关井方法与原理培训教材.doc

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1、关井方法与原理培训教材1、关井岗位职责1.1司钻1.1.1上岗检查内容（1）认真了解所钻地层、岩性、井深、压力梯度钻井液密度等井下情况及上班工作情况。（2）检查司控台气源、各表压、各手柄是否符合要求。（3）进入油气层后，每次下钻前开关活动闸板防喷器一次，每两只钻头必须在下钻前检查环形防喷器一次。（4）指重表、立管压力表、报警喇叭是否灵活好用。1.1.2发生溢流的职责（1）钻进过程中发生溢流的职责a、接到溢流信号，立即鸣长笛报警。b、停转盘、上提方钻杆接头出转盘面、停泵。c、按正常关井程序在司控台实施关井。先开液动阀，再关环形防喷器，后关闸板防喷器。或者通知副司钻在贮能控制台(原称远控台)实施关

2、井，迅速控制井口。d、将溢流量、关井立压、套压报告值班干部。（2）接单根发生溢流的职责a、接到溢流信号，立即鸣长笛报警。b、若刚卸开方钻杆，则抢接止回阀(有方钻杆旋塞可不接止回阀)，再迅速接上方钻杆。c、若已在小鼠洞接上单根，则应在井口快速接止回阀，然后上提小鼠洞单根并与止回阀相接，下放钻具方钻杆下接头至转盘面。d、在司控台关井或通知副司钻在贮能控制台操作关井。先开液动阀，再关环形防喷器，后关闸板。e、将溢流量，关井立压、关井套压报告值班干部。（3）起下钻杆过程中发生溢流的职责a、接到溢流信号，立即鸣长笛报警。b、停止起下钻作业，将钻具坐于吊卡上，将大钩提高至转盘面以上5m左右。c、指挥内、外

3、钳工，抢接止回阀。d、在司控台操作关井，或通知副司钻在贮能控制台(原称远程控制台)操作关井，先开液动阀，再关环形防喷器，再关闸板防喷器。e、指挥井架工试关节流阀，注意关井压力不能超过允许的安全压力。f、关井后，再挂水龙头接方钻杆。g、观察记录关井立压、套压、溢流量，将溢流量、关井立压、关井套压报告值班干部。如果钻杆上已接上止回阀，则必须采用缓慢开泵顶开止回阀的方法求取立管压力。（4）起下钻铤过程中发生溢流的职责a、接到溢流信号，立即鸣长笛报警。b、停止起下钻作业。c、抢接带止回阀的钻杆单根。d、在司控台操作关井或通知副司钻在贮能控制台操作关井。e、关井后，再接方钻杆。f、将溢流量、关井立压、关

4、井套压报告值班千部。注意：在起、下钻铤或空井时发现溢流，要根据当时具体情况，在条件允许的情况下，要尽量多下几柱钻杆，一则增加钻具重量，再则为下一步压井创造有利条件。究竟下不下钻杆，或者下多少钻杆，要根据当时井上具体情况而定。（5）空井发生溢流的职责a、接到溢流信号，立即鸣长笛报警。b、如果情况允许，要尽可能多下几柱钻杆、抢接止回阀。c、在司控台操作关井，先开液动阀再关环形防喷器，再关闸板防喷器，或通知副司钻在贮能控制台关井。d、接方钻杆。e、如果情况紧急，已出现井涌，没有条件抢下钻杆，则在司控台迅速打开液动阀，再关闭环形防喷器，再关闭全封闸板防喷器或通知副司钻在贮能控制台(原称远程控制台)操作

5、关井。f、将溢流量，关井立压、关井套压报告值班干部。1.2副司钻1.2.1上岗检查内容（1）检查贮能控制系统表压、油量、电控箱、电泵气泵、管汇及阀件是否符合规定要求，是否处于待命工况。（2）进入油气层后，每只钻头下井，除环形防喷器外，必须对每个控制对象操作检查一次.对环形防喷器每两只钻头检查一次。（3）检查加重、除气、搅拌装置及净化系统是否处于随时可运转的状态。（4）加重料、重钻井液贮备是否满足要求。（5）钻井泵系统是否工作正常。1.2.2发生溢流的职责（1）钻进过程中发生溢流的职责a、听到报警信号，看到司钻上提钻具后停泵。迅速赶到贮能控制台。b、密切注视钻台，接到司钻关井的指令后，在贮能控制

