中石油钻井井控培训教材--技术部分

石油与天然气钻井井控培训教材—1—前言井控工作是石油与天然气勘探开发过程中的重要环节，是安全生产工作中的重中之重。多年来，各级领导一直高度重视井控工作，始终把井控工作放在安全生产的突出位置。井喷失控是油气田生产过程中的灾难性事故。岗位员工的安全行为对充分做好井控工作，保证安全生产具有重要意义，要建立井控安全长效机制，实现井控本质安全，关键在于提高员工井控素质。井控培训是提高岗位员工井控素质和井控安全意识的有效途径。通过培训，将增强员工的井控意识，丰富井控知识，提高井控操作技能，有力地推动井控基础工作的进一步加强，为井控安全生产发挥重要作用。为加强井控培训工作，推进井控培训工作的规范化、科学化，着眼于提高员工的井控综合素质和能力，培养高素质石油工程技术作业队伍，特编写该井控培训教材。教材在理论上未做深入的探讨，侧重于阐述成熟的井控基本理论及工艺技术，强调现场实践环节，注重教材的实用性。为了增强先进性，并考虑与国际接轨，教材内容参照了最新颁布的行业标准、集团公司的有关规定，和国外一些井控培训机构的教材。同时，为使教材内容涵盖面更广，操作性更强，请各油田具有多年井控经验的钻井专家进行了审阅，并根据专家的意见进行了修改和补充。另外，教材还增加了硫化氢的基础知识和防护的有关内容。该教材是集团公司所属各井控培训中心进行井控培训的专用教材，同时也可作为各级领导、地质工程设计人员、工程技术人员、安全环保人员、岗位操作人员的自学用书。该教材主要由郝立军、徐绍林、邵玉田、黄振富、陈斌、居曼·依买尔等同志共同编写完成。其中第一、二、三章主要由郝立军、陈斌、居曼·依买尔完成；第四、九章主要由徐绍林、郝立军完成，其中有关小井眼和水平井的井控技术分别采用了刘硕琼和徐优富的文章；第五、六、七、八章主要由郝立军、徐绍林、邵玉田完成；设备部分主要由黄振富、郝立军、徐绍林、邵玉田完成，其中第十四章由王晓颖、李真完成；第二十、二十一、二十二章主要由邵玉田、黄振富、徐绍林完成；最后由郝立军负责全书的通稿和修改工作。在教材编写过程中，得到新疆石油管理局、中油西部井控培训中心、大庆油田钻井井控培训中心、四川石油井控培训中心、大港油田井控培训中心、大庆油田井下作业井控培训中心、华北油田井控培训中心、北京石油机械厂的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。特别感谢以廖润康为组长的专家评审组对教材所做的精心修改。由于水平有限，难免有错误和不足之处，恳请读者批评指正。编者二00七年十月—2—说明该教材可作为集团公司所属各井控培训中心的专用教材。按照《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控管理规定》的要求，各油气田井控培训中心应针对钻井队工人、技术人员和钻井监督；井控车间技术人员和现场服务人员；地质工程设计人员、现场地质技术人员、地质监督、测井监督及相关人员；油气田主管钻井生产的领导和钻井管理人员等进行不同内容的井控培训。根据这一要求，对培训对象的划分及其应掌握和了解的内容在本教材中的章节分布，做如下说明，供参考。培训对象的划分：1、生产管理人员，包括1）管理局及其它钻井单位各级机关钻井生产管理的领导，安全部门的领导（科级以上）；2）油田公司涉及钻井生产或涉及钻井管理和监督的各级机关领导（科级以上）；2、专业技术人员，包括1）钻井设计人员，设计审核、审批人员；2）钻井技术管理部门的领导及相关技术人员；3）钻井队干部、欠平衡、固井、定向井、打捞等工程技术服务人员；4）钻井工程监督、钻井安全监督、钻井公司安全管理人员；5）钻井公司安全科人员。3、现场操作人员，主要是指钻井队工人；4、现场服务人员，主要是指井控车间的技术人员和设备维修、服务人员；5、相关技术人员，包括1）地质设计人员及地质设计审核、审批人员；2）地质监督、测井监督；3）录井专业人员、测井专业人员；4）涉及钻井的地质、录井、测井的各级领导。针对不同级别人员的培训要求及具体的教学内容，可参照集团公司井控培训教学大纲。在本教材中，上述培训对象应掌握和了解的章节如下所述：1、生产管理人员，要求掌握第一、六、七、八、九、二十一、二十二章内容和附录一，井控设备的内容要求了解。2、专业技术人员，本书所涉及的内容均应学习掌握。3、现场操作人员，要求掌握第一、二、五、六、十一、十二、十四、十六、十七、二十章内容，了解第七、八、十、十五、十八、十九章内容。4、现场服务人员，要求掌握第十章～第十九章内容，了解第一、二、五、六章内容。5、相关技术人员，要求掌握第一、二、三、四、五章内容，了解第六、八、十、十一、十二、十四章内容。—1—目录第一章绪论....................................................................................................................1一、井控及相关概念.............................................................................................................................1二、井喷失控的原因及危害.................................................................................................................3三、如何做好井控工作.........................................................................................................................5第二章井下各种压力概念及相互关系................................................................................8一、静液压力.........................................................................................................................................8二、当量钻井液密度.............................................................................................................................8三、地层压力.........................................................................................................................................9四、上覆岩层压力...............................................................................................................................10五、地层破裂压力...............................................................................................................................10六、地层坍塌压力...............................................................................................................................11七、地层漏失压力...............................................................................................................................12八、循环压力损失与环空压耗...........................................................................................................12九、激动压力和抽汲压力...................................................................................................................12十、井底压力.......................................................................................................................................13十一、安全附加值...............................................................................................................................14十二、压差...........................................................................................................................................14第三章地层压力检测..........................................................................................................16一、压力检测的目的及意义...............................................................................................................16二、异常地层压力的形成机理...........................................................................................................16三、检测地层压力的方法...................................................................................................................18四、地层强度试验...............................................................................................................................23第四章井控设计..................................................................................................................27一、与井控设计有关的行业标准和规定.............................................................................