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[摘 要]在钻井施工中，井控是保证合理性和安全的有效措施。本文从井控的基本原理和分类出发，分析钻井井控技术，并对相关井控措施展开探讨，以此来保障钻井施工安全和效率。
[关键词]钻井 井控 钻井液
中图分类号：TU425 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0019-01
钻井在油气开发中有着十分重要的地位，而井控在这一过程中是保证安全和提升生产效率的重要因素。在实际应用过程中只有做好科学的井控才能提升其合理性，保证钻井施工效率，确保油气田开发过程中的经济效益和社会效益。
1、井控基本原理及分类
钻井井的井控是通过合理的方法和工艺技术来控制地层压力，保证钻井内部处于压力平衡状态，以此来促进钻井施工操作的顺利开展。在钻井施工过程中运用井控，能有效预防和降低井喷造成的危害，也能保护油气层，降低破坏周围环境和资源的程度。从当前的发展可将井控分为初级井控、二级井控和三级井控三类。初级井控是在钻井过程中通过工艺技术调整和钻井液的合理选用来提升井底压力，以此来有效控制地层压力，有效降低流体对地层的侵入。二级井控是井底压力低于地层压力的情况下，井内如果发生溢流现象，在控制溢流的基础上对压力平衡过程进行重建。三级井控是出现井喷时，通过对应的技术措施和合适的设备来进行抢险，对井底压力进行重新控制的过程。
2、钻井井控技术分析
2.1 鉆井液井控技术
对于井喷事故的预防，一个重要的途径就是选用合理的钻井液技术，钻井过程中的钻井液技术应用主要从以下几个方面入手：其一，对钻井液密度进行合理控制。要在地层压力变化的基础上设计钻井液密度，以此来保证钻井液柱压力低于漏失压力和破裂压力，但要高于地层的孔隙压力。其二，在进入油层、气层和水层之前，要在设计要求的基础上调整钻井液性能，控制其粘度和切力保持在相对较低的状态，以此来降低钻井抽吸压力和激动压力。当钻进过程中出现高压油层和气层的情况，应实时监控钻井液密度，如果发生气侵现象可打开除气器来恢复钻井液密度，使其达到正常水平。此外，在钻开油层、气层和水层后，需要观测钻井液的总体积，保证在灌满钻井液之后再进行起钻操作，对于下钻过程，要严格监测泥浆液面以及钻井液返出量。
2.2 水涌的预防与处理技术
在钻井井控中，另一个需要重点关注的问题就是预防水涌的相关处理技术，在做好水涌的预防和处理方面，主要从以下几个方面入手：
其一，未实施钻井之前就需要停注注水井，或是进行关井泄压操作，如果钻进位置距离注水层500m，则需要将300m范围内的注水井停注或泄压；如果调整井500mm范围内存在的注水井可能会对钻井过程造成不良影响，就需要将注水层500～1000m范围内的注水井进行停注和泄压。其二，如果出现浅层水涌，井控可通过边钻边溢的方法来实现，在钻进深度超过900m但还未达到水层位的情况下，就可采取压井作业。压井过程中的钻井液压力值和关井压力是在水涌层压差计算的基础上获得。在处理浅层水涌事故过程中，应尽量不采取关井作业，避免引起地层别漏。在处理深层水涌事故过程中，要保持稳定的压力来继续钻井。钻进的过程中，要将工作状态的注水井停注，并对钻井的溢流现象进行观察，如果出现溢流应采取加重材料来迅速处理。
3、浅层气处理技术
在预防井喷方面，钻井井控工作有着重要的作用。对于钻井中的浅层气处理，主要可从以下几个方面入手：其一，在井控作业实施中如果没有隔水管，就要保证钻井液梯度略小于底层的压裂梯度；在钻进过程中遇到浅层气的情况下，要想钻井中注入压井液，以此来保障有效压井。当向钻井中注入压井液后仍不能有效压住井，就需要马上停止钻井施工，将工作平台转移到安全区域。除此之外，要对压井过程进行密切关注，避免其破坏地层。其二，在井控作业采取了隔水管的情况下，可通过导流系统来导流天然气，保证天然气能第一时间流向下风方向。在较多浅层气的情况下，应立即采取压井方式来处理。
4、常见钻井井控事故的系统分析
尽管在钻井过程中采取了井控，但还是会有不同程度的事故发生，比较典型的事故包括以下方面：
卡钻事故的分析。土壤颗粒堵塞钻头部分使其不能继续工作就形成了卡钻事故。不同土壤颗粒有不同的类型，如水泥固结卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻和粘吸卡钻等。钻井柱体不工作时处于地下，钻头前后的水泥浆就会出现循环不畅的情况，解决此类问题主要通过以下方法：为防止钻井柱体在非工作时期静止，可根据施工地址的不同选取不同钻头；也可选用优良钻井液来实现。在发生卡钻事故时，可通过震击或下砸的方式来将钻头上吸附的颗粒块震碎，也可通过浸泡解卡剂将钻头板结块融化。