6、台迅速关井。先开液动阀再关环形防喷器，再关闸板防喷器。c、检查控制对象是否操作到位。d、坚守岗位，随时听从指挥。（2）接单根发生溢流的职责a、听到溢流警报信号后，迅速赶到贮能控制台待命。b、密切注视钻台，接到司钻关井指令后，接常规关井程序，迅速关井，先开液动平板阀再关环形防喷器，再关闸板防喷器。c、检查控制对象是否操作到位。d、坚守岗位，保证控制系统运转正常、随时听从指挥。（3）起下钻杆过程中发生溢流的职责a、听到溢流警报后，立即赶到贮能控制台。b、密切注视钻台，接到司钻关井的指令后，按常规关井程序迅速关井。c、检查控制对象是否操作到位。d、坚守岗位，保证贮能控制系统处于正常运转状态，随时听从

7、指挥。（4）起下钻铤过程中发生溢流的职责起下钻铤过程中发生溢流的职责与起下钻杆过程中发生溢流的职责相同。（5）空井发生溢流的职责a、听到溢流警报后，立即赶到钻台。b、根据溢流的大小，情况允许的条件下，协助司钻强行下钻。c、如果情况紧急，不允许下钻，迅速赶到贮能控制台。接到司钻关井指令，迅速关井。先开液动平板阀，再关环形防喷器，再关全封闸板防喷器。d、检查控制对象是否操作到位。e、坚守岗位，保证贮能控制系统处于正常运转状态，随时听从指挥。1.3井架工1.3.1上岗检查内容（1）井口防喷装置、防护罩、手动锁紧操纵杆、节流管汇、放喷管线的固定、清洁卫生，是否符合要求。（2）各阀门的开启与关闭是否符合

8、规定要求(见图41)。图41各阀开关状态（3）检查立压表、套压表、溢流监测装置是否齐全灵敏可靠。1.3.2 发生溢流的职责（1）钻进过程中发生溢流的职责a、钻进时负责观察井口钻井液返出情况，做好钻井液池面变化情况记录，发现溢流及时报告司钻。b、听到长鸣报警信号，立即赶到节流管汇处，迅速扫视各阀开关状态是否符合要求，接到司钻指令，迅速打开X号平板阀(该平板阀是液动的由副司钻打开，如果是手动的，由井架工打开)。c、防喷器关井后，慢慢关闭手动节流阀(软关井)。d、记录关井稳定后的立管压力和套管压力及溢流量。并报告司钻或值班干部。e、从关井时算起，密切监视立压和套压的变化。如果超过允许的安全关井压力，

9、则要开启节流阀降压。（2）接单根发生溢流的职责接单根发生溢流的职责与钻进过程中发生溢流的职责相同。（3）起下钻杆过程中发生溢流的职责a、听到溢流长笛报警信号后，看游车不再上行立即停止起下钻作业。b、安全迅速从井架二层台下来，赶到节流管汇处。c、迅速扫视各阀门的开关状态是否符合待命工况的规定要求。e、密切注视钻台，接到司钻指令，迅速打开x号平板阀该阀如果是液动的，由副司钻打开，如果是手动的由井架工打开)。f、防喷器关井动作完成后。慢慢关闭手动节流阀(软关井)。g、记录关井稳定后的立管压力和套管压力及溢流量，并报告司钻或值班干部。h、关井后，密切监视立压和套压的变化，如果超过允许的安全关井压力，则

10、只有开启节流阀降压。（4）起下钻铤过程中发生溢流的职责起下钻铤过程中发生溢流的职责与起下钻杆过程中发生溢流的职责相同。（5）空井发生溢流的职责a、听到溢流报警信号后，立即赶到钻台，听从司钻指挥。b、根据溢流大小，在情况允许可以强行下钻的条件下，立即上井架二层台，抢下钻杆。c、接到司钻停止下钻的指令后，安全、迅速从二层台下来，赶到节流管汇处。d、继续完成起、下钻杆时的a，b，c，d，e条职责。e、如果情况紧急，不允许强行下钻，则也要完成起下钻时c，d，e，f，g条职责，只不过此时没有立管压力，只能记录套压。1.4钻井液工1.4.1上岗检查内容（1）当班钻井液的性能参数。（2）检查加重剂的量足够，

