallow gas and shallow flow, gas hydrates, and subsea low temperature. Building on a full investigation about well control of domestic and foreign deepwater drilling and considering the characteristics and difficulties of well control of deepwater drilling in the South China Sea, a targeted solution is proposed based on the recent deepwater drilling design and operating experience and a detailed analysis of existing problems in well control of deepwater drilling, such as narrow formation pressure vessel, difficult overflow monitoring, difficult and long well killing operation, complex well control equipment, and the presence of hydrates. Specific measures about deepwater well control are also provided with the deepwater wells in the South China Sea as an example. The understanding and measures presented in this paper may provide a reference for the well control operations of deepwater drilling in the South China Sea. Key words: deepwater drilling; difficulties in well control; overflow; well killing; hydrate 基金项目：“十二五”国家科技重大专项“深水钻完井及其救援井应用技术研究”（编号：2011ZX05026-001-04）；国家自然科学基金“海洋深水浅层钻井关键技术基础理论研究”（编号：5143009）。作者简介：叶吉华，1976年生。2000年毕业于西安石油学院石油工程专业，主要从事深水及超深水井钻井工程设计和钻探工作，工程师。 E-mail ：yejihuadeepwater@https://www.360docs.net/doc/da14347455.html, 。在海洋深水区钻井时，由于海洋沉积环境和作业工况的变化，地层承压能力低，隔水管压井、阻流管线长、摩阻大，压井时容易导致井漏，发生喷漏共存、地下井喷等复杂情况，故井控难度更大。且由于深水钻井防喷器组安装在海底泥线处，井涌余量随着水深的增大而减少，相对于浅水而言，油气会在短时间内窜入隔水管内，更容易造成井涌井喷事故。此外，深水钻井平台和作业装备的复杂性特点也给深水井控带来巨大的挑战［1-2］。深水钻井井控技术方面的研究与实践主要集中在早期溢流和井涌监测、压井方法研究及井控设备选择等方面，缺乏对深水钻井井控难点及其应对措

钻井井控技术综合试卷

钻井井控技术综合试卷单位姓名分数一、填空题（每小题2分，共28分） 1、井控也叫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，保证各种生产顺利进行的控制措施。 2、根据井涌的规模和控制方法的不同，井控作业可分为初级井控、二级井控、三级井控。 3、长庆油田井控工作的指导思想是立足初级井控、搞好二级井控、杜绝三级井控。 4、井控的两种手段是溢流后迅速关井和关井后尽快压井。 5、钻井作业中，搞好井控工作的对策是思想重视、措施正确、严格管理、装备完善和技术培训。 6、现场压力的表示方法主要有用压力的单位表示、压力梯度表示法、当量密度表示法和压力系数表示法四种。 7、井内液体附加密度的范围，油井为0.05-0.10g/cm3，气井为0.07-0.15 g/cm3。 8、发生溢流后，要求及时关井的目的是控制住井口，制止地层液体继续进入井内，保持井内有较多的钻井液，减小关井和压井时的套压值。 9、发生溢流关井时的关井套压不能超过井控设备额定工作压力、套管抗内压强度的80%和地层破裂压力三个数值中的最小值。 10、在正常压力地层，随着井深的增加，页岩密度增大，空隙度减小。基岩应力增大。 11、及时发现溢流，准确无误地迅速关井是井控工作的唯一正确处理措施 12、二次循环法压井，第一循环周是用原来井内泥浆将井内受污染的泥浆排除；

第二循环周是用加重后的泥浆顶替出原浆。 13、井内发生溢流后关井，地层压力可由关井套压和井内静液柱压力求得，简 P p=P h+P g。 14、钻井作业中，安全起下管柱，要求控制起下管柱速度，井底压力与地层压力的相互关系是井底压力大于地层压力压裂增产时，井底压力与地层压力的相互关系是井底压力小于地层压力。二、判断题（每小题1分，共12分） 1、井喷失控是各种井下事故中，最恶性的灾难性事故（√） 2、井侵是溢流的先兆，溢流是井侵的发展结果。（×） 3、地层压力梯度不变的地层，就是正常压力地层。（√） 4、地层压力随井深的增加而增加，地层压力梯度也随着井深的增加而增加。（×） 5、起钻时的抽吸压力使井底压力降低，下钻时的激动压力使井底压力增加。（√） 6、为了减小起钻前的抽吸压力，起钻前可适当的增加井内液体的密度。（×） 7、当井底压力大于地层压力时，地层流体不能进入井内泥浆中。（×） 8、井内泥浆发生气侵后，粘度下降，密度增加。（×） 9、为了防止关井情况下，侵入井内的气柱对井内产生过大的压力，必要时通过可通过节流阀适当放压。（√） 10、发生溢流后长期关井，若井口压力不断上升，说明地层压力在不断增加。（×）三、选择题（每小题2分，共10分） 1、井控三级管理体系是指（BEF）。