钻具设备问题分析。钻具设备在长期工作后可能出现损坏的情况，这就需要制定定期检查机制来保障安全检查工作。钻具工作中会受到压力、扭曲力和拉力等共同作用，容易造成转动设备的扭曲，钻具工作中无法稳定，如果操作不当，在地质元素腐蚀下就会磨损钻具，导致工作异常，出现钻具断落等情况。钻进过程中井眼中的较大岩石块可能导致跳钻和憋钻的情况而影响钻进效率。在钻井施工之前要进行全面安全检查，确保施工中的钻具都符合安全要求。
测井事故的分析。测井事故主要有电缆断裂、仪器掉落、电缆卡死以及测量仪器卡死的情况。分析其原因可发现主要是表层测量技术套管的长期磨损，不合理的电缆拉线，不规则的井眼施工，井眼周边失衡的支撑结构引起井壁坍塌。
井喷事故的分析。影响最大也是损失最大的钻井事故就是井喷事故。多出现在注水生产和新区探井中，操作人员在未准确把握地层压力的情况下配置过低浓度的钻井液，就会在钻具起钻后出现水泥浆渗流，地层流态入侵，降低了水泥浆中的水分，导致凝固不能在规定时间内完成，从而导致了井喷事故。在预防井喷事故方面，施工前要合理地设计井身，科学地预分析施工地的地质情况，通过压力检测装置来实时监测动态压力变化，制定应急措施预案，配置合理的钻井液。合理预防井喷事故，正确使用关井程序。
5、钻井井控技术措施优化探讨
对钻井井控实现分级管理，在初级井控能达到预期的情况下就不再需要后续井控技术措施。如果二级井控无效，应立即启动三级井控措施来控制井筒，确保施工过程安全。初级井控技术措施主要是通过液柱压力来平衡地层压力，维持井筒压力平衡的状态。二级井控技术措施是在井口溢流之后采取相关措施。井喷失控后会造成巨大的损失，无法通过常规压井实现，要进行特殊对待。通过科学有效的井控技术措施来对井喷事故进行预防和控制。多层面的原因导致了钻井过程中的溢流，这也是井喷事故判断的预兆。井口溢流的情况下，钻井液液池液位会上升，停泵后仍溢出钻井液，过快的钻井速度变化和循环泵压下降，要对此类预示特征进行及时监测和控制。
在落实钻井井控方面，还需要健全井控管理制度，提升员工的井控技能和意识。执行井控管理制度、井控培训机制，建立健全井控管理资料、建立安全风险识别机制，制定合理的应急预案来保障钻探施工安全。
参考文献
[1]周贤海.涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术[J].石油钻探技术，2013，41（05）：26-30.
[2]闫光庆，张金成.中国石化超深井钻井技术现状与发展建议[J].石油钻探技术，2013，41（02）：1-6.
[关键词]钻井 井控 钻井液
中图分类号：TU425 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0019-01
钻井在油气开发中有着十分重要的地位，而井控在这一过程中是保证安全和提升生产效率的重要因素。在实际应用过程中只有做好科学的井控才能提升其合理性，保证钻井施工效率，确保油气田开发过程中的经济效益和社会效益。
1、井控基本原理及分类
钻井井的井控是通过合理的方法和工艺技术来控制地层压力，保证钻井内部处于压力平衡状态，以此来促进钻井施工操作的顺利开展。在钻井施工过程中运用井控，能有效预防和降低井喷造成的危害，也能保护油气层，降低破坏周围环境和资源的程度。从当前的发展可将井控分为初级井控、二级井控和三级井控三类。初级井控是在钻井过程中通过工艺技术调整和钻井液的合理选用来提升井底压力，以此来有效控制地层压力，有效降低流体对地层的侵入。二级井控是井底压力低于地层压力的情况下，井内如果发生溢流现象，在控制溢流的基础上对压力平衡过程进行重建。三级井控是出现井喷时，通过对应的技术措施和合适的设备来进行抢险，对井底压力进行重新控制的过程。
2、钻井井控技术分析
2.1 鉆井液井控技术
对于井喷事故的预防，一个重要的途径就是选用合理的钻井液技术，钻井过程中的钻井液技术应用主要从以下几个方面入手：其一，对钻井液密度进行合理控制。要在地层压力变化的基础上设计钻井液密度，以此来保证钻井液柱压力低于漏失压力和破裂压力，但要高于地层的孔隙压力。其二，在进入油层、气层和水层之前，要在设计要求的基础上调整钻井液性能，控制其粘度和切力保持在相对较低的状态，以此来降低钻井抽吸压力和激动压力。当钻进过程中出现高压油层和气层的情况，应实时监控钻井液密度，如果发生气侵现象可打开除气器来恢复钻井液密度，使其达到正常水平。此外，在钻开油层、气层和水层后，需要观测钻井液的总体积，保证在灌满钻井液之后再进行起钻操作，对于下钻过程，要严格监测泥浆液面以及钻井液返出量。
2.2 水涌的预防与处理技术
在钻井井控中，另一个需要重点关注的问题就是预防水涌的相关处理技术，在做好水涌的预防和处理方面，主要从以下几个方面入手：