11、压井液的性能和量满足要求。1.4.2发生溢流的职责（1）测定钻井液的性能参数。（2）获取钻井液池液面的变化量。1.5内钳工1.5.1上岗检查内容（1）井口工具齐全、灵活好用、旋塞扳手放在明显处。（2）立管压力表灵敏可靠。（3）止回阀接头等内防喷工具无锈蚀。阻卡、丝扣清洁并涂有丝扣油。1.5.2发生溢流的职责（1）钻进过程中发生溢流的职责a、听到溢流警报后，立即上钻台。b、与外钳工配合，待方钻杆接头出转盘立即扣上吊卡。c、准备好旋塞扳手，听从司钻指挥。d、观察立管压力变化。e、必要时，关闭方钻杆下旋塞。（2）接单根发生溢流的职责a、听从司钻指挥，动作快速、准确地接好单根止回阀及方钻杆。b、观察记

12、录关井立管压力。（3）起下钻杆过程中发生溢流的职责a、听到溢流长鸣报警信号后，与外钳工密切配合，坐好吊卡、接上止回阀，待关闭防喷器后迅速接上方钻杆。b、求压时，注意观察立压的变化。（4）起下钻铤过程中发生溢流的职责a、听到溢流长鸣报警信号后，立即上钻台，与外钳工密切配合卡好卡瓦与安全卡瓦。b、抢接带止回阀的钻杆单根，或者进行强行起下钻。c、待防喷器关闭后，迅速抢接上方钻杆。d、根据当时情况，选择求压方法，求压时注意观察立压变化。（5）空井发生溢流的职责a、听到溢流报警信号后，立即赶到钻台，听从司钻指挥。b、根据溢流大小，在允许强行下钻的情况下，与外钳工密切配合，完成在井口强行下钻的操作。 c、

13、停止强行下钻后，坐好吊一卡，接上止回阀，待关闭防喷器后，迅速接上方钻杆。d、如果情况紧急，不允许强行下钻，则只有在实施空井关井程序后(先开平板阀，再关环形防喷器，后关全封闸板防喷器，试关节流阀)，才能离开钻台。1.6外钳工1.6.1上岗检查内容外钳工上岗检查内容与内钳工上岗检查内容。1.6.2发生溢流的职责发生溢流时外钳工的职责与内钳工相同。1.7场地工1.7.1上岗检查内容（1）钻井液净化系统电路无裸线，电线架空、照明灯闸刀开关及电机防爆，有保护罩。（2）消防器材、工具齐全、完好。1.7.2发生溢流的职责（1）钻进过程中发生溢流的职责a、听到溢流警报信号后，停止振动筛工作，关掉井架照明、循环

14、系统电源、保护探照灯、防喷器控制系统用电。b、赶到节流管汇处，协助井架工操作控制开关相应的平板阀、节流阀以及防喷器手动锁紧装置。c、做好消防设备、器材、工具的准备。（2）接单根发生溢流的职责a、听到溢流报警信号后，停止振动筛工作。b、上钻台，协助内、外钳工操作。c、接上止回阀后，跑到节流管汇处，协助井架工操作。d、关井后，做好消防器材、工具的准备。（3）起下钻杆过程中发生溢流的职责a、听到溢流报警信号后，上钻台协助内、外钳工操作。b、接上止回阀后，赶到节流管汇处，协助井架工操作。c、关井后做好消防器材、工具的准备。（4）起下钻铤过程中发生溢流的职责起下钻铤过程中发生溢流的职责与起下钻杆过程中发

15、生溢流的职责相同。（5）空井发生溢流的职责a、听到溢流报警信号后，首先上钻台，听从司钻指令。b、如果情况允许强行下钻、其职责与起下钻杆职责相同。c、如果情况紧急，没有条件强行下钻则到节流管汇处，协助井架工操作。d、关井后做好消防设备、器材，工具的准备工作。1.8柴油机司机1.8.1上岗检查内容钻入油气层后，要保证机房及周围无油污，排气管通冷却水，消除一切火灾隐患。1.8.2发生溢流的职责（1）听到溢流报警信号后，先开2号，3号车、运转工常后再关停1号车。（2）密切注视钻台，接受司钻各项指令。1.9发电工1.9.1上岗检查内容井控装置电路、气路的连接1.9.2发生溢流的职责（1）听到溢流报警信号