MPD控压钻井

控压钻井技术控压钻井技术国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会（IADC UBD&MPD Committee）2003年给出了控压钻井技术的定义：控压钻井是一种自适应的钻井工艺，可以精确控制全井筒环空压力剖面，确保钻井过程中保持“不漏、不喷”的状态，即井眼始终处于安全密度窗口内。之后，国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别：主动控压钻井技术和被动控压钻井技术。主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念，包括井身结构设计、钻井液设计和套管程序设计，从而达到精确控制井筒压力剖面的目的。被动控压钻井技术指使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等，安全有效地处理井下事故。早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内，目前控制精度可高达0.1MPa，即基本实现井底压力的恒定。严格来讲，所有井都需要控制压力，都需要实施控压钻井，因为钻井的过程就是利用井筒流体压力（静止压力、动态压力等）来应对地层压力（孔隙压力、坍塌压力、漏失压力和破裂压力等）从而实现井内压力系统的某种平衡（近平衡、欠平衡、过平衡等）。钻井过程中的“卡、塌、漏、喷”几乎都跟井底压力有关，因此控压钻井并不是一个新名词，但随着钻井技术的发展，控压钻井被赋予了新的含义，突出体现在“有目的”和“精确控制”，控压钻井的本质就是确定井底压力界限，从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。这三项技术有共同的特点，即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等；气体钻井主要目的是钻井提速，大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。三项技术有交叉，如欠平衡钻井也可以实现提速，气体钻井也可以实现储层保护，控压钻井即可以实现提速也可以实现储层保护等。欠平衡和气体钻井在钻井过程中井筒流体当量泥浆密度低于地层孔隙压力，而控压钻井在钻井过程中井筒当量泥浆密度大于或等于地层孔隙压力。换言之，欠平衡钻井和气体钻井是“欠平衡”，而控压钻井实质上是一种“微过平衡”。控压钻井技术擅长应对高难度井与传统过平衡钻井技术相比，控压钻井技术有更多、更有效、更迅速的手段和方法实现对井筒环空压力的控制，实现井底压力的相对不变。与欠平衡钻井技术相比，控压钻井技术是以解决钻井复杂事故为其基本出发点，采用微过平衡方式钻进，钻井过程中不诱导地层流体涌出，但能通过适当工艺设备安全、有效地处理操作中伴随涌入井筒的流体。过去在井口敞开情况下，靠改变泥浆密度调节井底压力，目前利用动态压力控制系统可以通过回压泵、节流阀系统让泥浆形成闭路循环，随时控制井底压力，达到平衡压力钻井。在含酸性有毒气体地层、井壁不稳定地层、漏失压力接近孔隙压力的地层等，控压钻井显示出比欠平衡钻井独特的优越性。控压钻井工艺采用一系列的设备和技术，通过主动控制环空水力压力剖面，以消除或者降低与井下窄密度窗口环境相关的作业风险和费用。控压钻井技术主要用于钻进窄密度窗口地层（高温高压井、海上深井等）、钻进衰竭性地层、开发成熟储层、保护易破碎地层，达到安全、高效、快速钻井的目的，减少套管使用，降低井漏和井涌风险，消除地层的呼吸效应，提高储层产量等。目前控压钻井主要用于一些高难度井，如高温高压井、含酸性有毒气体的碳酸盐岩裂缝性地层、海洋窄密度窗口井，以及以前采用常规方法所无法钻达设计井深的井等。国内控压钻井技术即将商业应用

钻井新技术

1.1 写出以下名词的解释或定义。（10分）（1）多分支井钻井：（2）几何导向钻井：（3）地质导向钻井：（4）套管钻井：（5）控压钻井：（6）泥浆帽钻井（mudcap drilling ）： 1.2根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向做一简单评述。（10分） 1.2 根据课程学习分析我国（或所在单位）钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。（10分） 1.3 根据课程学习分析我国钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。（10分） 1.4 写出十种以上钻井新技术的中、英文名称。（10分） 1.5 写出如下英文缩写词的英文全称和中文含义。（10分） 2.1 完成一口水平井的设计和施工将包含哪些方面的技术研究工作？（10分） 2.2 水平井有那几种井眼类型？简述超短半径径向水平井的实现方法（给出原理图）。（10分） 2.3 简述水平井方位、压裂裂缝走向与地应力的关系。（10分） 2.4 简述短半径侧钻水平井技术的优点、设计原则。（10分） 2.5 如何确定侧钻水平井开窗位置，简述套管开窗的常用方法。（10分） 2.6 简述水平井钻井钻导眼的作用和类型特征（绘图并给出解释）。（10分） 2.7 简述水平井裸眼（机械）封隔器分段压裂的工艺方法和作业程序（最好有结构图做辅助说明）。（10分） 2.7 绘出一种水平井裸眼分段压裂作业管柱（压裂管柱）的结构示意图，标明各主要部件的名称，描述其实现分段压裂的作业流程。（10分） 2.8 简述水平井水力喷射分段压裂的工艺原理、方法（作业程序）和特点。（10分） 2.9 介绍几种（三种以上）常用的水平井分段压裂方法，简述其工艺流程和特点。（10分） 2.10 什么是工厂化作业？简述或举例说明钻井过程中是如何进行工厂化作

