井下作业.docx

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井下作业

井下作业

井控技术与设备综合试卷

单位姓名分数

一、填空题（每小题1分，共20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、井控工作中的“三早”是指早发现，早关井，早处理。

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具体数值表示、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0.07-0.15g/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、起钻灌钻井液时，一般规定至少起出3-5根立柱的钻杆或起出1根立柱的钻铤时就必须检查灌入的钻井液的量；灌钻井液前不允许井内的液面下降超过30米；

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。

关井时最关键的问题是关井时机的把握。

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、起钻时，井底压力可由环空液柱压力-抽吸压力求得；钻进时，井底压力可由环空液柱压力+环空摩阻求得；井内发生溢流后关井，地层压力可由

关井套压+环空液柱压力+气侵附加压力求得；

14、钻井作业中，安全起下管柱，要求控制起下管柱速度，其目的是确保井底压力稍大于地层压力，实现近平衡，压井时，要求控制节流阀的开度大小，其目的是确保井底压力稍大于地层压力，避免地层流体继续进入井内。

15、所有新完钻的油井、气井在进行射孔作业前都必须试压，一般规定油井试压

15MPa；气井25MPa；稳压30min；压降小于0.5MPa合格。

16、钻井过程中气侵的四种方式为岩屑气侵，重力置换气侵，扩散气侵和气体溢流。

17、在现场对环形防喷器进行试压或活动检查时不做封零试验，在现场对环形防喷器进行试压或动作检查时只做封环空试验。

18、蓄能器装置安装在距井口25m以远处，控制装置的功用就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使防喷器得以迅速开关动作；常用气控液型控制装置在工作时油压应在10.5MPa范围内。

19、现场硫化氢气体监测仪的报警点应设置在硫化氢气体浓度为20mg/m3，防毒面具用于硫化氢气体浓度小于10-20mg/m3的作业环境中，在硫化氢气体浓度较高或浓度不清的环境中作业，应采用正压式呼吸器；在硫化氢气体浓度低于50mg/m3时可使用负压式呼吸器。

20、交流电对地电压250V以上者为高压，对地电压250V以下者为低压，对地电压40V以下者为安全电压，我国通用的安全电压有36V2412V，触电事故有单相触电、两相触电、跨步电压触电。

