钻井井控技术教材编写大纲.docx

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钻井井控技术教材编写大纲

钻井井控技术教材编写大纲

中国石化集团

2006年8月

钻井井控技术教材编写大纲

本教材适用于中华人民共和国石油天然气行业标准SY5742-1995、SY/T6426—2005和中国石化安[2006]47号文中规定的从事陆上和滩海石油天然气钻井及油气井作业的井控操作人员、井控技术管理人员、现场服务人员及相关人员。

教材的性质与任务：

本教材是钻井、测井、固井、地质录井及其他钻井服务人员、管理人员培训的通用课程。

教材的主要任务是通过培训使井控操作人员了解井喷发生的原因，能及时发现溢流，掌握井下作业中井喷预防、压井方法、井喷处理中采取的措施与步骤等，懂得井控装置结构、安装试压要求及一般的维护知识和故障排除方法；使井控管理人员、技术人员掌握井控基本理论、地层压力预测与检测、及时发现溢流、应采取的措施与步骤，掌握钻井中不同工况下的井喷预防及处理、压井方法及其计算、压井作业中异常情况的判断、井喷失控的处理方法，懂得井控装置的结构原理标准及选用要求、安装试压要求、维护保养及故障排除方法等；使其他现场服务人员了解井控基本知识、熟悉地层溢流发生的原因、及时发现溢流及应采取的措施与步骤，掌握井喷发生时与现场操作人员的配合要领。

教材主要内容：

第一篇井控工艺技术

第一章概论<胜利）

一、井控及其相关的概念

1、井控

2、井侵

3、溢流

4、井涌

5、井喷

6、地面井喷

7、地下井喷

8、井喷失控

9、一级井控

10、二级井控

11、三级井控

二、井喷失控的危害

三、井控培训要求

编写要求：

概念的解释应准确，井喷失控的应有条理、易记忆，应根据标准描述对各类人员培训的要求。

第二章井下各种压力及其相互关系<胜利）

一、压力

二、静液压力

三、地层压力

四、上覆岩层压力

五、地层破裂压力

六、循环压力损失

七、激动压力和抽吸压力

八、井底压力

九、压差

十、容积系数和排代量

编写要求:

压力的概念应清晰、压力的计算与压力之间的关系应明确。

第三章地层压力预测和检测<胜利）

一、地层压力和异常地层压力形成的机理

1、压实作用

2、构造运动

3、水热增压

4、蒙脱土的脱水作用

5、渗透作用

6、密度差的作用

7、流体运移作用

二、检测地层压力的方法

1、钻井前的预测

2、钻进中检测地层压力

<1）页岩密度法

<2）dc指数法

<3）随钻检测

3、钻井后检测地层压力

<1）测井方法

<2）测试方法

三、地层破裂压力

1、地层破裂压力预报方法

<1）伊顿法

<2）黄荣樽法

<3）史蒂芬法

2、地层破裂压力实测

<1）液压实验法

<2）液压实验的步骤

编写要求：

重点介绍dc指数法，液压实测地层破裂压力叙述应详细、具有可操作性。

第四章井控设计<胜利）

一、井控设计的依据

1、法规的要求

2、成本与安全的要求

二、设计的原则

四、设计的具体内容

编写要求：

设计内容要根据不同地区、不同井型编写，套管、钻井液和设备配置的描述应考虑有毒有害气体的影响。

第五章溢流的原因、检测与预防<中原）

一、溢流的原因分析

二、各种钻井工况下溢流的预兆及检测

1、钻进中溢流发生的预兆

2、起下钻中溢流发生的预兆

3、测井时溢流发生的预兆

4、下套管和固井时溢流发生的预兆

5、空井时溢流发生的预兆

三、溢流的预防

1、钻进时溢流的预防

2、起下钻时溢流的预防

3、测井时溢流的预防

4、下套管时溢流的预防

5、空井时溢流的预防

编写要求：

溢流的主要原因应条理清晰、便于记忆，各种钻井工况下溢流的预兆编写完整，施工时溢流的监测要便于学员工作中的操作。

第六章关井程序<江汉）

一、关井方法

1、正常工况下节流、压井管汇所处的状态

<1）节流、压井管汇流程及闸门编号

<2）节流、压井管汇的正确操作

2、关井的原则

3、关井方法

二、常规关井程序

1、钻进时发现溢流关井程序

2、起下钻杆时发现溢流关井程序

3、起下钻铤时发现溢流关井程序

4、空井<电缆）时发现溢流关井程序

三、特殊情况下的关井程序

1、下套管和尾管时发现溢流关井程序

2、在气候寒冷地区钻井溢流时的关井程序

3、防止关井压裂地层的分流程序

4、海上水下关井程序

四、关井过程中出现问题及对策

编写要求：

主要介绍硬关井和软关井两种方法，对两种方法的优缺点及使用工况详细叙述，节流、压井管汇流程及闸门编号要与新标准相符合，各种工况的关井程序要考虑顶驱钻机。

第七章气侵对井内压力的影响<中原）

一、气体定律

二、气体进入井内的方式

三、气体的膨胀对井内压力的影响

四、气体的运移对井内压力的影响

1、开井时气体的运移

2、关井时气体的运移

编写要求：

天然气进入井内的方式应条理清晰、便于记忆，井内气体膨胀、运移对井内压力的影响应从机理上加以描写。

第八章溢流控制原理（河南>

一、“Ｕ”型管原理

二、井底常压法原理

三、压井中压力的求取

1、关井允许最大套管压力

<1）井控设备的工作压力

<2）套管抗内压强度

<3）地层破裂压力

2、关井立管压力确定

<1）准确录取关井立管压力的要素

<2）检查圈闭压力的方法

<3）钻柱内未装钻具回压阀时测定关井立管压力

<4）钻柱内装钻具回压阀时测定关井立管压力

1）不循环法

2）循环法

四、压井过程中压力的变化关系

1、原浆循环过程中的变化

2、重浆循环过程中的变化

编写要求：

“Ｕ”型管原理和井底常压法原理应从原理上描写清楚，关井允许最大套管压力应从计算和确定方法上描述，关井立管压力确定应描述详细。

第九章常规压法压井<江苏）

一、井底常压法压井的优缺点

二、井底常压法工作程序

1、压井基本数据的计算

<1）判断溢流基本类型

<2）计算地层压力

<3）压井钻井液密度

<4）加重钻井液量

<5）注入重浆时间

<6）压井循环时的立管总压力

<7）最大允许关井套压

3、填写压井施工单

2、压井操作

<1）一次循环压井法<工程师法）

<2）二次循环压井法<司钻法）

<3）边循环边加重法

三、压井过程中可能出现的问题与解决方法

1、钻具断落

2、钻具刺漏

3、钻具堵塞

4、钻头水眼堵塞

5、节流阀堵塞或刺坏

6、井漏

四、井控作业中易出现的错误做法

编写要求：

重点介绍井底常压法压井的优缺点，压井基本数据的计算应包括填写压井施工单，压井操作应举例。

第十章非常规压井方法<胜利）

一、体积控制法

1、体积控制法的原理

2、体积控制法现场操作程序

3、顶部压井法操作程序

4、体积控制法注意事项

二、硬顶法

1、挤压法压井的应用条件

2、挤压法压井技术比较

3、挤压法压井技术的操作程序

编写要求：

非常规井控技术的介绍不限于以上几种，但每种介绍要尽可能的详细、可操作性强。

第十一章特殊控制与操作<西南）

一、浅气层的处理

1、浅气层的特点危害与检测

2、浅气层的控制与处理方法

二、井漏或井下井喷

三、强行起下钻操作

1、强行起下钻原理

2、强行起下钻操作程序

<1）关井下钻准备

<2）用环形防喷器强行下钻的程序

<3）用双闸板防喷器强行下钻的程序

<4）加压强行下钻

四、欠平衡井控技术

1、欠平衡钻井技术的特点

2、欠平衡钻井井底压力的控制

3、气体钻井

五、小井眼井控技术

1、小井眼井控于常规井控的差别

2、小井眼溢流监测

3、小井眼压井方法

编写要求：

浅气层处理方法重点放在钻井工艺做法上，强行起下钻操作描述要具体有条理性，欠平衡井控技术、小井眼井控技术编写应吸收国外比较成熟的做法。

第十二章完井<中测）期间井控工作<西南）

一、裸眼测井和套管测井井控、钻具输送测井

