對井控的初步認(rèn)識

摘要：井控技術(shù)是油氣井工程的核心技術(shù)。近年來井控工作所取得的成績很大，積累的經(jīng)驗十分豐富，但是井噴失控造成的損失也是巨大的，這些嚴(yán)峻的事實說明人們對井控原理及其技術(shù)的研究及掌握還不夠，本文通過對井控的概念和井噴的原因及危害進行總結(jié)，使人們深刻的認(rèn)識到井控的重要性，在生產(chǎn)中能夠嚴(yán)格的執(zhí)行井控標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：井控技術(shù) 井控分級 井噴失控

一、井控的基本概念

1.1井控的定義

井控，即井涌控制或壓力控制，是指采取一定的方法控制住地層孔隙壓力，基本上保持井內(nèi)壓力平衡，保證鉆井的順利進行的技術(shù)。

定義中所說的“一定的方法”包括兩個方面：

（1）合理的壓井液密度;

（2）合乎要求的井口防噴器和旋塞閥。

定義中所說的“基本上保持井內(nèi)壓力平衡”指：P井底-P地層=ΔP（ΔP取值：對于水井取0.5～1.5MPa;對于油井取1.5～3.5MPa;對于氣井取3.0～5.0MPa）。

1.2井控的分級

根據(jù)井涌的規(guī)模和采取的控制方法之不同，井控作業(yè)分為三級，即初級井控、二級井控和三級井控。

初級井控：采用合適的修井液密度和技術(shù)措施使井底壓力稍大于地層壓力的壓井過程。初級井控的核心就是確定一個合理的修井液密度，初級井控提供的修井液液柱壓力為安全修井形成第一級屏障。初級井控技術(shù)要求我們在進行修井作業(yè)時，首先要考慮配制合適密度的修井液，確保井內(nèi)修井液液柱壓力能夠平衡甚至大于地層壓力，保證井口敞開時安全施工。

二級井控：由于某些原因使井底壓力小于地層壓力時，發(fā)生了溢流，但可以利用地面設(shè)備和適當(dāng)?shù)木丶夹g(shù)來控制溢流，并建立新的井內(nèi)壓力平衡，達(dá)到初級井控狀態(tài)。二級井控技術(shù)要求井口必須裝防噴器組，井口防噴器組為安全修井提供第二級屏障。二級井控的實質(zhì)是“早發(fā)現(xiàn)、早關(guān)井和早處理”：

（1）早發(fā)現(xiàn)：溢流被發(fā)現(xiàn)得越早越便于關(guān)井控制，越安全。

（2）早關(guān)井：在發(fā)現(xiàn)溢流或預(yù)兆不明顯、懷疑有溢流時，應(yīng)停止一切其它作業(yè)，立即按關(guān)井程序關(guān)井。

（3）早處理：在準(zhǔn)確錄取相關(guān)資料后，就應(yīng)確定壓井液的性能，制定壓井措施，及時組織壓井作業(yè)。

三級井控：三級井控是指二級井控失敗，井涌量大，失去了對地層流體流入井內(nèi)的控制，發(fā)生了井噴（地面或地下），這時使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)與設(shè)備重新恢復(fù)對井的控制，達(dá)到初級井控狀態(tài)。

對一口井來說，應(yīng)當(dāng)努力使井處于初級井控狀態(tài)，同時做好一切應(yīng)急準(zhǔn)備，一旦發(fā)生井侵能迅速地做出反應(yīng)，加以處理，恢復(fù)正常修井作業(yè)。要盡力防止井侵變成井噴。

1.3與井控有關(guān)的概念

（1）井侵

當(dāng)?shù)貙涌紫秹毫Υ笥诰讐毫r，地層孔隙中的流體（油、氣、水）將侵入井內(nèi)，通常稱之為井侵。最常見的井侵為氣侵和鹽水侵。

（2）溢流

當(dāng)井侵發(fā)生后，井口返出的修井液的量比泵入的修井液的量多，停泵后井口修井液自動外溢，這種現(xiàn)象稱之為溢流。特點：返出流體不會到達(dá)轉(zhuǎn)盤面上。

（3）井涌

國內(nèi)定義：井涌是溢流的進一步發(fā)展，井口返出流體超過轉(zhuǎn)盤面，但低于二層平臺。

國外定義：當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰讐毫r，在其壓差作用下，地層流體進入井眼，這種流體流動稱為井涌。

（4）井噴

國內(nèi)定義：井涌進一步發(fā)展，當(dāng)井口返出流體超過二層平臺時稱為井噴。

國外定義：井涌失控稱為井噴。

井噴有地上井噴和地下井噴。流體自地層經(jīng)井筒噴出地面叫地上井噴，從井噴地層流入其它低壓層叫地下井噴。

（5）井噴失控

井噴發(fā)生后，無法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象稱為井噴失控。這是修井過程中極其惡性的井控事故

