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钻井井控技术措施优化探讨

2020-05-22马居利

石油研究 2020年1期
关键词:井筒钻井液钻井

马居利

摘要:在进行钻井的时候,经常会遇到地层压力造成的影响,从而导致危险性出现。为了确保钻井工作可以顺利展开,理应确保其安全性得到有效保证,进而能够推动我们国家的油田产业得到进一步发展。本文研讨井控原理,展开对井控技术的分析,提出改良措施,保证钻井作业的安全高效地进行。

关键词:井控技术钻井问题主要对策探讨

1钻井井控技术措施

钻孔控制技术通过动态控制对井下控制进行管理。优化了阀门的工作性能,强化了其抗压强度,更加有效地稳定井下压力,降低了井喷风险。为确保钻井液的正常循环,确保钻头冷却工作的时效性,因此在设置常规钻孔轨道的基础上增设多级限流系统,以保证钻井作业的安全。井下管理技术是为了实现长期有效的井筒管理机制,提供井控技术手段,降低开采失控事故的发生率,确保安全生产。钻孔管理操作有助于地质数据的准确收集,对于资源保护十分有益。

2钻井井控技术的分析

2.1钻井液井控

钻井开采时,钻井液技术主要应用在以下两处:其一,控制钻井液密度处于合适的范围,基于地层压力的变化控制钻井液的密度,以确保钻井液柱的压力与地层空腔的压力的平衡。钻井液的密度取决于储油层的相关数据,一般常见的储水层和储油层的密度通常为0.05~0.1g/cm3,而天然气储层的密度通常为0.07~0.15g/cm3,应根据实际的数据进行调整。其二,调整钻井液密度并注入井筒后,再进行钻头的跨层次钻进。根据设计要求调整钻井液的各项参数,以保持较低的钻井液剪切和液体粘度,并控制钻井运动和吸入压力。对于高压气层钻进,时刻监测钻井液的密度。因井筒进气会导致钻井液密度的变化,需要打开脱气装置缓解这一现象。监测钻井液的总量,并等待钻井液在钻井前填充完毕后才开始工作,钻井液的水平和钻井过程中的钻井水量需要回流参数监控。

2.2预防水涌现象以及事后处理

防止水涌现象以及适当处理手段主要体现在以下两个方面,第一,在钻井前就停注注水装置,关紧泄压处理。例如当钻孔点位距离注水层500m时,则注入孔在300m内停止或释放压力。如果调节注射孔在500m范围内,会影响注射孔的钻进效率,则需要在500~1000m注水区内关闭注水井并减压。第二,当浅层储水区发生水涌现象时,可以通过侧孔法进行井眼控制,即使钻井深度超过900m,也可以在未达到水位的情况下进行钻孔作业。基于液压板差异的计算,在压井操作中调节钻井液压值和入口压力。例如,在钻井操作期间发生了水涌,就应调节钻井液的密度直到<1.40g/cm3,保证后续压井和钻井作业的正常开展。调节水涌现象应尽可能避免在关闭井压下操作,以防止地层其他部位的泄漏。

2.3浅气层的处理工作

在进行浅气层处理的时候,理应通过相关方法展开问题处理。首先,如果在展开井控作业的时候,出现了无隔水管的情况,则需要对钻井液的密度展开处理,以此促使其压裂梯度有所下降。其次,如果在展开井控作业的时候,内部存在大量隔水管,从而可以促使隔水管本身起到相应的导流效果。再者,在针对浅气层展开处理的过程中,还需要采取钻井眼的方式对浅气层进行全面评价。如此一来,井控作业自然可以有效展开。

3优化井控的技术措施

3.1提升井控设备的动态控制能力

为了确保井控工作有着足够的安全性,主要从两个方面入手:第一,针对原有的节流阀结构进行全面改进,促使其本身强度、精确性以及抗冲蚀水平得到全面增强,从而能够更好地进行节流压力的控制工作,并使得下游位置的抗冲水平得到增强。第二,必须针对新系统展开有效开发。通过应用此类系统,可以使得控制工作更为精确,同时还能够对现有的压降展开全面分类,从而使得原有的工作条件得到全面优化。

3.2针对井控工艺进行研究

为了能够对井控设备中出现的隐患问题予以全面解决。主要可以采用两种方式:一是采用压回法的方式,以此可以防止套管出现破裂的情况。二是进行软件的编制,以此能够保证现有的方案变得更具科学性以及精确性特点。不仅如此,该软件还能对现有的风险问题予以评估,从而更好地完成预案设置,以防出现失控的情况。

3.3开展防疏工作

对于不同的区域来说,内部含硫的实际情况各不相同。在进行考察的时候,理应针对现有的抗硫设备以及工艺技术方面展开深入的研究,以此确保井控工作有着足够的安全性。在一些高含硫区域内部展开勘探工作的时候,理应对于防火问题进行研究,不能采取人工点火的方式,因此便需要安装全天候遥控点火装置,以此防止含硫气体出现遇火爆炸的问题。除此之外,还需要制定相应的处理标准,以此保证井控工作更具主动性。

3.4健全完善事故应急处理制度

钻井油井时应对紧急情况,需要根据有效的应急响应机制进行应急操作。如井喷现象时,第一时间实施应急计划,避免事故的恶化,严重影响油井钻井平台的安全性能,及時发现并处理隐藏的安全风险。第二,开展石油钻井作业的安全风险评估,明确钻探施工的安全风险,引入适宜的风险缓解系统。同时时刻关注钻井井筒的内外壁压力变化,调整内外压力平衡,保持井筒的完整性,防止井筒的破损断裂进而诱发井喷事故,保持压井的循环压力,确保安全钻井的进行。第三,钻探部队定期开展针对井喷事故的演练培训,以提高员工对于紧急事故的响应能力,改善优化各种安全事故的预防措施,规范员工的应急操作,避免严重的事故后果。改进现场应急程序,上下员工都要明确应急响应流程,通过研究分析以往的事故案例,总结应急经验,吸取教训,增强预防安全事故的能力,降低类似事件的风险,保障钻探工作的顺利进行。

4结语

目前,我国正处在工业化发展的新时期,对石油天然气能源的需求量较高,这就要求石油化工开采企业合理解决油井安全问题,避免安全事故的发生,维护钻探团队工作人员的生命财产安全,改进井控技术,降低油井成本,最大化油井的经济效益。应用各种井控措施提高石油钻井安全性能,规范工人行为,促进石油化工企业的开采效率,推动我国能源开采及利用工作的发展。

参考文献:

[1]许强.关于钻井井控技术问题研究与探讨[J].工程技术:全文版,2016(10):270.

[2]高佑贤,姚立新,田金江.钻井井控技术问题研究与探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2017(21):42.

[3]王高杰.钻井井控技术中有关问题探讨[J].断块油气田,2017(6):121-124.

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