16、，切断钻井液循环系统电源口（2）关闭井架灯、钻台灯、机泵房灯。（3）保护好防喷器控制系统用电和探照灯用电。2、关井方法2.1关井方法2.1.1软关井发现溢流后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。本方法关井最迅速，地层流体侵入井眼最少。但在防喷器关闭期间，由于环空流体由流动突然变为静止，对井口装置将产生水击作用。其水击波又会反作用于整个环空，也作用于套管鞋处与裸眼地层。严重时，可能损坏井口装置，并有可能压漏套管鞋处地层及下部裸眼地层。软关井适应下列情况：（1）井口溢流速度过高；（2）井口装置承压较低；（3）地层破裂压力过低。2.1.2硬关井在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭环型或闸板防喷器的关井

17、方式。这种关井方式叫做硬关井。此法关井最迅速，地层流体侵入井眼最少。但在防喷器关闭期间，由于环空流体由流动突然变为静止，对井口装置将产生水击作用。其水击波又会反作用于整个环空，也作用于套管鞋处与裸眼地层。严重时，可能损坏井口装置，并有可能压漏套管鞋处地层及下部裸眼地层。硬关井适应下列情况：（1）井口溢流速度不高；（2）由于盐水侵入量越大，井壁越不稳定，故尽可能采用本方法；（3）井口装置能够承受较大压力。2.1.3半软关井发现溢流后，先适当打开节流阀，再关闭防喷器。此法特点介于硬关井与软关井之间。半软关井步骤：钻进中发生溢流：a、发出信号，停转盘，停泵；c、适当打开节流阀；d、关防喷器；e、关节

18、流阀，试关井；如果关节流阀时，井口套压剧烈上升，不一定马上关闭节流阀，可适当防喷。f、迅速向队长或钻井技术人员报告；g、认真观察、准确记录立管和套管压力及泥浆池增减量。起下钻杆中发生溢流：a、发出信号并停止起下钻作业；b、抢接回压阀(或投钻具止回阀)；c、适当打开节流阀；d、关防喷器；e、关节流阀，试关井；f、迅速向队长或钻井技术人员报告；g、认真观察、准确记录立管和套管压力及泥浆池增减量。起下钻铤中发生溢流：a、发出信号，抢接回压阀(或投钻具止回阀)；b、抢接钻杆；cg同上。如果需要采用硬关井，可省略掉上述关井步骤c；如果需要采用软关井，则将关井步骤c改为将节流阀全打开。如果地层流体侵入检测

19、及时，一般可推荐硬关井方式。2.2迅速关井的优点：（1）制止地层流体继续进入井内，及时控制住井口。（2）保持井内有尽可能高的钻井液液柱，使关井后的套管压力值较小，有利于实现安全压井。 （3）可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。2.3关井时最关键的问题是2.3.1关井要及时果断一旦发现井涌，关井愈迅速，井涌就越小。井涌越小，越容易控制，一般控制程序也越安全。不论关井的责任是谁的(通常是司钻的)，这个人必须反应迅速，行动果断。这种动作要成为他们的第二本能。这就是要进行防喷训练。因为这样的操作通常需要较多人的配合，全体井队人员必须熟练他们的操作，并且要有整个过程一般认识。要记住的几点：（1）钻

20、井工况有改变时，要及时讨论关井的程序;（2）发现井涌时，关并要求行动果断;（3）井涌愈小，就愈容易控制;（4）井队全体人员必须知道他们自己的任务，并且具有整个井控作业的一般知识；（5）关井程序要考虑多种因素，只考虑一种情况是不够的。2.3.2井不能压裂地层地层压裂梯度是使地层破裂或扩大已有裂缝的最小压力。换句话说，就是产生漏失的压力。井漏如发生在关井或玉井的过程中，其结果会发生地下井喷。如发生在浅层或是地表裂开，将造成无控制的地面井喷，通常的结果是钻机毁掉和人员伤亡。3、关井程序3.1钻进时发生溢流的关井程序3.1.1有液控阀和司控台时（1）发：发讯号当坐岗工发现溢流后，迅速通知司钻，司钻立即