（6）井噴失火

井噴后失去控制的地層流體在地面遇到火源著火的現(xiàn)象。這是修井過程中最惡性的、損失巨大的井控事故。

二、井噴失控的原因和危害

2.1井噴失控的原因

（1）起鉆抽汲，造成誘噴。

（2）起鉆不灌修井液或沒有灌滿。

（3）不能及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)溢流。

（4）發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當(dāng)。比如，有的井發(fā)現(xiàn)溢流后不是及時正確的關(guān)井，而是繼續(xù)循環(huán)觀察，致使氣侵段修井液或氣柱迅速上移，再想關(guān)井，為時已晚。

（5）井口不安裝防噴器。井口不安裝防器主要是認(rèn)識上的片面性：其一，片面追求節(jié)省成本，想盡量少地投入設(shè)備;其二，認(rèn)為地層壓力系數(shù)低，不會發(fā)生井噴，用不著安裝防噴器。

（6）井控設(shè)備的安裝及試壓不合格。有的隊伍為了趕工期，節(jié)約工時，井控設(shè)備安裝后不進行現(xiàn)場試壓。

（7）對淺層的危害性缺乏足夠的認(rèn)識。許多人認(rèn)為淺層淺，最多幾百米深，地層壓力低，不會造成麻煩。而實際上，井越淺，平衡地層壓力的修井液柱壓力也越小，一旦失去平衡，淺層的油氣上竄很短時間就能到達(dá)井口，很容易讓人措手不及。而且淺層發(fā)生井涌井噴，關(guān)上井很容易在上部淺層或表層套管鞋處憋漏。所以，淺層的危害性必須引起人們的重視，要從井身結(jié)構(gòu)和一次控制上下工夫。

（8）地質(zhì)設(shè)計未能提供準(zhǔn)確的地層壓力資料，造成使用的修井液密度低于地層實際壓力。

（9）空井時間過長又無人觀察井口。空井時間過長一般都是由于起完鉆后檢修設(shè)備或是等待技術(shù)措施。由于長時間空井不能循環(huán)修井液，造成井底侵入的氣體有足夠的時間向上滑脫運移。當(dāng)運移到井口時已來不及下鉆，往往造成井噴失控。

（10）套、磨銑漏失層段發(fā)生井漏未能及時處理或處理措施不當(dāng)。發(fā)生井漏以后，井內(nèi)修井液柱壓力降低，當(dāng)液柱壓力低于地層壓力時就會發(fā)生井侵，井涌乃至井噴。

（11）相鄰注水井不停注或不減壓。由于油田經(jīng)過多年的開發(fā)注水，地層壓力已不是原始的地層壓力，尤其是遇到高壓封閉區(qū)塊，它的壓力往往大大高于原始地層壓力。如果鄰近的注水井不停注，或是停注但不泄壓，往往造成井控工作的復(fù)雜情況發(fā)生。

（12）思想麻痹，違章操作。由于思想麻痹，違章操作而導(dǎo)致的井噴失控在井控事故中占有相當(dāng)大的比例。解決這個問題，主要要從嚴(yán)格管理和技術(shù)培訓(xùn)兩個方面入手，做好井控基礎(chǔ)工作。

2.2井噴失控的危害

（1）打亂全面的正常工作秩序，影響全局生產(chǎn)。

（2）使井控事故復(fù)雜化。

（3）井噴失控極易引起火災(zāi)和地層塌陷，造成環(huán)境污染，影響油田的生產(chǎn)建設(shè)。

（4）傷害油氣層，破壞珍貴的地下油氣資源。

（5）直接造成設(shè)備損壞，人員傷亡和油氣井報廢，帶來巨大的經(jīng)濟損失和人間悲劇。

（6）涉及面廣，在國際，國內(nèi)造成不良的社會影響，損害油田整體形象。

三、結(jié)論

目前井控技術(shù)已從單純的防噴發(fā)展成為保護油氣層，防止破壞資源，防止環(huán)境污染的重要保證。正確的掌握有效的井控技術(shù)是預(yù)防井噴事故的關(guān)鍵。井下作業(yè)井控技術(shù)，是作業(yè)施工中最重要的工程與安全技術(shù)工作之一。對于每一種不同的作業(yè)內(nèi)容、每一個施工環(huán)節(jié)，都需要高度重視井控工作，爭取做到立足于一級井控，搞好二級井控，杜絕三級井控。

參考文獻：

[1] 孫振純，夏明全編著《井控技術(shù)》.北京.石油工業(yè)出版社.1997

作者簡介：

李亞，1986年11月出生，2008年7月畢業(yè)于西南石油大學(xué)自動化專業(yè)，現(xiàn)于青海油田井下作業(yè)公司擔(dān)任隊長.