二、判断题（每小题2分，共10分）

1、井喷失控是各种井下事故中，最恶性的灾难性事故（V）

2、井侵是溢流的先兆，溢流是井侵的发展结果。

（X）

3、地层压力梯度不变的地层，就是正常压力地层。

（V）

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。

（X）

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。

（V）

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。

（V）

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。

（X）

8、井内泥浆发生气侵后，粘度下降，密度增加。

（X）

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。

（V）

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。

（X）

三、选择题（每小题1分，共15分）

1、井控三级管理体系是指（BFE）。

A；司钻；B：

局；C：

副司钻；D：

坐岗员；

E：

钻井队；F：

处；G：

总公司。

2、波动压力与下列哪些因素有关。

（ABCD）

A：

静切力；B：

密度；C：

粘度；D：

起下钻速度。

3、异常压力地层，随着井深的增加，页岩密度下降，空隙度（A）。

A：

增大；B：

不变；C：

减小。

4、发生气侵时，井内泥浆密度（C）。

A：

全井均匀且相同；B：

自下而上逐步降低；C：

自下而上逐步增大。

5、发生气侵关井时，天然气到达（A）时，作用于井底的压力达到最大。

A：

井口；B：

井底；C：

井深一半时。

6、钻进中发生溢流的根本原因是（C）

A.井底压力大于地层压力；B.井底压力等于地层压力

C.井底压力小于地层压力；D.井底压力小于地层破裂压力

7、在现场作业中,井底压力最小的工况是（C）

A.下钻；B.钻进；C.起钻；D.循环压井液；E.关井。

8、在关井情况下，井内气柱滑脱上升，井口套压变化为（B）

A.不变化；B.不断上升；C.不断下降；D.压力为零。

9、软关井是指（B）

A.先关防喷器，再开节流阀，再关节流阀

B.先开节流阀，再关防喷器，再关节流阀

C.先关节流阀，再关防喷器，再开节流阀

10、在溢流量相等的情况下，最易发生井喷的流体是（D）

A.水；B.油；C.油水混合物；D.天然气；E.油气混合物。

11、司钻法压井第一循环周结束的标志是（D）

A.立管压力等于零；B.套管压力等于零

C.立管压力等于套管压力等于关井套压

D.立管压力等于套管压力等于关井立压

12、工程师法压井时，加重钻井液从井底经环空上返到井口的过程中应保持立管循环的总压力（D）

A.由大到小变化；B.由小到大变化；C.没有规律；D.不变。

13、常用压井方法有（AC）。

A.司钻法；B.立管压力法；C.工程师法；D.套管压力法。

14、在关井情况下，气体在井内运移时，可导致（AB）。

A.井内压力增加；B.压裂地层；C.压井液密度增大；D.压井液池液面升高。

15、二次井控的主要任务是（C）

A.发现溢流；B.控制溢流C.重建压力平衡恢复，正常循环；D.检查封井器。

四、名词解释（每小题4分，共20分）

1、溢流：

当井侵发生后，井口返出的压井液的量比泵入的压井液的量多，停泵后井口压井液自动外溢，这种现象称之为溢流。

2、井喷：

溢流喷出地面的现象称为井喷。

井喷分为地面井喷和地下井喷两种。

3、“氢脆”现象：

由于天然气中硫化氢的存在，硫化氢电离出的氢原子侵入钢材内部结合成氢分子时，使管柱内部局部应力很大，表面出现裂纹，进一步发展使管柱发生突然断裂的现象。

4、地层破裂压力：

某一深度地层发生破碎和形成裂缝时所承受的压力。

5、解释AFZ28-21闸板防喷器的含义：

A-代表单、双；FZ-闸板防喷器；28-公称通径280mm；21-最大工作压力21MPa。

6、井控设备：

实施油气井压力控制技术的一整套专用设备、仪表和工具。

7.不压井作业的定义：

不压井作业就是依靠井内管柱上的密封工具与专用井控装置相配合，在加压工具的控制下，而进行的不压井、不放喷起下管柱的过程。

8、压井：

是采用设备从地面往井里注人密度适当的流体，使井筒里的液柱在井底造成的回压与地层的压力相平衡，恢复和重建压力平衡的作业。

9、硫化氢的安全临界浓度：

工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度，硫化氢的安全临界浓度为30mg/m3（20ppm）。

10、含硫化氢天然气：

指天然气的总压等于或大于0.4MPa（60Psia），而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa；或H2S含量大于75mg/m3（50ppm）的天然气。

五、简答题（每小题5分，共30分）：

1、长庆油田为什么以一级井控为主？

一次井控技术的核心问题是确定一个合理的泥浆密度，使井底压力大于地层压力，安全钻井；二次井控是一次井控失败后，采用压井的方法，重建井内压力平衡，二次井控中，有一部分泥浆进入地层，会对油气层产生很大污染；三次井控是二次井控失败后通过井喷抢险，重建对井的控制。

长庆油田属于特低渗油气田，地层压力较低，因此，应尽量避免压井污染油气层，应以一次井控为主，二次井控为辅，杜绝三次井控.

2、溢流发生的主要原因是什么？

井底压力小于地层压力是导致发生溢流的根本原因，而引起井底压力小于地层压力的原因则是多方面的。

对地层压力掌握不准确，设计钻井液密度偏低；※井内钻井液柱高度下降；（起钻时灌入的钻井液量不够；井漏引起井内钻井液柱）※钻井液密度下降；（钻开异常高压油气层时，油气侵入钻井液；处理事故时，向井内打入原油或柴油；向井内钻井液混油）※起钻抽汲；※环空流动阻力消失。

