第四章油气井压力控制概述发生井喷失控的原因第一节井眼—地层系统的压力平衡井底有效压力：正常钻进时：pb=ph+pa起钻时：pb=ph-psb下钻时：pb=ph+psg最大井底压力：pbmax=ph+pa+psg最小井底压力：pbmin=ph-psb二、井眼—地层系统压力基本关系三、平衡与欠平衡压力钻井2.欠平衡压力钻井（1）概念在井底有效压力低于地层压力的条件下进行钻井作业。在井下，允许地层流体进入井内；在井口，利用专门的井控装置对循环出井的流体进行控制和处理。这样可及时发现和有效保护油气层，同时可显著提高钻进速度。（2）技术关键1）地层孔隙压力和坍塌压力的准确预测2）钻井液类型选择和密度等性能的控制3）井口压力的控制及循环出井的流体的处理4）起下钻过程的欠平衡5）井底有效压力的计算与监测6）井壁稳定7）完井欠平衡钻井适用的储层:1、高渗透固结砂岩和碳酸岩油气藏;2、裂缝性油气藏;3、致密性（低孔低渗）油气藏;4、压力衰竭的低压油气藏。欠平衡压力钻井的井口控制设备第二节溢流的侵入及其检测三、气侵的特点（3）当井底气体形成气柱时，随着气柱的上升（滑脱上升或循环上升），在井口未关闭的情况下，环境压力降低，体积膨胀变大，替代的钻井液量越来越多，使井底压力大大降低，更多的气体将以更快的速度侵入井内，最终导致井喷。(4)在井口关闭的情况下，气体在滑脱上升的过程中保持体积不变，因此其压力亦保持不变，此情况下，井口和井底的压力都会逐渐增加。当气体到达井口时，井口承受的压力为地层压力，井底的压力为2倍于地层压力。此情况下可能压漏地层，发生井下井喷。因此，在井内的气体上升过程中，应逐渐有控制地进行放压，使套压小于允许套压。H2S属剧毒气体，对人体有很强的损害和设备有较强的腐蚀性。在含H2S地层进行施工作业时，为了确保人身和设备安全，井控要求具有一定的特殊性。H2S浓度ppm(2)H2S气体的分布就地下而言，H2S气体多存在于碳酸盐岩中，特别是与碳酸岩伴生的硫酸岩沉积环境中大量、普遍的存在着H2S气体。3、注意事项：1、起钻初期一定要控制起钻速度；2、起钻时注意及时灌浆；3、尽可能防止长时间空井；4、在含气量比较大的地区或气田要有高度的警惕性，下钻时，可采用分段循环的方法排除侵入井内的气体。5、发生井漏时要预防井喷；6、发现井涌后应及时关井，切不可采用循环观察的方法来确定井内的情况。7、在发生井涌时，不要开着井口抢下钻，或者企图把钻头提到套管鞋内。以免造成井喷。三、地层流体侵入的检测1、地层流体侵入的征兆（1）钻速（钻时）加快、蹩跳钻、钻进放空；（2）泥浆池液面升高；（3）钻井液返出量多于泵排量；（4）钻井液性能发生变化；密度降低；粘度上升或下降；气泡、氯根离子、气测烃类含量增加；油花增多，油味、天然气味、硫化氢味增浓；温度升高；泥浆电导率增大或减小。（5）泵压上升或下降，悬重减小或增大；钻遇高压层时，井底压力突然升高，导致悬重减小，泵压升高；地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减小，悬重增大，泵压减小。（6）起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值；（7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢。2、地层流体侵入井眼的检测方法（1）泥浆池液面检测利用泥浆池液面传感器。（2）钻井液返出流量检测利用泥浆出入口流量计。（3）声波检测声波在水中的传播速度为1500m/s，在空气中的传播速度为340m/s，在气液两相流中的传播速度可以低于每秒几十米。（4）利用综合录井仪实时监测（5）泵压上升或下降，悬重减小或增大；钻遇高压层时，井底压力突然升高，导致悬重减小，泵压升高；地层流体侵入钻井液后，钻井液密度降低，浮力减小，悬重增大，泵压减小。（6）起钻时灌不进泥浆或泥浆灌入量少于正常值；（7）停止循环后，井口仍有泥浆外溢。第三节溢流的控制----关井与压井井口防喷器组合二、关井利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空泥浆液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。2、软关井发生溢流后，先打开节流阀，然后关闭防喷器，再关闭节流阀。优点：可避免“水击”现象。缺点：关井程序较复杂，时间长，地层流体侵入量较大。（二）关井程序(关井步骤）1、钻进时发生井涌（1）立即停止钻进，发出报警信号，停转盘、上提方钻杆到钻杆接头露出转盘面；（2）停泵；（3）适当打开节流阀；（4）关防喷器—先关环型、再关闸板；（5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压；（6）及时向队长和技术人员报告；（7）认真记录关井立压、关井套压和泥浆池增量。2、起下钻杆时发生井涌（1）发出报警信号并立即停止起下钻作业；（2）抢接回压阀（或