寄生管注气法井控模拟系统设计初探

井控模拟系统是为了进一步加强井控工作,围绕做好一次井控、“及早发现溢流、及时正确关井”,落实“井控培训要从理论培训、实际培训、模拟培训、仿真培训四位一体有机结合”的精神,使员工能够真实感受体验井喷实况,进一步提高实战能力,通过计算对比结果,采用寄生管的方法,达到实时模拟的目的。     

全尺寸井控模拟试验井在井控技术进步中发挥重要作用

“全尺寸”井控模拟试验井,即按正规工程设计钻成的井,它装备有全套钻机设备、井控设备、泥浆循环系统等。能向井内注入压缩空气模拟不同压力梯度的地层,人为制造程度不同的溢流、井喷态势。国外对井控研究和培训相当重视。四川局于1987年在资中钻采所建成国内第一口全尺寸井控模拟试验井,该井深约1000m,可向井内注入压缩空气模拟压力梯度为0.0196MPa/m,为井控技术培训提供了“实战”条件;该井已培训各级井控人员千余人,并承担了“超重泥浆压井”等“七五”科技攻关项目的试验。1988年中原油田也建成一口深1006.45m全只寸井控模拟试验井。     

首期海外项目经理高级井控培训研讨班开班

2006年3月20日，四川石油井控中心按照钻采院与中国石油天然气勘探开发公司签订的“油气井井控及抢险技术服务”合同要求，开办了首期海外项目经理高级井控培训研讨班。参加开学典礼仪式的有：钻采院院长孙海芳、副院长杨令瑞、中油勘探开发公司CNODC副总辛俊和、人力资源部经理武军利、井控中心领导、教员及全体学员。随后参观了培训中心的教学设施．并观看了模拟井喷演示。     

井控模拟实验井设计方案探讨

人们对井控工作越来越重视,但各油田模拟井喷的方式各不相同.通过调研、查阅国内外井控模拟实验并,设计方案五花八门.将国内几家井控模拟实验井设计的基础数据和基本类型进行分析、对比,说明其类型、优缺点,根据井控模拟实验井的工作原理分析各自优势和不足,对以后建设的井控模拟实验井设计提出了建设性的意见和建议,为井控模拟实验井设计提供了必要的理论依据.     

浅气层井控技术

浅气层埋藏浅、危险系数大,井控难度大,一旦井喷容易憋裂地层,造成失控着火、人员伤亡、污染环境等。为做好井控工作,保证钻井施工的顺利进行,对近几年发生的井喷失控事故案例进行了分析研究,总结了浅气层井控的原因和危害,提出设计之前应弄清是否含有浅气层,施工中要根据直接或间接显示迅速发现井内异常情况,有效地把井控的各种困难减小到最小程度,阐明了浅气层的处理方法以及几种压井方法。指出浅气层井控要在一次控制上下工夫,在施工中,应密切监控井下情况,迅速准确地发现井内异常情况,有效地把溢流、地面压力及井控的各种困难减到最小,杜绝井喷事故的发生。该研究对进一步深化和完善井控理论研究和现场应用具有重要意义。     

总结经验教训提高天然气井钻井井控能力

根据多年来一直从事天然气井钻井,特别是天然气井钻井井控技术、油气井抢险灭火技术等技术工作,结合四川油气井灭火公司所收集的近10年来部份钻井严重井喷井、失控(着火)井实例分析得出,当前井控工作应“总结经验教训,提高天然气井、钻井井控能力”。从天然气特点与井控技术,井喷失控的原因分析,排除溢流的压井技术要点,井喷失控着火的处理,对今后井控工作的建议等几个方面,较为全面地阐述了如何提高天然气井钻井井控能力的现场操作技术。     

塔里木油田勘探井井控安全技术和管理方式的探索与实践

塔里木油田属于勘探新区，勘探钻井面临许多困难，战线长、分布广，地区差异大，井控工作风险大。针对实际生产过程中存在的难题，将井控工作与HSE管理模式融合在一起，组织开展井控安全技术研究，探索出项目开工前风险评估、设备第三方认证、二级清单制度等新的管理方式，并用于现场，有效地控制了井喷或井喷失控事故的发生。从2002年以来，通过不断探索新的管理方式，与HSE管理模式较好地融合在一起，认真搞好勘探井的井控安全管理工作，为塔里木油田连续三年实现“井控安全年”做出了努力。     

