石油与天然气钻井井控技术措施研究

石油与天然气钻井井控技术措施研究

李兴刚

渤海钻井总公司山东省东营市257200

摘要：为防止钻井事故的发生，采取井控管理措施，确保钻井安全。实施油气钻井井控措施，确保人身健康，保护环境，避免油气资源浪费。加强油气钻井过程的井控管理，对安全隐患进行实时管理，实现石油钻井的预期目标。

关键词：石油与天然气；钻井井控；技术；措施

1引言

钻井在油气开发中起着非常重要的作用，井控是保证安全、提高生产效率的重要因素。在实际应用过程中，只有科学的井控，才能提高井控的合理性，保证钻井施工效率，保证油气田开发过程的经济效益和社会效益。

2钻井井控技术概述

在石油天然气钻井井控过程中，应以一级井控为基础，加强二级井控管理，制定三级井控安全计划，实现井控管理目标。钻井井控技术是实现井筒平衡的技术措施，包括井控设计、井控设备的选择和使用、井控操作和施工、井喷失控事故的处理、预防安全事故的措施和井控培训等。通过对钻井作业人员的井控培训，提高井控管理水平，有效防止井喷失控事故的发生，保障油气钻井安全。

3钻井井控技术分析

3.1钻井液井控技术

为防止井喷事故的发生，一个重要的途径是选择合理的钻井液技术，钻井液技术在钻井过程中的应用主要从以下几个方面进行：一是合理控制钻井液密度。钻井液密度应根据地层压力的变化进行设计，以保证钻井液柱压力低于漏失压力和破裂压力，但高于地层孔隙压力。例如，在天然气层中，钻井液密度一般在0.07～0.15g/cm3之间，对于油层和水层，附加范围通常在0.05到0.10g/cm3之间。其次，在进入油、气、水层前，应根据设计要求调整钻井液的性质，使其粘度和剪切力控制在较低的状态，以降低钻井吸入压力和激振压力。钻井过程中出现高压油气层时，应实时监测钻井液密度。当气体侵入时，可打开除气器，使钻井液密度恢复到正常水平。另外，在钻完油、气、水层后，必须观察钻井液总量，确保充满钻井液后才能进行钻井作业。钻井过程中，应严格监控泥浆液位和钻井液回流量。

3.2水涌的预防与处理技术

在钻井井控中，另一个需要重点关注的问题就是预防水涌的相关处理技术，在做好水涌的预防和处理方面，主要从以下几个方面入手：

首先，在钻井前应停止注水井或进行关井泄压作业。如果钻井位置距注水层500m，应停止或泄压300m范围内的注水井。如果调整井500m范围内的注入井可能对钻井过程造成不利影响，则需要停止在注入层500~1000m范围内的注入井并进行泄压。第二，在浅水层水涌的情况下，可以通过随钻随溢实现井控。如果钻井深度超过900米，但未达到水位，可采用压井作业。在计算涌水地层压差的基础上，得出了压井过程中钻井液压力和关井压力的数值。例如，当钻井过程中发生涌水时，调整钻井液密度至低于1.40g/cm3。能够执行后续的压井和钻井作业。在处理浅水突水事故过程中，应尽量避免关井作业，避免引起地层渗漏。在发生深涌浪时，保持稳定的压力继续钻井。在钻井过程中，应停止处于工作状态的注水井，观察钻井溢流现象。如果发生溢流，应采用加重材料快速处理。

4石油与天然气钻井井控技术措施

钻井施工过程中，优化井控技术措施，有利于安全钻进，完成钻井进尺，提高石油钻探的机械钻速，达到预期的钻井效率。

4.1钻井井控的分级管理

由于井涌条件不同，钻井井控可分为一级井控、二级井控和三级井控管理。如果一级井控达到预期效果，可节约以下井控技术措施。当二级井控失效时，必须启动三级井控措施，恢复对井筒的控制，确保钻井施工安全。

初级井控技术措施是将地层压力与井内液柱压力平衡，保持井筒压力平衡，达到安全钻井状态。二级井控措施的应用是在井口因溢流而关闭后采取的井控措施。井喷失控属于钻井事故。井喷发生后，达到无法控制的地步，常规压井方法无法解除，给石油钻井造成巨大损失。因此，采取井控技术措施可以有效地解决井喷问题，防止井喷失控事故的发生。

4.2钻井井控的意义

在油气钻井过程中，落实井控措施具有重要的现实意义。在钻井过程中，应明确地层破裂压力，掌握钻井设计的井身结构，合理优化钻井液体系，确保钻井安全，避免发生安全事故。只有掌握钻井过程中井底压力的变化，使井底压力大于地层压力，才能避免井喷事故的发生。如果压力控制不合理，如果压差过大，会造成井漏事故。达到近平衡钻井条件，满足井控技术要求，利用井控设备对钻井施工过程进行控制，如在井口应用防喷器，井控设备比常规钻井设备的防御性能强，必须加强井控设备管理，以达到预期的井控效果。

4.3钻井井控技术的优化设计

钻井过程中发生的溢流事故是由多种原因引起的。当井底压力小于地层压力时，就会在井口发生溢流的状态。钻井过程中溢流的预兆是判断井喷事故的依据。当钻井液液位升高时，停泵后钻井液溢出，钻井速度突然加快，循环泵压力下降，表明井口将发生溢流。

在起下钻过程中，如果起下钻量大于钻井液入罐量，则发生井口溢流。如果下钻时钻具体积小于钻井液反出的体积，它也是预示溢流的将要发生的征兆。井喷失控事故是油气钻井作业过程中的重大事故，一旦发生井喷事故，将严重浪费油气资源，造成人员伤亡和石油钻井设备的破坏，如果情节严重，将报废油气井，造成严重的环境污染。

4.4钻井井控的技术实施

建立健全井控管理制度，运用该制度约束钻井施工过程，提高员工井控技能，避免安全事故的发生。优化井控设计，在钻井施工设计过程中，优先考虑井控措施，以安全钻井为基本出发点，提高石油钻井的井控意识，确保石油钻井中的钻井安全。在石油钻井过程中，应采用井控管理制度，严格执行井控操作规程，避免井控事故的发生。严格执行井控管理制度，使用井控设备，加强井控设备的维护保养措施，及时处理钻井施工中的突发事件，防止井喷事故的发生。实施井控培训机制，在钻井施工全过程进行井控管理。通过培训，参与钻井施工的人员达到了井控、钻井施工过程控制、钻井工具使用和维修知识学习的技术要求，特别是学习井控技术知识，提高了员工井控管理水平，使其在钻井施工过程中达到了良好的效果。能够处理紧急事故，避免严重井喷事故，能达到井控技术要求。建立和完善井控管理信息，通过钻井施工安全风险识别，建立安全风险识别机制，对钻井安全风险等级进行评价，制定应急预案，定期对员工进行演练，提高应急响应能力，降低钻井风险，保证钻井效果。

5结语

通过对油气钻井井控技术措施的研究，在优化井控设备设施、加强井控设备维护的过程中，确保油气钻井施工的安全，使其达到控制设计标准，有效地防止井喷和井喷事故的发生。控制事故避免给钻井带来危害，不断提高油气钻井施工效率，满足油气田生产的技术要求。

参考文献

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