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油气井压力控制

“12.23”事故发生前,井控相关标准制定时的主要出发点是规范油气井钻井 作业中的井控工作,保护作业人员的人身安全和避免油气资源及钻井设备受损 失,但对井场周边的公共设施及居民等的安全关注较少,以为危险很少有机会 或不太可能降临在井场周边群众的头上。
0.8 d
Q 0.2 1.8
Lp
pv
( dh d p )3 ( dh d p )1.8
Lc ( dh dc )3 ( dh dc )1.8
9.81103 a D
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
5. 波动压力
抽吸压力: Psb 9.81103 sb D,sb 0.036 ~ 0.08g / cm3
(四)重钻井液及加重剂储备
高压井储备的重钻井液密度比在用钻井液高0.2g/cm3以上,重钻井液 储备量不少于井简容积,加重剂储备量应能满足提高在用钻井液密度 0.3g/cm3以上的需要。
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
井控设计
(五)井控设计应用的标准
行业标准《钻井井控技术规程》是石油天然气钻井井控技术的主体标准,其 支撑标准主要有SY/T5964—2005《钻井井控装置组合配套、安装调试与维护》、 SY/T5087—2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》等。
行业标准SY/T6426—2005《钻井井控技术规程》经近两年的修订,终于在 2005年3月19日由国家发改委正式批准发布,本标准推迟发布的原因主要是罗家 16H井灾难性的含硫天然气井喷事故后,涉及油气井钻井井控标准中与井控安全相 关的一些参数和技术措施,经标准起草人和石油天然气行业的专家反复论证、酌 商、达成较统一的认识后才得以敲定。这些参数和技术措施既关系到井控安全, 也关系到生产成本和责任的落实,因而非常敏感、难以定夺,比如油气井井口距 周边公共设施和人口密集性、高危险性场所的距离、含硫天然气的界定、含硫油 气井应急撤离措施、油气层钻井作业时钻柱中是否安装止回阀等等。
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
井控设计
(一)井身结构和套管柱强度设计
井身结构和套管柱强度设计必须满足井控技术要求,具体为: ①应避免同一裸眼井段有两个以上不同压力梯度的产层; ②套管鞋处裸露地层应不会被钻进下部地层时的钻井液被压裂,也不会
因溢流关井或进行压井作业而被压裂。 ③超高压油气井宜采用先期完井法,这样可减小复杂情况的出现并有利
最小井底压力: Pbmin Ph Pr Psb
二、井眼—地层系统压力基本关系
1. 基本关系式
Pbmin Ph Pr Psb Pp Ph PP P
d p 油井:P 1.5 ~ 3.5MPa, 0.05 ~ 0.10g / cm3 气井:P 3.5 ~ 5.0MPa, 0.07 ~ 0.15g / cm3 2. 约束条件
于井控作业。 ④在含硫化氢地区的套管设计中,套管材质选择不仅要考虑强度还要考
虑抗硫化氢腐蚀的能力,如国产D40和API中的H-40;K-55;J-55,C-75;L80;C-90等套管钢级能适用于含硫化氢油气井。国产D55;D75等钢级不宜在 含硫化氢油气井中使用;API中的N-80;C-95;P-110;Q-125等钢级只能在井 温高于93℃的含硫化氢油气井中使用。
激动压力: Ps g 9.81103 sg D,sg 0.024 ~ 0.1g / cm3
6. 岩屑重力引起的附加压力
Pr 9.81103 r D
7. 井底有效压力
正常钻进时:
Pb Ph Pa Pr
起钻时: Pb Ph Pr Psb
下钻时: Pb Ph Pr Psg
最大井底压力: Pbmax Ph Pa Pr Psg
Pbmax Ph Pa Pr Psg Pf Ph Pf Psg Pf
d f sg sf
s f 0.024 ~ 0.048g / cm3
钻井工程设计方法-油气井压力控制
井控设计
井控对钻井工程设计的要求:
溢流和井喷可能发生在钻井工程中的各个过程。因此在钻井工程 设计中必须全面考虑抑制溢流和井喷的发生,而一旦发生溢流和井喷, 又要有能控彻井内流体的手段,以恢复钻井工程的正常进行。因此在 钻井工程设计中控制 一、井眼内的各种压力
1. 地层孔隙压力
Pp 9.81 103 p D
2. 地层破裂压力
pf
pp
(
2 1
K ss )( po p p ) Srt
0.00981 f D
3. 钻井液静液柱压力
ph 9.81103 d D
4. 环空循环压降
pa 0.57503
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
油气井压力控制:在石油钻井过程中对井眼内的地层压力进 行控制。 井控的基本要求:
(1)有效地控制地层压力,防止井喷; (2)防止井漏、井塌或缩径等复杂情况; (3)有效地保护油气层 井控的技术内容: (1)地层压力的预测和监测 (2)钻井液密度的控制 (3)合理井身结构的设计 (4)防喷器装置的配套 (5)溢流后的正确处理
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
井控设计
3.钻井井控设计 3.1油气井井口距高压线及其它永久性设施不小于75m;距民宅不小于100m;距铁路、
高速公路不小于200m;距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。 含硫油气井应急撤离措施参见SY/T 5087有关规定。
3.2对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿(包括开采地下资源的矿业单 位)、国防设施、高压电线和水资源情况以及风向变化等进行勘察和调查,并在地质设 计中标注说明。特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和离地表 深度。
三、钻井工程设计方法-油气井压力控制
井控设计
(二)钻井液密度
由地层压力,在已开发区还应参照地层动态压力数据,并根据钻井液 流变性能,并内波动压力值和选取适当的安全附加值分段设计钻井液密度。
(三)油气水显示提示
根据邻井油气水显示层位、井深、地层流体类型、地层压力、钻井液性 能、钻进参数变化、溢流或并漏数据、测试资料等提示设计井各层段油气 水显示情况。
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