井控知识问答_井控知识问答100题
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井控知识问答
1、什么叫溢流?
答：当井内钻井液液柱压力小于地层压力时，地层流体将流入井内，这种流动称为溢流。
2、什么叫井喷?
答：失去控制的溢流称为井喷。
3、什么是油、气侵?
答：油或天然气侵入井内后，在循环过程中，泥浆槽、池液面上有油或气泡时，称之为油、气侵。
4、什么叫静液柱压力?
答：由液体自身重量产生的压力叫静液柱压力。
5、什么叫地层压力?
答：作用在地层孔隙内流体(油、气、水)上的压力叫地层压力。也称为地层孔隙压力。
6、什么叫井底压力?
答：井底压力是指地面和井内各种压力作用在井底的总压力。不同状况下有不同的井底压力。
7、什么是异常高压?
答：超过静水柱压力的地层压力称为异常高压。
8、什么是异常低压?
答：低于静水柱压力的地层压力称为异常低压。
9、什么是地层破裂压力?
答：作用于井内某一深度地层的液柱压力达到某一值时，会使地层岩石破裂，这个压力称为该地层的破裂压力。
10、什么是地层破裂压力梯度?
答：每单位深度增加的破裂压力值叫做地层破裂压力梯度。
11、什么是激动压力?什么是抽汲压力?什么是波动压力?
答：由于井内钻井液流速的变化，使井内液柱压力发生变化，所增加的压力叫激动压力。所降低的压力叫抽汲压力。两者统称为波动压力。
12、什么是井底压差?
答：井底压力与地层压力之差叫井底压差。
13、井控工作包括哪些内容?
答：包括井控设计，钻开油、气层前的准备，防火、防硫化氢安全措施，技术培训和防喷演习等内容。
14、井控的三个阶段是如何划分的?
答：可分一次控制、二次控制和三次控制。一次控制：是指在钻井过程中防止地层流体进入井内发生井涌。二次控制：是指有一定量的地层流体侵入井内时能及时发现，并能关闭井口防喷设备，然后用合理的压井方法将进入井内的地层流体排到地面，建立新的平衡。三次控制：是指发生井喷失去控制后，重新恢复对井的控制。
15、确定钻井液密度的原则是什么?
答：以裸露井段的最高地层压力为依据，确定钻井液密度，油层附加0.05—0.10克／厘米3，气层附加0.07—0.15克／厘米3。
16、溢流发生的原因是什么?
答：(1)地层压力撑握不准。(2)井内钻井液液柱高度下降。(3)钻井液密度下降。(4)起钻时产生抽汲。
17、溢流显示有哪些?
答：(1)蹩跳钻，钻速变快或钻进“放空”。(2)悬重减少或增加，泵压上升或下降。(3)钻井液返出量增大，钻井液池液面升高。(4)钻井液性能发生变化。(5)起钻时钻井液灌入量少于应灌入量或灌不进钻井液；下钻钻井液返出量大于钻具排代量或钻井液自动外溢。(6)停泵后钻具静止时，井筒钻井液外溢。
18、打开油、气层前的准备工作有哪些?
答：在打开油、气层前必须全面做好下列各项工作。(1)井队副司钻以上人员要持证上岗，要向全队职工做工程、地质、钻井液、井控设备等四个方面的技术措施交底。(2)符合设计要求的钻井液性能，在循环时不发生井漏；重钻井液和加重剂必须有足够的储备量。(3)各种井控设备、电路系统安全可靠，井控专用工具、消防设备必须配备齐全，可靠好用。
19、关井方法有哪些?其优缺点是什么?
答：目前采用的关井方法有软关井和硬关井两种方法。①软关井：就是停泵后，先把节流管汇开通(打开3#闸门)，再关防喷器，然后再关节流管汇(关15#闸门)。这种方法关井时间长，在关井过程中地层流体要继续进入井内，关井压力相对较高。②硬关井：就是停泵后立即关闭防喷器。这种方法关井时间短，关井套管压力相对较低。但关井时可能产生液击现象，井口装置、套管承受较大的冲击压力。
20、发现溢流后，迅速关井有哪些好处?
