【7A文】井下作业井控简明教材.ppt

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井下作业井控简明教材中国石化胜利石油管理局 第一章井控工艺1、井控：实施油气井压力控制的简称。2、井侵：当地层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，通常称为井侵。3、溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出液量大于泵入液量或停泵后井液自动外溢的现象称为溢流。4、井涌：溢流进一步发展，井液涌出井口的现象称为井涌。5、井喷：当井底压力小于地层压力时，地层流体大量涌入井筒并喷出地面的现象称为井喷。6、井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现井口敞喷的现象称为井喷失控。这是井下作业工程中最恶性的作业事故。7、一级井控：指以合理的井液密度平衡地层孔隙压力，没有地层流体侵入井内、无溢流产生的井控技术。8、二级井控：溢流或井喷后，通过及时关井与压井，重建井底压力平衡的井控技术。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、井控工作中“三早”的内容：早发现、早关井、早处理。一、井控基本概念 二、井喷失控的原因及危害（1）由于井控措施不当引起的井喷；1）地质、工程设计不合理，导致施工的盲目性；2）起管柱前未按规定进行压井；3）未及时准确地发现溢流；4）发现溢流后未及时关井；5）起管柱抽吸，造成诱喷；6）井口不安装防喷器；7）油层套管、技术套管破裂，引起井喷失控。1、井喷失控的原因 井喷失控的原因（2）由于测试原因造成的井喷：1）试油诱喷不当；2）井口防喷器（射孔大闸门）安装不合格；3）射孔后进行调层作业，地层压力资料不准确；4）射孔后敞井口等待试油，造成井喷；5）负压射孔时负压差过大；6）电测解释地层压力资料不准确。 井喷失控的原因（3）井控设备安装或试压不合格造成井喷：1）套管短接螺纹不匹配，密封未达到要求；2）防喷器与井口连接螺栓不全、紧固不够、钢圈损伤等，造成关井刺漏；3）防喷器橡胶件老化，不能承受额定压力；4）防喷设备、工具不配套；5）作业前井口装置及测试管线没有按规定的标准试压，或试压未达到试压标准；6）放喷管线固定不牢或有急转弯，放喷出口接弯头或放喷鸭嘴；7）气举、气化水作业施工时，进出口管线未用地锚固定。 2、井喷失控的危害（1）打乱全局性的正常工作秩序，影响安全生产；（2）使井喷事故复杂化、恶性化；（3）极易引起火灾（如井场、苇地及森林）；（4）影响井场周围居民的正常生活和生产，甚至危及生命安全；（5）污染环境，影响农田、水利和渔牧业生产以及交通、通讯的正常运行等；（6）破坏地下油气资源；（7）造成人力及物力上的巨大损失，严重时造成机毁人亡和油气井报废。 三、溢流发生的预兆监测与预防1、溢流发生的预兆（1）井液循环中溢流发生的预兆：1）井液返出量增加；2）循环罐中液量增加；3）停泵后，井口井液外溢。1、溢流发生的预兆 溢流发生的预兆（2）起下管柱时溢流发生的预兆：1）起管柱时灌入井内的液量小于起出管柱的排替量。2）下管柱时返出液量大于管柱的排替量。 溢流发生的预兆（3）测井时溢流发生的预兆：测井时电缆下放和起升中，井口有明显的井液外溢。 