21、发出长笛讯号。(一般不得低于30秒)，值班干部立即上钻台负责全面指挥；（2）停：停转盘司钻发讯号同时，迅速摘掉转盘离合器。机房停1#车，用2#或3#车。夜间发电工先打开探照灯、后迅速关掉除控制台的其它电源；（3）抢：抢提方钻杆,停泵司钻上提钻具并停泵，使方钻杆下第一根钻杆本体露出转盘面0.5米左右，内外钳工扣好吊卡(关防喷器之前，钻杆不得座在吊卡上)；（4）开：开液动平板阀司钻（外钳工）左手扳动气源手柄，右手将放喷阀手柄扳到开位510S方可放开，副司钻要密切注意蓄能器上换向阀气缸的工作情况，必要时要进行补位；（5）关：关防喷器司钻（外钳工）发出关防喷器信号后，左手扳动气源手柄，右手将防喷器手柄

22、扳到关位510S方可放开，副司钻要密切注意蓄能器上换向阀气缸的工作情况，必要时要进行补位。此时内外钳工应观察井口是否关闭；（6）关：关液动节流阀当确认已关好防喷器后，操作液控箱上的三位四通换向阀手柄使之处于关位并观察井口套压是否达到最大允许关井套压，关至最小位置时，套压应仍低于最大允许关井套压，再关节流阀前的平板阀；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量。3.1.2无液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停转盘(同3.1.1（2）)；（3）抢：抢提方钻杆,停泵(同3.1.1（3）)；（4）开：开平板阀场地工迅速打开平板。打开后，给指挥者(或连络员)以明确的手势报告闸

23、阀已开启(平板阀打开时必须全开，关闭时，必须关死)；（5）关：关防喷器发生井涌后，副司钻迅速就位于远程控制台前，待命关井，当得到关井指令后，迅速关井，先关环形后关闸板。此时内外钳工应观察井口是否关闭(手柄作用时间不低于15秒)；（6）关：关节流阀当确认已关好封井器后，指挥者发出关节流管汇指令。关节流阀时观察井口套压是否达到最大允许关井套压，关至最小位置时，套压应仍低于最大允许关井套压，再关节流阀前的平板阀；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.2起下钻杆时发生溢流的关井程序3.2.1有液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止起下钻立根在

24、刚对扣时或已卸下，应迅速将其推入钻杆盒，井架工打开吊卡，司钻下放游车，井架工在游车过指梁后下井架。钻具立柱在起下过程中，应立即将吊卡座在转盘上；（3）抢：抢接回压阀内外钳工必须在回压阀打开的情况下接好(当喷势大时须先接开着的旋阀接头，接好后关旋阀接头，接回压阀，再打开旋阀。)紧扣，扣吊环，上提钻具，使吊卡离开转盘面0.10.3米，待关防喷器；（4）开：开液动平板阀(同3.1.1（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.1（5）)；（6）关：关液动节流阀(同3.1.1（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.2.2无液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（

25、1）)；（2）停：停止起下钻(同3.2.1（2）)；（3）抢：抢接回压阀(同3.2.1（3）)；（4）开：开平板阀(同3.1.2（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.2（5）)；（6）关：关节流阀(同3.1.2（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量（同3.1.1（7）。3.3起下钻铤时发生溢流的关井程序图4-2 司控台3.3.1有液控阀和司控台时（图4-2）（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止起下钻铤作业；（3）抢：抢接带钻铤配合接头的钻杆，卸掉安全卡瓦，将钻杆下入井内，再接回压阀(当喷势大时必须先接开着的旋阀接头，接好后关旋阀接头，接回压阀，再打开旋阀。)上提钻

26、具使钻杆公接头略低于防喷器闸板。（4）开：开液动平板阀(同3.1.1（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.1（5）)；（6）关：关液动节流阀(同3.1.1（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.3.2无液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止起下钻铤作业；（3）抢：(同3.3.1（3）)；（4）开：开平板阀(同3.1.2（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.2（5）)；（6）关：关节流阀(同3.1.2（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.2（7）)。3.4空井时发生溢流的关井程序3.4.1有液控阀和司控

27、台时（1）发：发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止其它钻作业；（3）抢：抢下钻具，装钻具防喷器井队以控制井口为目的，不要求抢下钻杆，需抢下时由各钻井公司负责井控管理指挥者决定。内外钳工必须在回压阀打开的情况下接好(当喷势大时须先接开着的旋阀接头，接好后关旋阀接头，接回压阀，再打开旋阀。)紧扣，扣吊环，上提钻具，使吊卡离开转盘面0.10.3米，待关防喷器；（4）开：开液动平板阀(同3.1.1（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.1（5）)；（6）关：关液动节流阀(同3.1.1（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）) 。3.4.2无液控阀和司控台时（1）

