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
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