答：(1)控制住井口，可以使井控工作处于主动，有利实现安全压井。(2)制止地层流体继续进入井内。(3)可保持井内有较多的钻井液，减小关井和压井时的套管压力值。(4)可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。
21、如何才能做到及早发现溢流?
答：产生溢流最重要的显示是泥浆池液面的变化，应在泥浆池装有液面升降指示装置、记录仪表和报警装置。平时应注意泥浆池内加入泥浆和放走泥浆的情况，应有对泥浆池液面变化的敏感性，以便了解泥浆池液面的变化，及早发现溢流。
22、用液压试验测定地层破裂压力的方法步骤?
答：钻开套管鞋以下第一个砂层，一般钻进3—5m，最多钻进lOm新地层。
(1)循环调整钻井液性能，保证钻井液密度均匀，上提钻头至套管鞋内，关闭防喷器。
(2)缓慢启动泥浆泵，或使用专用试压泵，以0.66—1.32升/秒的排量向井内注入钻井液。
(3)按一定的时间间隔记录注入量和立管压力。并作出地层破裂压力试验曲线图。
(4)从图上确定漏失压力PL、破裂压力PR和传播压力Pro的值。
PL——开始偏离直线之点的压力(MPa)。PR——最大压力点的压力(MPa)。
Pro——压力趋于平缓点的压力(MPa)。
(5)确定地层破裂压力梯度。
根据漏失压力PL值计算压力梯度。
Gf=O.0098ρm+PL／H(6)确定最大允许钻井液密度。
ρmax=ρm+102PL/H-Sf
式中：ρmax——最大允许钻井液密度(g／cm3)。
ρm——原钻井液密度(g／cm3)。
H——测试井深(m)。
PL——漏失压力(MPa／m)。
Gf——破裂压力梯度(MPa／m)。
Sf——安全附加系数，表层取O.06g／cm3，技术套管取0.12g／cm3。
23、“四?七”动作是什么?
答：“四?七”动作是指钻井四种工况下的七条关井程序。
(1)钻进时的关井程序：
①发出长鸣信号。
②停止钻进。
③上提方钻杆并停泵，将钻杆接头起出转盘面0.5m。
④开3号平板阀(全开、下同)和17#节流阀。
⑤关防喷器。
⑥关节流阀试关井，再关15号平板阀(全关，下同)。⑦观察记录立管压力，套管压力和钻井液增量，并及时向井队长或技术员汇报。
(2)起下钻杆时的关井程序：
①发出长鸣信号。
②停止起下钻作业。
③抢接回压阀或投止回阀。
④开3号平板阀和17#节流阀。
⑤关防喷器。
⑥关闭节流阀试关井，再关15号平板阀。
⑦观察记录立管压力、套管压力和钻井液增量。并及时向井队长或技术员汇报。
(3)起下钻铤时的关井程序：
①发出长呜信号。
②停止起下钻铤作业。
③抢接一根钻杆和回压阀。
④开3#平板阀和17#节流阀。
⑤关防喷器。
⑥关节流阀试关井，再关15号平板阀。
⑦观察记录立管压力、套管压力和钻井液增量，并及时向井队长或技术员汇报。
(4)空井时的关井程序：
①发出长鸣信号。②停止其它作业。
③根据溢流大小决定抢下钻杆或关防喷器。
④开3#平板阀和17#节流阀。
⑤关防喷器。
⑥关节流阀试关井，再关15号平板阀。
⑦观察记录套管压力和钻井液增量，并及时向井队长或技术员汇报。
24、减少波动压力的措施有哪些?
答：(1)控制起下钻速度不要过快，在钻开高压油、气层和钻井液性能性不好的情况下更应注意。
(2)在起下钻具的操作中，防止快速下放和急刹车，以免引起过大的由惯性力产生的波动压力。
(3)要控制好钻井液性能，防止因钻井液粘度、切力过高产生更大的波动压力。
25、在钻井各不同作业中，井底压力各包括哪些压力?