28、发：发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止其它钻作业；（3）抢：抢下钻具，装钻具防喷器(同3.4.1（3）)；（4）开：开3#平板阀(冬天开1#阀)和1#节流阀(同3.1.2（4）)；（5）关：关防喷器（同3.1.2（5）；（6）关：关节流阀（同3.1.2（6）；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.5下套管时发生溢流的关井程序3.5.1有液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止下套管作业；（3）抢：抢下套管或接变径接头及应急旋塞；（4）开：开液动平板阀(同3.1.1（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.1（5）)；（6）关

29、：关液动节流阀(同3.1.1（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）) 。3.5.2无液控阀和司控台时（1）发：发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止下套管作业；（3）抢：抢下套管或接变径接头及应急旋塞；（4）开：开平板阀(同3.1.2（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.2（5）)；（6）关：关节流阀(同3.1.2（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.6固井时发生溢流的关井程序3.6.1有液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止其他作业；（3）抢：继续固井替注作业至碰压；（4）开：开4

30、#液动平板阀(同3.1.1（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.1（5）)；（6）关：关液动节流阀(同3.1.1（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）) 。3.6.2无液控阀和司控台时（1）发：发讯号(同3.1.1（1）)；（2）停：停止其他作业；（3）抢：继续固井替注作业至碰压；（4）开：开3#平板阀(冬天开1#阀)和1#节流阀(同3.1.2（4）)；（5）关：关防喷器(同3.1.2（5）)；（6）关：关节流阀(同3.1.2（6）)；（7）看：看立管压力和套管压力及溢流量(同3.1.1（7）)。3.7顶驱钻井时发生溢流的关井程序3.7.1钻进中发生溢流时：（1

31、）发：发出信号；（2）停：上提钻具，停顶驱，停泵；（3）开：开启液（手）动平板阀；（4）关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；（5）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前的平板阀；（6）看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井技术人员及甲方监督报告。3.7.2起下钻杆中发生溢流时：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下钻作业；（3）抢：抢接钻具止回阀或旋塞阀；（4）开：开启液（手）动平板阀；（5）关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；（6）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前的平板阀；（7）看：认真观察、准确记录立管和套管压力

32、以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井技术人员及甲方监督报告。3.7.2起下钻铤中发生溢流时：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下钻作业；（3）抢：抢接钻具止回阀（或旋塞阀或防喷单根）及钻杆；（4）开：开启液（手）动平板阀；（5）关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；（6）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前的平板阀；（7）看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井技术人员及甲方监督报告。3.7.3空井发生溢流时：（1）发：发出信号；（2）开：开启液（手）动平板阀；（3）关：关防喷器（先关环形防喷器，后关全封闸板防喷器）；（4）关：先关

33、节流阀（试关井），再关节流阀前的平板阀；（5）看：认真观察、准确记录套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井技术人员及甲方监督报告。3.8欠平衡钻井时发生溢流的关井程序工况步骤1234567正常钻进发信号停止钻进抢提钻杆关防喷器关节流阀试关井看套压、立压及溢流量起下钻杆发信号停止起下钻杆抢下钻杆开平板阀关防喷器关节流阀试关井看套压、立压及溢流量起下钻铤发信号停止起下钻铤抢下钻杆或防喷单根开平板阀关防喷器关节流阀试关井看套压、立压及溢流量空井发信号停止其他作业抢下钻杆开平板阀关防喷器关节流阀试关井看套压、立压及溢流量注：在正常钻进过程中，当超过欠平衡设计安全压立值或旋转防喷器失效时，认

34、为出现溢流。4、关井后井内压力的变化4.1关井后井眼内的各种压力4.1.1关井后井眼内的各种压力的平衡关系图43 关井后井眼内压力平衡关系1地层压力；2环形空间静液柱压力；3关井套压；4关井立压；5钻柱内部钻井液静液柱压力在关井一段时间后，地层压力便作用于井底。井眼环形空间和钻柱内部存在着钻井液静液柱压力。井眼环形空间和钻柱内部的钻井液液柱在钻柱底部是连通的，地层压力既向上作用于环形空间钻井液液柱，也向上作用于钻柱内部的钻井液液柱，形成了个U形管。对于环空而言，在发生溢流关井后，地层压力一般都大于环形空间钻井液液柱压力，关井后地层压力大于环形空间钻井液静液柱压力的压力由防喷器的闸板所承受，根据