二、固井施工中的井控

三、测试施工中的井控

编写要求：

完井<中完）期间井控工作要结合施工工艺描写。

第十三章海上钻井井控<石大）

一、钻表层井眼

1、浅气层

2、分流系统

二、深水井控考虑的因素

1、隔水管和节流管线的摩阻

2、补偿的关井套压

3、水合物

三、水下防喷器控制

四、隔水导管的拆除

五、压井后防喷器下圈闭气体的处理

六、海上井涌的监测

编写要求：

钻表层井眼重点放在海上浅气层的处理，防喷器控制系统主要是水下防喷器的控制，压井后防喷器下圈闭气体的处理重点描写置换法处理技术。

第十四章井喷失控后的处理<中原）

一、失控原因及井口重装方法

1、井喷失控的原因

2、重装井口的前期工作

3、拆除坏井口，安装新井口

4、井喷失控井的处理实例

二、灭火

三、硫化氢、二氧化碳处理

四、定向救援井技术

1、定向救援井的类型

2、地面井位的选择

3、套管程序

4、连通

5、压井方法

编写要求：

井喷失控后的处理技术描述不限于以上两种方法，但每一种的描述性尽量具有可操作性。

第十五章附录（华东>

一、常用井控数据换算

二、案例分析

三、1、SY/T6426—2005

2、中国石化安[2006]47号文中规定

第二篇井控设备

第一章概述<胜利）

一、井控设备的功用

二、井控设备的配套与组成

1、油气钻井工艺对井控设备的要求

2、井控设备的组成及系列标准

三、液压防喷器的特点

四、液压防喷器的最大工作压力与公称通径

五、液压防喷器的型号

六、井口防喷器的组合

编写要求：

重点介绍防喷器的型号和表示方法及组合。

<注意抗硫要求）

第二章环形防喷器<胜利）

一、环形防喷器的功用

二、环形防喷器的类型

三、锥型胶芯环形防喷器

1、结构

2、工作原理

3、胶芯

四、球型胶芯环形防喷器

五、组合胶芯环形防喷器

六、环形防喷器的比较

七、环形防喷器的技术规范

八、环形防喷器的合理使用

编写要求：

功用和类型可以简要介绍，结构和工作原理详细介绍，技术规范应全面，合理使用应结合防喷器的特点，所用图形应为目前现场在用类型。

注意抗硫要求

第三章闸板防喷器（西南>

一、闸板防喷器的功用

二、闸板防喷器的类型

三、闸板防喷器的结构

四、闸板防喷器的工作原理与结构特点

1、工作原理

2、四处密封

3、井压助封

4、自动清砂、自动对中

五、闸板防喷器的侧门

1、铰链式侧门更换闸板操作

2、平移式侧门更换闸板操作

六、闸板防喷器的锁紧装置

1、闸板防喷器的锁紧装置功用及组成

2、闸板防喷器的锁紧与解锁

3、闸板防喷器开关井操作

4、闸板防喷器机械锁紧的判断

七、活塞杆的二次密封装置

八、常用闸板防喷器的技术规范

九、闸板防喷器的合理使用

十、剪切闸板

编写要求：

常用闸板防喷器的技术规范应全面、详尽，结构与工作原理要正确细致，液压闸板防喷器的侧门更换程序和注意事项要便于记忆。

第四章旋转防喷器<胜利）

一、旋转防喷器的功用和结构<主动式、被动式）

二、旋转防喷器工作原理和操作顺序

三、旋转防喷器控制系统

编写要求：

旋转防喷器是欠平衡钻井的重要设备，应详细描写。

第五章套管头、四通与法兰<中原）

一、套管头

1、套管头的用途

2、套管头的类型

3、套管头的组成与结构特点

4、套管头规格型号

5、套管头安装

二、四通

三、法兰

四、采油树

编写要求：

套管头的类型、安装应重点介绍，法兰部分应突出密封类型。

第六章液压防喷器控制系统<中原）

一、液压防喷器控制台

<一）工作原理

1、类型

2、液压能的产生与储存

3、液压能的调节与控制

<二）FKQ6406B型控制装置

<三）主要部件

1、空气管缆

2、储能器

3、电泵

4、气泵

5、三位四通换向阀

6、减压调压阀

7、旁通阀

8、安全阀

9、压力继电器

10、气动压力变送器

11、压力继气器

<四）安装与运转

1、控制装置安装

2、试运转

3、正常待命工况

<五）常见故障与处理

二、司钻控制台

编写要求：

重点介绍液压防喷器控制台，主要部件不限于所列工程，安装与运转应详细描述。

第七章节流压井管汇<江汉）

一、节流压井管汇的功用

二、节流压井管汇的组合形式

三、节流压井管汇的最大工作压力与公称通径

四、节流压井管汇的主要阀件

1、平板法<液动、手动）

2、节流阀<液动、手动）

3、单流阀

五、节流管汇控制箱

编写要求：

组合形式与规范应紧扣标准编写，主要阀件应叙述结构原理、使用和注意事项。

第八章钻具内防喷工具<河南）

一、旋塞阀

二、箭型钻具止回阀

三、投入式钻具止回阀

四、手动推杆式钻具止回阀

五、浮阀

六、钻具旁通阀

七、钻具止回阀

编写要求：

重点介绍结构原理、使用注意事项。

第九章设备安装、试压及日常检查<华东）

一、井控设备的布置

二、安装要求

三、设备送井前试压与密封性能实验

1、水压强度实验

2、密封原件的密封实验

3、节流压井管汇的试压

四、设备在井场的试压检查

1、试压目的

2、试压介质

3、试压设备

4、试压要求

5、试压方法

6、试压注意事项

五、井控设备的日常检查

编写要求:

设备安装与试压及日常检查的编写应紧扣标准。

第十章其他配套设备<江苏）

一、钻井液自动灌注装置

二、钻井液加重、净化装置

三、监测仪器仪表

四、液气分离器

五、除气器

1、常压式除气器

2、真空式除气器

六、不压井加压装置

七、分流装置

八、撇油罐

九、点火装置

编写要求：

描写应重点放在维护保养和使用注意事项上。

第十一章水下防喷器<石大）