钻井井控技术措施的优化

钻井井控技术措施的优化发表时间：2018-06-20T10:52:37.400Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：李超赵伟 [导读] 摘要：钻井井控是石油与天然气勘探开发过程中的重要环节，是安全生产工作中的重中之重。中石化胜利工程公司渤海钻井管具公司山东东营 257200 摘要：钻井井控是石油与天然气勘探开发过程中的重要环节，是安全生产工作中的重中之重。当今国内井控理论及工艺技术已基本成熟，井喷事故比例逐年降低，但在出现溢流险情进行压井处理过程中，仍存在一些技术措施粗糙、操作模糊的问题，导致压井失败、压漏地层等复杂情况发生，给现场压井施工造成一定的风险和资源浪费。本文主要是从井控的基本原理和分类出发，对钻井井控技术进行分析，探讨优化井控技术措施的途径。关键词：钻井井控；施工技术；应用对策在钻井施工过程中可能存在溢流、井涌以及井喷等问题，这类事故不仅影响到钻井施工的效率和进度，还会引发严重的安全事故，因此，要优化井控技术措施来保障钻井施工安全，应用井控设备和设施，有效地防止井喷事故的发生，并且消除对油气层的污染，采取的工艺技术措施就属于井控技术措施。 1 井控基本原理及分类钻井井的井控是通过合理的方法和工艺技术来控制地层压力，保证钻井内部处于压力平衡状态，以此来促进钻井施工操作的顺利开展。在钻井施工过程中运用井控，能有效预防和降低井喷造成的危害，也能保护油气层，降低破坏周围环境和资源的程度。从当前的发展可将井控分为初级井控、二级井控和三级井控三类。初级井控是在钻井过程中通过工艺技术调整和钻井液的合理选用来提升井底压力，以此来有效控制地层压力，有效降低流体对地层的侵入。二级井控是井底压力低于地层压力的情况下，井内如果发生溢流现象，在控制溢流的基础上对压力平衡过程进行重建。三级井控是出现井喷时，通过对应的技术措施和合适的设备来进行抢险，对井底压力进行重新控制的过程。 2 钻井井控技术分析 2.1 压井中安全附加值的选择在钻井过程中，钻井液密度以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准。考虑到油层段钻进时岩屑中的油气对钻井液的影响和起钻抽吸压力、液面下降对井底压力的影响，需要另外增加一个安全附加值，以保证安全钻进和起钻。我国石油行业的规定一般为：油水井附加密度0.05~0.10g/cm3或增加井底压力1.5~3.5MPa；气井附加密度0.07~0.15g/cm3或增加井底压力3.0~5.0MPa。目前在各钻井施工现场发生溢流关井后，压井液密度的设计，也按照上述安全附加值的规定进行附加（浅层气除外）。环空压耗一般为 0.7~1.4MPa，是最好的安全附加值，但其在压井中经常被忽略。综合考虑上述问题，为了降低其他因素对井筒造成的累加影响，建议在压井过程中不附加密度或压力，直接采用根据准确读取的关井立管压力计算得到的压井液密度进行压井施工。压井施工结束后，按照下步施工要求适当调整附加密度或压力后，再继续施工。 2.2 气侵压井中井口套压最大安全控制值发生溢流关井时，最大关井套压值应不大于井口装置的额定工作压力、套管最小抗内压强度的80%所允许的关井压力、地层破裂压力所允许的关井套压值三者中的最小值。通常情况下，井口装置的额定工作压力要与地层压力相匹配，井口装置按照规定选择、安装、试压后，其承压能力应完全满足关井的要求。在一口设计正确的井中，井口装置的额定工作压力最大，地层破裂压力最小，因此最大允许关井套压值的确定一般取决于地层破裂压力允许的关井套压值。在各钻井施工现场中，一般会根据地层破裂压力试验情况在节流管汇处放置关井压力提示牌。为了防止压漏地层，保障井下安全，现场通常的做法是：发现溢流关井和压井的整个处理过程中，都要保证井口套压低于关井压力提示牌中相应钻井液密度下的最大允许套压值。当井口套压即将超过最大允许套压值时，要采取相应的措施来降低井口套压。而在按照正常的压井曲线进行压井施工时，只能通过打开节流阀来降低套压，这样的操作会降低井底压力，导致溢流不能有效控制，从而压井失败，增加压井施工次数，甚至使事故进一步复杂恶化。 2.3 浅层气处理技术在预防井喷方面，钻井井控工作有着重要的作用。对于钻井中的浅层气处理，主要可从以下几个方面入手：其一，在井控作业实施中如果没有隔水管，就要保证钻井液梯度略小于底层的压裂梯度；在钻进过程中遇到浅层气的情况下，要想钻井中注入压井液，以此来保障有效压井。当向钻井中注入压井液后仍不能有效压住井，就需要马上停止钻井施工，将工作平台转移到安全区域。除此之外，要对压井过程进行密切关注，避免其破坏地层。其二，在井控作业采取了隔水管的情况下，可通过导流系统来导流天然气，保证天然气能第一时间流向下风方向。 3 钻井井控技术措施优化探讨 3.1 强化井控技术的监督检查对钻井施工现场的井控管理的监督和检查，能够有效地提高井控管理的水平，避免走过场，而引起严重的安全事故，给石油钻探施工带来巨大的经济损失。在石油钻井施工前，进行钻前准备阶段，检查井控设备和设施的准备情况，确认井控设备的安装质量，保证钻井施工过程中发挥井控的效果，达到井控管理的目标。钻井施工过程中，及时检查井控设备的完好率，严格执行井控管理技术措施，实时监测钻井施工过程，对钻探施工参数进行分析，发现安全隐患，立即进行处理，防止发生严重的安全事故，避免影响石油钻井的顺利实施。 3.2 建立事故应急处理机制对石油钻井施工过程中发生的应急事故进行处理，建立事故应急处理机制。一旦发生事故，立即启动事故应急处理预案，防止事态扩大，给石油钻井施工过程带来隐患，导致严重的安全事故发生。对石油钻井施工进行安全风险评估，确定安全风险的等级，采取必要的风险削减管理体系，并实时检测钻井施工过程中的井筒压力，避免发生井喷、井涌及井漏的事故，保证安全钻探。提高岗位员工的应急处理能力，完善各种安全事故的预案，定期实施防喷演练，避免岗位员工不会应急处理，而导致严重的后果。完善钻井施工现场应急处理程序，使岗位员工明确应急处理的流程，充分利用事故案例分析，提高安全事故的防范能力，避免发生类似的安全事故，保证安全钻探。 3.3 对钻井井控实现分级管理在初级井控能达到预期的情况下就不再需要后续井控技术措施。如果二级井控无效，应立即启动三级井控措施来控制井筒，确保施工