35、液体传递压力规律可知，这个压力会被液体传递到整个环形空间，从与环形空间相连通的套管压力表上可以观察到这个压力，这个压力就是关井套管压力，简称关井套压，关井套压也作用于井底，这样，关井套压与环形空间的钻井液静液柱压力就一起在井底形成井底压力，与地层压力相互平衡。如图4-3所示。对于钻柱内部而言，在发生溢流关井后，地层压力在大多数情况下也大于钻柱内部的钻井液静液柱压力。关井后，地层压力大于钻柱内部钻井液液柱压力的压力，由回压凡尔或其它设备所承受，同时，这个压力也被液体传递到整个钻柱内部，从与钻柱内部连通的立管压力表上可以观察到这个压力，这个压力就是关井立管压力，简称关井立压。关井立压与关井套压可以

36、统称为井口压力，关井立压也作用于井底，这样，关井立压与钻柱内部的钻井液静液液柱压力就一起在井底形成了井底压力，与地层压力相互平衡。如图4-3所示。在环空一侧，地层压力与井底压力的平衡关系公式如下： 41式中：p地层压力，MPa；P1关井套管压力，MPa；H1环空钻井液柱高度，m；1钻井液密度，g/cm3；2井侵流体密度，g/cm3；H2井侵流体在环空中的高度，m。在钻柱内部一侧，地层压力与井底压力的平衡关系如下： 42式中：P地层压力，MPa；P2关井立管压力，MPa；1钻井液密度，g/cm3；H垂直井深，m。4.1.2关井立压和套压的三种显示（1）关井立压、关井套压都大于零，并且关井套压大于

37、关井立压在地层压力大于环形空间的钻井液静液柱压力和钻柱内部的钻井液静液柱压力的状态下，就会出现关井立压、关井套压都大于零的显示。在溢流发生时。地层流体就会侵入到井眼环形空间，当侵入的地层流体为油、盐水时，会使环形空间的液柱平均密度降低，当侵入的地层流体为天然气时，会使环形空间的钻井液液柱高度减小，这就造成了环形空间钻井液液柱压力的降低；而地层流体很不容易侵入到钻柱内部，因此，钻柱底部的钻井液液柱压力基本不变。在这里，我们要清楚地知道，作用于环形空间和钻柱内部的地层压力是相等的，这样，根据下述两个公式就可以明显地看出关井套压大于关井立压。 43 44在发生溢流关井后，不会出现关井立压大于关井套压

38、的现象。在关井套压和关井立压都大于零时，必须提高钻井液密度进行压井。在天然气井钻探中，发现溢流越晚，关井越慢，侵入井内的气柱就越高，环形空间钻井液液柱的高度就越小，天然气的密度小于钻井液密度，而地层压力是本井该深度的客观存在的一定值。由公式(4-3 )可明显的看出，关井套压值会较高，反之发现溢流越早，并能迅速果断地关井，井内就会有尽可能高的钻井液液柱，气柱侵入就会较小，这样就会使关井套压降低。关井套压是由于环空中的钻井液液柱压力与气柱压力即形成的井底压力小于地层压力所引起的。在关井后520min内如果发现关井套压较高，有时可能即将接近最大允许关井套压。这时，千万不能打开节流阀来降低关井套压，这

39、样会适得其反，使关井套压越来越高。其原因是，在打开节流阀时，井内钻井液会经过节流阀向外流出，关井套压会暂时减小，但最终结果是井内的钻井液液柱高度减小，侵入井内的气柱高度增高，通过公式(4-3)可知关井后套压会增高。当然，如果关井套压超过了最大允许关井套压，那就必须打开节流阀，并进行分流压井。在油水井钻探中上述现象比较轻微，但也应引起注意。（2）关井立压为零，关井套压大于零当钻进时所采用的钻井液密度等于地层压力当量钻井液密度，或者所采用钻井液的附加压力当量钻井液密度值偏小时，在地层流体较多地侵入到井眼环形空间的状态下，就会使环形空间的液柱压力小于地层压力，出现关井套压大于零的显示，而在钻柱内部的