井控技术研究进展与展望

当前油气勘探开发正向超深层、非常规等领域大举进军,钻井井控面临特殊岩性地层压力预测精度低、多产层多压力系统复杂、主要产层安全密度窗口窄、老井井口油气泄漏等一系列安全挑战。为保障油气勘探开发安全稳步推进,在国内外井控技术调研和国际对标分析的基础上,对井控技术面临的挑战、井控技术研究进展以及发展方向进行了系统分析。研究结果表明：(1)碳酸盐储层地层压力预测/检测、早期溢流监测探索和控压钻井技术推广应用,一级井控技术持续发展;(2)形成了以“井控装备、非常规压井及安全密度窗口扩展”为主的二级井控技术,基本保障了多产层多压力系统井的安全作业;(3)提出了全过程带火作业井喷失控井救援新理念,形成了自主知识产权的酸性油气藏失控高产井救援技术;(4)研发出静磁随钻测距系统,救援井技术具备理论基础,具备生产应用的条件。结论认为,国内井控技术虽然已取得长足进步,但仍需在特殊油气藏地层压力预测理论、非常规压井工艺、救援井技术等方向开展持续攻关,以满足对超深层、非常规油气等领域的开发需要。     

川渝油气田井控工艺技术反思

回顾和总结20多年来的井喷失控、着火事故发现,油气井井喷控制过程必须经过发现、关井、压井三个阶段,虽然井控工作要从技术与管理的各个方面齐抓共管才能奏效,但通过形象化、条理化等工作可以使井控技术和管理简单化,“坐岗制”、“四、七”动作等方法都为一线现场人员掌握井喷预兆发现、关井控制井口等技术发挥了重要作用,就连喷、漏共存复杂条件下的井控技术通过总结成“吊灌”工艺都被现场人员所掌握,因此 ,为了普及井控技术,有必要将设备检查、压井工艺等重要环节也分别总结出一套易记忆、便操作的实用技术和示范性推荐作法。     

海上导管架生产平台井喷失控处置方案

海上导管架生产平台井喷失控会造成巨大的人员伤亡、财产损失和环境污染。该文阐述国内外浅水井喷失控处置现状，分析导管架生产平台井喷失控处置的难点，提出针对性的井喷失控处置方案，涵盖消防喷淋、井场勘察、清障、重建井口、救援井、压井六项技术措施，为今后导管架平台的井控抢险作业提供技术指导。     

基于三电极系救援井与事故井连通探测系统

通过调研救援井与事故井连通探测系统工作原理,分析了三电极系注入地层的低频交变电流在地层及事故井套管中的传播与衰减规律,建立了事故井套管上聚集电流产生的交变磁场空间分布模型,得到了救援井与事故井间距和相对方位的计算方法。通过数值模拟与试验验证,将三电极系应用于救援井与事故井连通探测系统,提高了系统测距范围和探测精度;通过对比基于单电极救援井与事故井连通探测系统,基于三电极系的探测系统对探管灵敏度的要求更低,更有利于在实际工况中的应用,为中国自主研发救援井与事故井连通导向工具提供理论支持。     

深水钻井溢流早期监测技术研究现状

深水油气井溢流及井喷的预防和控制是深水钻井过程中的重要工作,墨西哥湾“深水地平线”井喷溢油事故发生后,井喷的预防和控制成为海洋油气开发亟待解决的重大难题。应对深水钻井溢流及井喷问题,切实有效的技术措施是在早期监测和识别溢流的基础上及时采取应对措施。为此,通过分析深水钻井井控面临的主要困难,从平台监测、海水段监测和井下随钻监测3个层面,综述了国内外井下溢流早期监测技术研究现状,重点分析了井下随钻监测的发展现状,指出深水钻井井下溢流监测技术将朝着有利于更加及时准确发现和识别井下溢流的技术领域发展。最后,根据深水钻井和溢流监测技术的特点,优选出适合深水钻井环境的井下溢流早期监测方法,包括井口流量法、泥浆池液面法、钻井参数法、隔水管超声波法、PWD/LWD监测法、随钻超声波井下流量测量法6种方法;建立了溢流早期综合监测和识别技术,该技术不仅可以用于深水钻井井下溢流监测,还可用于压井和井筒压力精确控制过程的综合监控,为深水钻井提供技术保障。     