答：(1)井内钻井液处于静止状态时：井底压力等于钻井液静液柱压力。
(2)起钻时：井底压力等于钻井液液柱压力减去抽汲压力及起钻时液面下降而减少的压力。
(3)下钻时：井底压力等于钻井液液柱压力加激动压力。
(4)钻进时：井底压力等于钻井液液柱压力加环空流动阻力再加岩屑进入钻井液增加的压力。
(5)划眼时：井底压力等于钻井液液柱压力加激动压力再加环空流动阻力。
(6)关井时：井底压力等于关井立压力加钻柱内液柱压力或关井套压加环空中液柱压力。
26、检查起钻是否发生抽汲的方法?
答：(1)核对灌入井内的钻井液量。起钻过程中要向井内灌钻井液，灌入井内的钻井液是否等于起出钻具的体积。
(2)短起下钻法。在正式起钻前。先从井内起5—10柱钻杆，然后再下到井底，开泵循环观察有无油、气浸现象。
27、为什么下钻时容易引起井漏，起钻时容易引起井喷?
答：下钻时如果速度控制不好，会产生激动压力，使井底压力增加，如果超过地层的破裂压力值，就会引起井漏；起钻时如果速度控制不好，会产生汲抽压力，使井底压力减少，如果小于地层压力值，就会引起井喷。
28、钻入高压油、气层后钻速为什么会增快?
答：钻入高压油、气层时，由于欠压实作用，地层孔隙度增加，岩石基岩应力减小易于破碎，同时井底压差减小，因此钻速就会加快。特别是地层压力大于井底压力时钻速增加更为明显。当钻遇发育的裂缝或溶洞时，不但钻速增快而且还会有放空和蹩跳钻等现象。
29、钻入高压油、气层后为什么常常会出现泵压下降现象? 答：当钻入高压油、气层后，地层流体进入井内，环空内的钻井液密度下降，流动阻力减少，或地层压力大于井底压力时，在井底产生一个负压差，这两种情况均会使泵压下降。30、压井时为什么要采用小排量?正常压井排量为多少?
答：采用小排量压井泵压较低，可以减少循环设备、管汇和井口装置的负荷，同时也避免了由于泵压过高压漏地层等事故，保证压井作业的顺利进行。压井排量一般采用正常排量的1／2—1／3。
31、井控装置由哪几部分组成?
答：(1)钻井井口(又称防喷装置，包括防喷器组、四通、套管头、过渡法兰等)；
(2)井控管汇(包括节流管汇、压井管汇、放喷管线以及压井管线、注水管线等)；
(3)钻具内防喷工具(包括钻具回压阀、方钻杆上下旋塞、投入式止回阀等)；
(4)监测和预报地层压力的井控仪器仪表；
(5)钻井液净化、除气、加重、起钻自动灌钻井液等设备；
(6)适于特殊作业和井喷失控后处理事故的专用设备和工具(包括自封头、不压井起下钻装置，灭火设备等)；
(7)用于开关防喷器和液动放喷阀的防喷器控制系统。
32、液压防喷器的额定工作压力级别常用哪几种? 答：常用的有14MPa、21MPa、35MPa、70MPa四种。
33、液压防喷器的通径有哪几种? 答：Φ180mm(7”)；Φ230mm(9”)；
Φ280mm(11”)；Φ346mm(13 ”)；
Φ426mm(16 ”)；Φ476mm(18 ”)； Φ528mm(20 ”)；Φ540mm(21 ”)；
Φ680mm(26 ”)。
34、环形防喷的功用是什么?