40、钻井液液柱没有受到地层流体的污染，钻柱内的钻井液液柱仍然保持着钻进时的钻井液密度，仍能平衡地层压力，因此，关井立压为零。在发生溢流关井后，不会出现关井立压大于零，而关井套压等于零的现象。在关井套压大于零，关井立压等于零时，也应进行压井。（3）关于套压、关井立压都等于零当钻进时采用的钻井液密度大于地层压力的当量钻井液密度，并且钻井液的附加压力当量钻井液密度基本符合要求时，在钻开油气层的情况下，地层中的天然气侵入井眼环形空间，随着循环的钻井液不断上升，体积逐渐膨胀，推动钻井液从井口向外溢流，在这种情况下关井后，井眼环形空间和钻柱内部的液柱压力都会大于或者等于地层压力。因此，会出现关井立压、关井套压

41、都等于零的现象。在关井立压、关井套压都等于零时，可以打开防喷器，进行循环除气。4.2长期关井井内压力的变化在关井后520min内，对于一般井眼中的地层来说，地层流体会较快地流向井底，使地层压力得到恢复，这时关井立压，关井套压等井内压力会较快的增高。对于油水井来说，在关井后520min之内，关井立压，关井套压便趋于稳定，对于气井来说，在关井后520min之后，关井立压，关井套压等井内压力仍会不断地增高，但增高的速度较为缓慢。4.1.2长期关井井内压力的增高图4-4气柱上升而不膨胀井内各处压力a-气柱在井底；b-气柱上升到2400m；c-气柱上升到井口天然气侵入井内发生溢流关井后，在井眼不发生泄漏

42、的情况下，侵入井底的天然气柱就不可能膨胀，由于天然气比钻井液轻，天然气柱会与钻井液产生重力置换而以每小时150300m的速度向上运移，在向上运移过程中天然气柱体积不发生变化，始终保持其在井底的体积，根据气体体积不变，气体所保持的压力就不变(按等温条件考虑)的规律可知，天然气柱的压力在上升过程中也不发生变化，仍保持其在井底的压力值，即地层压力值。结果是气柱中的地层压力向地面移动。在天然气柱不断上升过程中，天然气柱下面的钻井液液柱不断增大，这样，天然气柱所保持的地层压力与其下面的钻井液液柱就会同时施加在井底，使井底压力增加，当天然气柱上升到井口时，地层压力和整个井眼钻井液柱的压力就作用于井底，使井

43、底压力达到最大；同时，在天然气柱上升中，气柱上面的钻井液液柱高度不断减小，关井套压会逐渐升高，当天然气柱上升到井口时，关井套压达到最大，其数值等于地层压力。实际上，在天然气柱上升的过程中，整个井眼内各井段的压力，关井立压都在不断地增加着。为了说明该个问题，现举例如下。例题某井在井深3600m时发生气柱侵入.钻井液池增量3m3，使用钻井液密度为1.70g/m3，关井立压为3.5MPa，关井套压为6.5MPa，已知环空容积为14L/m，气柱密度为0.3g/cm3，因等重晶石粉，需长期关井。求气柱在井底、2400m和井口时的井内有关压力。解：地层压力：=3.5+1.79.83.6=63.5MPa。气

44、柱高度:H2=V/V环310314=214m。气柱压力：P气=P=63.5MPa。（1）当气柱在井底时P=63.5MPa；井深2400m处的压力:=6.5+0.00981.72400=46.5MPa。井深1200m处的压力:=6.5+0.00981.71200=26.5MPa。P1=6.5MPa；P2=3.5MPa。（2）当气柱上升了1200m，即气柱底面在2400m时:井底压力:P=63.5+0.00981.71200=83.5MPa；井深2400m处的压力:P=P气=63.5MPa；井深1200m处的压力:P=63.50.00981.7(24001200214)+0.00980.3214=

45、46.4MPa。关井套压:P1=63.50.00981.7(2400214)+0.00980.3214=26.5MPa。关井立压:P2=83.50.00981.73600=23.5MPa。套压增量:P套=26.56.5=20MPa。立压增量：P立=23.53.5=20MPa。（3）当气柱在井口时:井底压力：P=63.50.00981.7(3600214)+0.00980.3214=120.5MPa井深2400m处的压力:P=63.5+0.00981.7(2400214)+0.00980.3214=100.5MPa。井深1200m处的压力:P=63.5+0.00981.7(1200214)+0.00980.3214=80.5MPa。关井套压:P1=63.5MPa关井立压:P2=120.50.00981.73600=60.5MPa。套压增量:P套=63.56.5=57MPa。立压增量：P立=60.53.5=57MPa。