（停止循环时）

3、试说明钻进、起钻、下钻、电缆射孔、空井、正循环压井时井底压力的组成？

电缆射孔、空井时井内钻井液处于静止状态Pb=Pm=0.0098ρmH；

起钻时：

Pb=Pm-Psb-Pdp；式中：

Psb——抽汲压力，MPa；Pdp——未灌钻井液时静液压减小值，MPa；下钻时Pb=Pm+Psw式中：

Psw——激动压力，MPa；钻井时Pb=Pm+Pbp+Pmr式中:

Pbp——环空流动阻力，MPa；Pmr——环空岩屑引起液柱压力增值，MPa；正循环压井时Pb=Pm+Pbp+P回；P回——地面回压MPa；r——环空岩屑引起液柱压力增值，Mpa。

4、气井为何比油井更易发生井喷？

在钻井过程中，如果预防措施不当，会使井底压力小于地层压力，地层中的流体侵入井内，天然气更易侵入井内，它可以以气泡和气柱两种形式侵入井内，并且在井内容易上移，在上移时体积膨胀，如果开泵循环，气柱上升膨胀的更快，使环空钻井液密度自下向上逐渐变小。

这些特点使油井所不具备的。

因此气井比油井容易发生井喷。

5、闸板防喷器可否长期封井？

说明理由。

这是因为闸板防喷器封井后可机械锁紧闸板，卸去油压，使封井可靠，而环形防喷器无锁紧装置，并且环形防喷器胶芯长时间封井还易造成塑性变形。

而闸板防喷器有四处密封和二次密封装置，封井可靠，同时它还有井压助封的作用。

因此闸板防喷器一般用来长期封井。

6、简述起下管柱时发生溢流的关井程序。

答:

起管柱过程中，发生溢流的关井程序如下:

（1）发信号。

（2）停止作业，抢装钻具防喷器。

迅速把负荷吊卡坐于转盘面上，抢装钻具防喷器。

如果喷势不大，可直接装单流阀；如果喷势大，可采取以下方法实现对钻具内溢流的控制：

装开着的旋塞接头；关旋塞接头；装钻具回压阀；开旋塞接头。

（3）开3号（或1号）平板阀。

（4）关封井器，先关环形防喷器，再关半封闸板封井器。

（5）关17号节流阀，试关井，再关15号平板阀，

（6）接方钻杆。

（7）待井内压力达到平衡，录取套管压力及钻井液增量，测关井立管压力。

7、井喷失控后处理的方法有哪些？

（1）成立现场抢险组，制定抢险方案；

（2）尽一切办法保护好井口；（3）未着火的失控井应千方百计使其不着火；（4）划分安全区；（5）清除井口周围的障碍物，充分暴露井口；（6）灭火；（7）设计新的井口装置组合；（8）拆除坏井口，安装新井口装置；（9）不压井强行起下管柱，压井或不压井完井。

六、计算题（共10分）

1、已知井内泥浆密度为1.02g/cm3，井深为2000m，求井底静液压力。

（2分）

n解:

静液压力Ph=0.0098ρH=0.0098×2000×1.02=19.99MPa

2、已知地层深度为3000m，地层水的密度为1.07g/cm3，求地层压力梯度、地层压力系数、地层压力当量泥浆密度和地层压力，并判断属于哪类地层。

（4分）

解：

地层压力梯度G=ρ地×g×10-3=1.07×9.8×10-3=0.0105（MPa/m）

地层压力系数K=1.07

地层压力当量泥浆密度ρe=1.07g/cm3

地层压力P=G×H=0.0105×3000=31.5（MPa）

压力梯度在0.0098-0.010486MPa/m为正常地层压力；因为G=0.0105（MPa/m）大于0.0098-0.010486MPa/m，所以该地层属于高压地层

3、已知某井井深1800m，井内液体密度为1.02g/cm3，发生溢流关井后油压为2MPa，求地层压力和压井液密度。

（4分）

解：

静液压力Ph=ρgH=1800×1.02×0.0098=17.99MPa

地层压力Pp=Ph+Pg=17.99+2=19.99MPa

压井液密度ρe=Pp/（gH×10-3）=19.99/（9.8×1800×10-3）=1.13g/cm3