答：(1)当井内有钻具、油管或套管时，能用一种胶芯封闭各种不同尺寸的环形空间；
(2)当井内无钻具时，能全封闭井口；
(3)在进行钻井、取芯、测井等作业过程中发生井喷时，能封闭方钻杆、取芯工具、电缆及钢丝绳等与井简所形成的环形空间；
(4)在使用减压调压阀或缓冲储能器控制的情况下，能通过180无细扣对焊钻杆接头，强行起下钻具。
35、用环形防喷器关井时起下钻具应注意什么? 答：(1)只允许起下18度无细扣对焊钻杆接头。
(2)在起下钻过程中，胶芯与钻杆之间有少量的泄漏，不仅是允许的，而且是必要的。少量泄漏的钻井液可以润滑、冷却胶芯，提高胶芯寿命。必要时，可在胶芯顶部加润滑液来润滑胶芯。
(3)起下钻速度一定要慢，过接头时更是如此。
36、液压闸板防喷器的“手动锁紧”和解锁是怎样进行的? 答：手动锁紧程序为：顺时针旋转锁紧杆—到位—回转1／4—1／2圈。
手动解锁程序为：逆时针旋转锁紧杆—到位—回旋1／4--1／2圈。
37、闸板防喷器整体上、下颠倒安装使用能否有效封井? 答：不能。
38、闸板防喷器封井后．突然发现侧门底部观察孔有钻井液溢漏，试问：原因是什么?应采取什么紧急措施?
答：活塞杆与侧门腔密封失效。通过二次密封装置注入二次密封脂补救。
39、带机械锁紧装置的液压防喷器，当液压失效，采用手动封井时，远程台上的三位四通阀应处于什么位置?否则如何? 答：应处于关位，否则不能封井。
40、带机械锁紧装置的液压防喷器，若手动“解锁”未到位，其后果如何?
答：易挂坏闸板和井口。
井控知识问答
41、液压闸板防喷器处于关井状态，现需开井，但发现打不开，这时你应该想到的原因是什么? 答：手动锁紧装置未解锁。
42、关闭手动平板阀到位后，要回转1／2—1 圈，为什么? 答：使平板脱离壳体，实现浮动密封。
43、长期封井是用闸板防喷器还是用环形防喷器?理由?
答：用闸板防喷器。因为它有手动锁紧装置，因为环形防喷器胶芯易老化。
44、控制系统中的储能器预充的是什么气体?充气压力是多少? 答：氮气；充气力为6.3—7.7MPa。
45、井口装置试压有哪两种方法? 答：(1)采用试压泵试压；
(2)用提升皮碗式堵塞器试压。
46、说出你所钻地区200米、900米、1500米、2400米的地层破裂压力值。
地层的破裂压力(准确答案请技术科提供)一般值如下表：
井深 当量压裂梯度
200 1.35—1.4 900 1.4—1.5 1500 1.4—1.6 2400 1.45—1.8
47、什么是允许最大关井压力? 答：(1)套管抗内压强度的百分之八十。
(2)套管鞋附近地层破裂压力的百分之九十。
(3)防喷器工作压力。
允许最大关井压力是上述三者中的最小值。
48、若套管下深是200米(900米、1500米、2400米)，允许最大关井压力是什么?
答：地层破裂压力。根据地层破裂压力确定最大允许关井压力。
Pt=O．9Pf-Pm Pf—地层破裂压力；
Pm—液柱压力；
Pt—允许井口最大压力。
49、试述失去压力平衡的原因。
答：(1)对地层压力掌握不准，确定的钻井液密度不合理。
(2)井内液面下降(未灌钻井液或灌量欠缺、井漏、下钻中钻头水眼堵后突然解堵等)。
(3)钻井液密度因油、气、盐水浸或加水、混油等原因而下降，导致地层流体的侵入。
(4)起钻抽汲(因钻井液粘度过大、切力过高，起钻速度过快或工具与井眼间隙过小以及钻头泥包等)。
50、采用什么措施防止起钻抽汲引起井喷? 答：(1)合适的有安全附加值的钻井液密度。
(2)尽可能小的钻井液粘度和切力。
(3)油层打开后一律用低速起钻。
(4)下井工具与井眼间有适当的间隙。
51、井控设备的哪些部件及连接件容易失效?
答：(1)万能胶芯；(2)闸板芯子；(3)闸板侧门密封胶圈；(4)连接钢圈；(5)双公短节；(6)闸阀；(7)管线焊口处。
52、井控装置安装时需要把好几道关口?