其一，未实施钻井之前就需要停注注水井，或是进行关井泄压操作，如果钻进位置距离注水层500m，则需要将300m范围内的注水井停注或泄压；如果调整井500mm范围内存在的注水井可能会对钻井过程造成不良影响，就需要将注水层500～1000m范围内的注水井进行停注和泄压。其二，如果出现浅层水涌，井控可通过边钻边溢的方法来实现，在钻进深度超过900m但还未达到水层位的情况下，就可采取压井作业。压井过程中的钻井液压力值和关井压力是在水涌层压差计算的基础上获得。在处理浅层水涌事故过程中，应尽量不采取关井作业，避免引起地层别漏。在处理深层水涌事故过程中，要保持稳定的压力来继续钻井。钻进的过程中，要将工作状态的注水井停注，并对钻井的溢流现象进行观察，如果出现溢流应采取加重材料来迅速处理。
3、浅层气处理技术
在预防井喷方面，钻井井控工作有着重要的作用。对于钻井中的浅层气处理，主要可从以下几个方面入手：其一，在井控作业实施中如果没有隔水管，就要保证钻井液梯度略小于底层的压裂梯度；在钻进过程中遇到浅层气的情况下，要想钻井中注入压井液，以此来保障有效压井。当向钻井中注入压井液后仍不能有效压住井，就需要马上停止钻井施工，将工作平台转移到安全区域。除此之外，要对压井过程进行密切关注，避免其破坏地层。其二，在井控作业采取了隔水管的情况下，可通过导流系统来导流天然气，保证天然气能第一时间流向下风方向。在较多浅层气的情况下，应立即采取压井方式来处理。
4、常见钻井井控事故的系统分析
尽管在钻井过程中采取了井控，但还是会有不同程度的事故发生，比较典型的事故包括以下方面：
卡钻事故的分析。土壤颗粒堵塞钻头部分使其不能继续工作就形成了卡钻事故。不同土壤颗粒有不同的类型，如水泥固结卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻和粘吸卡钻等。钻井柱体不工作时处于地下，钻头前后的水泥浆就会出现循环不畅的情况，解决此类问题主要通过以下方法：为防止钻井柱体在非工作时期静止，可根据施工地址的不同选取不同钻头；也可选用优良钻井液来实现。在发生卡钻事故时，可通过震击或下砸的方式来将钻头上吸附的颗粒块震碎，也可通过浸泡解卡剂将钻头板结块融化。
钻具设备问题分析。钻具设备在长期工作后可能出现损坏的情况，这就需要制定定期检查机制来保障安全检查工作。钻具工作中会受到压力、扭曲力和拉力等共同作用，容易造成转动设备的扭曲，钻具工作中无法稳定，如果操作不当，在地质元素腐蚀下就会磨损钻具，导致工作异常，出现钻具断落等情况。钻进过程中井眼中的较大岩石块可能导致跳钻和憋钻的情况而影响钻进效率。在钻井施工之前要进行全面安全检查，确保施工中的钻具都符合安全要求。
测井事故的分析。测井事故主要有电缆断裂、仪器掉落、电缆卡死以及测量仪器卡死的情况。分析其原因可发现主要是表层测量技术套管的长期磨损，不合理的电缆拉线，不规则的井眼施工，井眼周边失衡的支撑结构引起井壁坍塌。
井喷事故的分析。影响最大也是损失最大的钻井事故就是井喷事故。多出现在注水生产和新区探井中，操作人员在未准确把握地层压力的情况下配置过低浓度的钻井液，就会在钻具起钻后出现水泥浆渗流，地层流态入侵，降低了水泥浆中的水分，导致凝固不能在规定时间内完成，从而导致了井喷事故。在预防井喷事故方面，施工前要合理地设计井身，科学地预分析施工地的地质情况，通过压力检测装置来实时监测动态压力变化，制定应急措施预案，配置合理的钻井液。合理预防井喷事故，正确使用关井程序。
5、钻井井控技术措施优化探讨
对钻井井控实现分级管理，在初级井控能达到预期的情况下就不再需要后续井控技术措施。如果二级井控无效，应立即启动三级井控措施来控制井筒，确保施工过程安全。初级井控技术措施主要是通过液柱压力来平衡地层压力，维持井筒压力平衡的状态。二级井控技术措施是在井口溢流之后采取相关措施。井喷失控后会造成巨大的损失，无法通过常规压井实现，要进行特殊对待。通过科学有效的井控技术措施来对井喷事故进行预防和控制。多层面的原因导致了钻井过程中的溢流，这也是井喷事故判断的预兆。井口溢流的情况下，钻井液液池液位会上升，停泵后仍溢出钻井液，过快的钻井速度变化和循环泵压下降，要对此类预示特征进行及时监测和控制。
在落实钻井井控方面，还需要健全井控管理制度，提升员工的井控技能和意识。执行井控管理制度、井控培训机制，建立健全井控管理资料、建立安全风险识别机制，制定合理的应急预案来保障钻探施工安全。
参考文献
[1]周贤海.涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术[J].石油钻探技术，2013，41（05）：26-30.
[2]闫光庆，张金成.中国石化超深井钻井技术现状与发展建议[J].石油钻探技术，2013，41（02）：1-6.