2、溢流的监测与预防（1）监测井液性能的变化；（2）监测井内液柱高度变化；（3）监测起管柱时灌液情况；（4）明确施工目的，为井控安全提供依据；（5）根据不同井型、井别和施工类别选择安装不同级别的防喷装置；（6）选择合理的压井液；（7）选择使用有利于防止和控制井喷的井下管柱和工具；（8）严格设计的逐级审批制度；（9）对施工人员进行技术交底。 四、关井程序及岗位职责1、关井方法（1）硬关井：是指关防喷器时，节流管汇处于关闭状态，或者无节流管汇的井直接关防喷器。（2）软关井：是指先开通节流管汇，再关防喷器，最后关节流管汇的关井方法。 2、不同作业工况的关井程序（1）起下管柱：1）发：信号2）停：起下作业3）抢：下管柱、接内防喷工具或座悬挂器4）开：节流阀及前面的平板阀5）关：防喷器6）关：节流阀试关井7）看：立（油）管、套管压力 不同作业工况的关井程序（2）起下抽油杆：1）发：信号2）停：起下作业3）抢：装光杆防喷盒或往井筒丢抽油杆4）开：节流阀及前面的平板阀5）关：井口总闸门6）关：节流阀试关井7）看：油压、套压 不同作业工况的关井程序（3）电缆测试、射孔等作业：1）发：信号2）停：电缆作业3）抢：切断电缆4）开：节流阀及前面的平板阀5）关：防喷器6）关：节流阀试关井7）看：套压 不同作业工况的关井程序（4）空井1）发：信号2）停：其它作业3）抢：下管柱、接内防喷工具或座悬挂器4）开：节流阀及前面的平板阀5）关：防喷器6）关：节流阀试关井7）看：立（油）管、套管压力 不同作业工况的关井程序（5）钻、冲、铣等其它作业施工1）发：信号2）停：钻、泵3）抢：提放单根、循环管柱、接内防喷工具或座悬挂器4）开：节流阀及前面的平板阀5）关：防喷器6）关：节流阀试关井7）看：立（油）管、套管压力 3、各岗位在井控中的职责：（1）司钻（班长）：负责在井口向副班长和场地工发出各种指令，负责刹把操作，操作司钻控制台。（2）副司钻（副班长）：操作防喷器远程控制台。（3）井架工（场地工）负责开关节流阀的操作并观察套压。（4）井口工：负责井口操作，传达司钻（班长）指令并负责观察立管压力、防喷器开关情况等。 五、压井方法（1）对油层造成的损害程度最低；（2）其性能应满足本井、本区块地质要求；（3）能满足作业施工要求，达到经济合理；1、压井液的选择 2、压井方法（1）对有循环通道的井，可优先选用循环法全压井或半压井；（2）对没有循环通道的井，可选用挤注法压井；（3）对压力不大，作业施工简单，作业时间短的井，选择灌注法压井。 3、压井程序和技术要求（1）连接好进出口管线，先缓慢放套管气，直至出口排液为止；（2）关闭套管闸门，对压井管线试压合格；（3）打开进出口闸门，泵入隔离液6-12m3；（4）泵入压井工作液。泵入工程中不得停泵，排量不低于0.3m3/min，最高泵压不得超过油层吸水压力；（5）在出口见到压井工作液时取样检测密度，进出口的压井工作液密度差小于0.02kg/m3，可以停泵；（6）关进出口闸门，稳压20min，开油套管闸门，如无溢流，则压井成功。 六、施工过程中的井控工作1、标准安装防喷器组；2、做好开工验收、技术交底，明确职责和分工；3、专人观察溢流，发现井喷预兆及时合理关井；4、起下管柱作业时，应备有封油管的防喷装置，连续向井筒内灌入井液，保持液面；5、高压施工，与采油（气）树连接的管线进出口用硬管线，并且采取安全的固定措施；6、射孔作业施工，观察有井喷预兆时，及时切断电缆关防喷器，然后进行压井；7、油气层改造施工，油管注入泵压高于套管抗内压强度，应下入封隔器保护套管和井口；8、钢丝、电缆及绳索作业井，防喷管密封压力应大于井口关井压力，其长度应满足安装下井仪器的需要；9、冲砂作业施工，冲开被砂埋的地层时应保持循环正常；10、停止施工时，应装好悬挂器，关闭防喷器，以防顶起管柱；11、钻铣施工所用井液性能要与封闭地层前所用压井液性能相一致，并储备1.5倍井筒容积、高于井液密度0.2g/cm3的压井液。 