浅谈钻井井控及正确的处理方法
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摘要：在钻井过程中，为防止井涌、井喷等钻井事故的发生，实现安全高效的勘探开发作业，可靠的井控显得尤为重要。近年来，随着钻井技术的不断进步，深井、超深井和三高油气井越来越多，钻井过程中发生井喷的机率变得越来越高，如何选择正确的关井方式和处理方法对控制溢流和防止井喷显得尤为重要。本文首先就井控的基本概念进行了解释，并指出了井喷失控的危害。然后指出了动态压井法的特殊性及其基本原理。最后阐述了如何处理陆地井喷失控。
关键词：井喷；井控；压井方法；井喷失控处理
一、井控基本概念
1.井控的基本概念
（1）井控定义：
井控，即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，基本上保持井内压力平衡，保证钻井的顺利进行的技术。定义中所说的“一定的方法”包括两个方面：①合理的压井液密度；②合乎要求的井口防喷器。定义中所说的“基本上保持井内压力平衡”指： （ 取值：对于油井取1.5～3.5MPa；对于气井取3.0～5.0MPa。）
（2）井控分级
根据井涌的规模和采取的控制方法之不同，井控作业分为三级，即一级井控、二级井控和三级井控。
对一口井来说，应当努力使其处于一级井控状态，同时做好一切应急准备，一旦发生井侵能迅速地做出反应，加以处理，恢复正常钻井作业。要尽力防止井侵进一步扩大变成井涌甚至造成井喷。
我们搞好井控工作的基本原则是：立足于一级井控、搞好二级井控，杜绝三次井控。
2. 与井控有关的名词
（1）井侵
（2）溢流
（3）井涌
（4）井喷
（5）井喷失控
（6）井喷失火
3.井喷失控与着火的危害
井喷失控及其着火是钻井工程中危害极大的灾难性事故，其严重危害如下：
（1）打乱全面的正常工作秩序，影响全局生产；
（2）油气资源受到损失和破坏；
（3）钻井设备被损坏或烧毁；
（4）危及人身安全，造成人员伤亡；
（5）严重污染环境，造成不良的社会影响；
（6）处理井喷失控、井喷失火不仅延误钻井时间，而且会在经济上造成巨大的损失，使钻井成本大大增加。
二、常用的压井方法
1. 常规压井方法
（1）司钻法
（2）工程师法
（3）循环加重法
2. 非常规压井方法―动态压井法
由于井眼变小，尤其是环空体积大大缩小（大约是常规井的十分之一），在小井眼钻井过程中井控具有其特殊性，下文对小井眼井进行系统的分析。
（1）动态压井法的概念
在循环过程中用环空摩阻损失控制地层压力的压井方法叫动态压井法。而传统的压井法是用地面阻流阀来对地层施加一定压力达到平衡地层的目的。小井眼最关键的井控问题是及早发现溢流，即在少量溢流时就能发现，以保证正常压井，在压井过程中不致使套管鞋处于危险压力状态。
（2）溢流检测方法
传统的溢流检测方法是观察并测量钻井液池体积的变化，这种方法的灵敏度取决于计量设备及仪器的精确度。在正常井的钻井过程中，一般来说地面钻井液多出1m3以内的量并不算异常，但这1m3的量在小井眼里问题就严重了。在小井眼钻井过程中要求能发现小于0.16m3的溢流量，这样靠测量地面钻井液体积变化，灵敏度是远远不够的。要解决这个问题，可以在泵的吸入口或立管及井的出口安装电磁流量计，用流量计测流量的变化来发现溢流比测量地面钻井液体积变化效果要好得多，流量计不仅精确，而且反映速度快。
（3）动态压井法的基本原理
动态压井法与常规压井法相比有它的优越性。动态压井法压井速度快，在压井过程中套管鞋处压力小，而且压井操作简便。图1显示出了用动态压井法及司钻法压井时套管鞋处的压力差别。用动态法压井时，并非套管鞋在任意井深都承受较高的压力，而是套管鞋位置越深，压井时套管鞋处的压力变化越小。
实施动态压井时，首先应加大排量以增加对地层的平衡力，使溢流减少到最低限度，其次是上提钻柱，打开阻流管线，关防喷器。
在钻井设计时，井控方法的选择要根据预测的地层压力及各深度所能达到的环空压力损失，所能达到的环空压力损失取决于井径、钻柱尺寸、深度、钻井液性能及泵的性能，这些参数除井径外其它都是可以控制的，而井径可由钻头尺寸及井壁冲刷情况来确定。
三、陆地井喷失控的处理
1. 成立现场抢险组，制定抢险方案
险情一旦发生，要迅速成立现场抢险组，统一指挥和协调抢险工作。
2. 尽一切办法保护好井口
处理井喷失控的经验表明，不论井喷失控后的情况有多复杂，只要尽力保护好井口，使好的井口不再损坏，情况不再恶化，就能掌握处理井喷失控整个过程的主动权。
3. 未着火的失控井应千方百计使其不着火
井喷着火，不仅会造成人身伤亡，设备烧坏，还会使事故变得更为复杂，处理事故的条件更为恶劣。
4. 划分安全区
在井场周围设置必要的观察点，定时取样测定油气喷流的组分、硫化氢含量、空气中的天然气浓度、风向等有关数据，并划分安全区，疏散人员，严格警戒。做好人身安全的防护工作，避免烧伤、中毒、噪音等伤害。
5. 清除井口周围的障碍物，充分暴露井口
无论着火与否，为了充分暴露井口，保护井口，都要清除井口周围和抢险通道上的障碍物。未着火的井，要考虑着火后处理方便。
6. 灭火
可采用下述方法扑灭不同程度的油气井火灾：①突然改变气流方向灭火法。②空中爆炸灭火法。③快速灭火剂综合灭火法。
7. 设计新的井口装置组合
要重新控制井喷，就必须针对井喷失控的特点和控制后的作业，
周密设计新的井口装置组合，这直接关系着整个井喷处理的成败。
8. 拆除坏井口，安装新井口装置
井喷得到有效控制后，要将坏的井口拆除，重新安装新井口，为下一步处理做准备。
9. 不压井强行起下管柱，压井或不压井完井。
新井口的抢装成功，使失去控制的井喷变成了有控制的放喷。但是井喷失控除井口装置、井口管汇损坏外，多数情况下钻具或油管被冲出井筒或掉入井内.或钻具在井口严重损坏与变形。井口装置安装好后，一般都要进行不压井强行下管柱或进行打捞作业，然后是压井或不压井完井。
参考文献：
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