答：各部件均需按标准摆放、安装、连接、固定。特别要把好以下各道关口：(1)双公短节：事先将套管接箍、底法兰及双公短节的螺纹擦洗干净后涂机油，用手上紧，以余3—4扣为合格(不合格者不能使用)。卸开、重涂密封脂，正式安装。余扣不得超过1扣。
(2)摆钢圈及上紧法兰：将钢圈槽清洗干净，做到槽中无锈、无碰损。将钢圈擦洗干净后在槽中试放，无误后将钢圈及圈槽各自涂抹好密封脂，小心摆放、压紧，上螺栓时必须对角、四方逐步上紧，不得单个一次上紧，也不许顺序上紧。
(3)安装后按规定要求试压。
53、如何判断空气包压力正常?气囊完好?
答：将控制台的压力低速放掉，压力有由慢降至快降的明显转折点，这转折点的压力就是气囊的充气压力(启动时也有转折点)。长时间打不上压力就是气囊已损坏。
54、写出Φ127mm钻杆（壁厚9.19mm）及Φ177.8mm钻铤的排代体积。
答：Φ127mm钻杆(壁厚9.19mm)l柱钻杆的排代体积是107升，Φ177.8mm钻链(内径Φ71mm)1柱钻铤的排代体积是562升。
55、试述压井的基本原理?
答：压井原理是以“U”型管原理为依据，通过调节节流阀控制立管压力和套管压力，给井底施加一定的回压，使井底压力略大于地层压力；在压井过程中始终保持井底压力不变，防止溢流重新进入井内。
56、当储能器没有压力，发生溢流，怎样操作远控台实现关井? 答：(1)启动电动油泵。(2)把旁通阀手柄搬至开位，再把三位四通换向阀搬至所需位置，这样就能很快关上封井器。
57、当手动锁紧装置锁紧闸板后，怎样泄掉关闭腔油缸内的油压? 答：(1)关闭储能器截止阀。
(2)再把三位四通转阀手柄搬至开位，这样开启腔油缸内不进油，关闭腔内的油回到油箱，泄压完成。
(3)再把手柄搬至中位，把三位四通转阀油路截断。
58、固井候凝过程中，有哪些因素使井内液柱压力降低，可采取什么措施?
答：因水泥在初凝阶段，水泥分子胶结，形成空间网状结构，游离水析出，造成失重，而降低液柱压力。
为保持井内压力平衡，可采用：
(1)双凝水泥固井(分段注入不同密度水泥浆，或分段加入缓凝剂、速凝剂)。
(2)固井后关封井器(环形或闸板封井器)憋压候凝。
(3)抢焊井口环形钢板。
59、无井口装置，发现溢流如何处置? 答：根据溢流的程度进行处理：
(1)油气侵时，以每个循环周提高0.02的钻井液密度的速度进行加重处理，不要污染油层。
(2)溢流量微小时(每分钟小于1方)，以每个循环周提高0.05的钻井液密度的速度，进行加重，不要压死油层，也不压漏地层。(3)溢流量涌出转盘后，加重速度尽量提高，以压住井涌为准，不考虑井漏或压死油层的问题。
60、下套管时，为什么要先灌满钻井液再开泵循环?
答：因套管下部装有回压凡尔，管内存有大量空气，若不排出，循环时就会被压缩并带到套管外，空气膨胀时，会象井喷一样喷出钻井液，造成液柱压力下降而引起井喷。
61、固井时，如何判断井口外溢，是属于水泥热涨造成，还是属于地层发生溢流的外溢?
答：热涨造成的外溢流量小且稳定，地层发生的溢量较大，而且越来越大。
62、什么是工程师法压井?
答：发现溢流后关井求压，待钻井液加重后，用一个循环周完成压井，也叫工程师法。
63、什么是司钻法压井?
答：发现溢流关井求压后，第一个循环周用原来的钻井液排出环空中浸污的钻井液，待加重钻井液配好后，于第二个循环周泵入井内压井。
64、什么是置换式压井法?
答：井内无钻具的压井方法。空井压井只能采取置换式压井法。
65、什么是顶部压井法?
答：向井内挤入定量钻井液，关井使钻井液下落至井底，然后泄掉相应量的井口压力。重复这一过程，直至井口压力降到一定程度，再强行下钻到井底完成压井的作业。也叫顶部压井法。
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