钻井井控基本知识题库

钻井井控基本知识题库一、名词解释 1、井控：实施油气井压力控制的简称。 2、溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的排量，停泵后井口自动外溢的现象称之为溢流或井涌。 3、井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在地面形成较大喷势的现象称之为井喷。 4、井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井口敞喷的现象称之为井喷失控。 5、油气侵：油或天然气侵入井内后，在循环过程中，泥浆槽、液池面上有油或气泡时，称之为油气侵。 6、井控工作中“三早”的内容：早发现、早关井和早处理。 7、一级井控：指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术，又称主井控。该技术简单、安全、环保、易于操作。 8、二级井控：溢流或井喷后，按关井程序及时关井，利用节流循环排溢流和压井时的井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，最终用重浆压井，重建平衡的井控技术。 9、三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口控制的井控技术。 10、静液压力：由井内静液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。 11、地层压力：指作用在地层孔隙中流体上的压力，也称地层孔隙压力。 12、地层破裂压力：指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。当达到地层破裂压力时，地层原有的裂缝扩大延伸或无裂缝的地层产生裂缝。 13、波动压力：由于钻具在井内流体中上下运动而引起井底压力减少或增加的压力值。是激动压力和抽吸压力的总称。 14、井底压力：指作用在井底上的各种压力总和。 15、井底压差：指井底压力与地层压力之差。 16、压井：是发现溢流关井后，泵入能平衡地层压力的压井液，并始终控制井底压力略大于地层空隙压力，排除溢流，重建井眼与地层系统的压力平衡。 17、放喷阀：节流压井管汇上的闸阀大多采用平行闸板结构的平板阀。根据驱动方式的不同，放喷阀可以分为手动放喷阀、液动放喷阀和液动/手动放喷阀三种。