七、井喷失控的处理1、逐级上报，启动井喷抢险应急预案。2、防止着火，用消防水枪向油气柱及井口周围大量喷水。同时，做好蓄水、供水工作。3、对于含硫等有可能对周围人群和环境造成较大危害的井可以按规定进行点火处理。4、成立现场抢险组，制定抢险方案。5、划分安全区，撤离危险区人员。6、清除井口周围及抢险道路上的障碍物，充分暴露井口。7、灭火。8、设计、抢装新的井口装置组合。 第二章井控装备1、井口装置：采油（气）树、压裂井口，防喷器组、光杆防喷盒、抽吸防喷管、抽吸防喷盒、钢丝防喷管、电缆防喷管、测试树、连续油管井口等井口密封装置；2、井控管汇：节流管汇、压井管汇等；3、控制装置：防喷器液控台、手动控制装置等；4、内防喷装置：旋塞阀、止回阀等；5、井控辅助装置：井液处理和灌注设备、液面报警器、油气分离器、仪器和仪表等。一、井控基本装置 二、井控设备的功用1、及时发现溢流；2、及早预防井喷；3、迅速控制井喷；4、有效处理溢流。 三、井口防喷器（1）型号及表示方法：1）球形胶芯类：FH2）锥形胶芯类：FHZ3）双环形防喷器：2FH1、环形防喷器 环形防喷器（2）功用1）当井内无管柱时，环形防喷器可用以全封井口（简称为封零）。2）当井内有管柱、钢丝绳、电缆时，可以封闭井口环形空间（简称为封环空）。对于井口悬挂的不同尺寸、不同断面的钻具都能实现良好的密封。3）环形防喷器在封闭具有18O坡度接头的对焊管柱时，可强行起下管柱作业（又称不压井起下管柱作业）。 2、闸板防喷器（1）型号及表示方法：1）单闸板防喷器：FZ2）双闸板防喷器：2FZ3）三闸板防喷器：3FZ 闸板防喷器（2）功用1）当井内有油管和钻杆而发生溢流或井喷时，能封闭相应尺寸管柱与井筒形成的环形空间。2）当井内无管柱时，可用全封闸板全封井口。3）特殊情况下可通过壳体旁侧法兰出口进行循环和节流压井作业。4）在特殊情况下剪切闸板可切断管柱，达到封井的目的。5）必要时半封闸板还可以悬挂管柱。 四、节流压井管汇节流压井管汇是实施油气井压力控制技术必不可少的井控设备。在作业施工中一旦发生溢流或井喷，可利用节流管汇控制一定的井口回压维持井底压力，通过节流压井管汇循环出井液或泵入压井液压井，恢复井底压力平衡。 1、节流管汇1）压井时实施节流循环，控制井内流体流出井口，控制井口回压，制止溢流。2）起泄压作用，降低井口压力，实现“软关井”。3）起分流放喷作用，将溢流物引出井场以外，防止井场着火和人员中毒，确保钻井安全。 2、压井管汇1）全封闸板关井时，通过压井管汇往井眼内强行泵入压井液，实现反循环压井。2）发生井喷时，通过压井管汇往井眼内强行泵入清水，以防燃烧起火。3）发生井喷着火时，通过压井管汇往井眼内强行泵注灭火剂，以助灭火。 五、井控装备安装要求1、对于井口最大压力低于21MPa的井，安装压力级别为21MPa井控装置和节流管汇。2、对于井口最大压力21MPa至35MPa的井，套管四通两侧接双闸门，安装压力级别为35MPa井控装置和节流、压井管汇。3、对于井口最大压力大于35MPa、井深大于4500m的各类井，安装压力级别为70MPa或105MPa的井控装置和节流、压井管汇。4、高产气井在出口管线上必须安装远程液压控制的紧急关闭阀，以实现远程开关井控装置。5、含硫化氢、二氧化碳井其井控装置应分别具有相应的抗硫、抗二氧化碳腐蚀能力。 谢谢大家！