深水钻井井喷事故情景构建及应急能力评估

深水油气开发面临着巨大的风险和挑战,尤其是在油气开发过程中如果发生井喷失控事故,应急救援将十分困难。采用重大事故情景构建方法,建立南中国海某深水探井在钻井期间发生井喷失控事故情景,包括从溢流发生到井喷失控、平台发生火灾爆炸、平台倾覆沉没、水下应急封井及打救援井、溢油回收处理及生态恢复,并对应急救援必须的工程技术、设备、人员等需求进行分析和评估,对我国下一阶段开展应急救援技术研究提出建议。研究结果对我国自主建立深水钻井井控应急救援工程技术体系有一定参考意义。     

典型小储量气井井控技术难点及处理实践

通过对典型小储量气井阳79井又漏又喷的处理情况分析，从储层模型着手阐述，归纳出了小储量气井在井漏后，随着漏入钻井液量的增大，而表现出地层压力不断升高和循环正常后停泵又会出现井口溢流现象的两大特征，指出了井漏、溢流、提高密度、井漏的恶性循环是处理这类井的技术难点。提出了用放喷泄压技术处理小储量气井的井控问题是经济而有效的方法，并指明了应用放喷泄压技术从安全的角度考虑应注意的主要问题：①出现又漏又喷的气井，及时诊断是否属于小储量气井对选择处理方法很重要；②针对小储量气井出现又漏又喷情况，只要满足安全条件，采取放喷泄压处理的方法是经济有效的；③含硫化氢较高，而套管或钻具的材质抗硫化氢性能差时，不宜采用放喷泄压技术。应用放喷泄压技术前需考虑井口装置、套管抗内压强度和套管鞋附近地层的破裂压力是否满足安全要求。     

台南地区溢流井喷及处理分析

以柴达木盆地东部台南气田３口井钻井资料为依据，详细分析了该地区溢流井喷的原因及井喷后的处理结果，从而提出适合这一地区钻井施工要求的井压控制方法。     

罗家16井井喷失控解读--过平衡钻井中的井控问题

由于井内平衡、过平衡条件可以演变成欠平衡引发井口溢流和诱发井喷，因此，钻井全过程中连续观察出口管流态和定时观察循环罐液面。起下钻中连续观察出口管，记录、核准应灌钻井液量仍然是发现溢流的最为有效的办法。有条件时，通过人工和仪表测量记录同时进行。特别是起钻灌浆的记录报表格式必须反映液面的动态变化，包含预测灌入量、实际灌入量、误差等内容，同时规定要求强制灌满见返的间隔时间。结合重庆“12．23”罗家16井井喷失控重大事故，收集整理了事故发生之后所能找到的有关的资料和数据进行分析推算，对该井在某些特定地质条件和井身状况下发生井喷的原因进行分析讨论。     

抽油井不压井作业装置及抽油泵底阀设计

江苏油田的部分油井存在油管短路、地层高压低渗、漏失严重等问题,这些问题造成压井作业困难,并且压井作业过程中的井控与环境污染风险较大。为了进行不压井检泵作业,同时缩短检泵之后的产量恢复周期,进行了不压井作业技术研究,并研制了不压井作业装置。为解决起下抽油杆过程中的防喷问题,改进了抽油泵底阀结构,该结构可实现起下抽油杆过程中油管不带压、无溢流,并保障起下油管过程中的井控安全。该技术在江苏油田现场应用9井次,效果良好。     

HF203井井喷及强行下钻压井方法

川东北地区地质情况复杂,产层具有高压、高产、高含硫等特点,钻井与固井难度大。HF203井是该地区的一口高压定向深井,尾管固井钻完水泥塞起钻后期发生溢流,因处理不当发生了井喷。介绍了该井的基本情况、溢流发生经过和置换法压井的过程,分析了井喷原因、压井难点,通过分析硬顶（平推）压井法、强行下钻压井法的适用条件,并结合该井的具体情况,确定采用强行下钻法压井。指出水泥浆缓凝时间过长是HF203井发生溢流的主要原因,起钻过程中未灌满钻井液是发生溢流的直接原因,发现溢流后处理不当是导致井喷的直接原因。HF203井压井的主要难点是井内压力太高、钻具深度太浅、无法实施置换法和硬顶法压井,强行下钻法是最佳压井方法。该井采用强行下钻法压井成功,为今后采用强行下钻法处理高压深井井喷提供了借鉴。