1. 简答题部分：

289、什么叫井控技术？

井控技术是指对油气井的压力进行控制的技术。

290、油气井压力的控制可分为几级？

可分为三级，分别为一级控制、二级控制、三级控制三个阶段。

291、井控的重点要放在什么方面？

在钻井过程中，要保持井内钻井液的静液柱的静压力稍大于地层压力，防止地层流体浸入井内。

292、什么叫一级控制？

指在钻井过程中保持井内钻井液柱的静液压力稍大于地层压力，防止地层流体流入井内。

293、什么叫二级控制？

指已有一定数量的异常高压地层的流体侵入井内，能及时发现并关闭井口防喷设备，然后采用合理的压井方法将进入井内的地层流体排出地面，重新建立井内压力平衡，恢复正常循环。

294、什么叫三级控制？

指当发生井喷并失去控制后，重新恢复对井的控制。

295、常采用哪几种方法关井？

常采用的关井方法有软关井和硬关井2种方法。

296、什么叫软、硬关井？及软、硬关井的优缺点是什么？

软关井就是停泵后先适当打开节流阀，再关闭封井器，最后关闭节流阀。该方法关井时间较长，在关井过程中地层流体仍要继续流入井内，关井套压相对较高。但水击作用小。有利于保护防喷器。硬关井是停泵后立即关闭封井器。该方法关井时间短，关井套压相对较低，但关井时可能产生水击现象。

297、什么叫井侵？

指地层孔隙压力大于井底压力时，地层孔隙中的流体（油、气、水）侵入井内的现象。

298、什么叫溢流？

指当地层压力大于井内压力时，地层中的液体进入井内，使返出钻井液量大于泵入井内的钻井液量的现象。

299、什么叫井涌？

指溢流的进一步发展，钻井液以泉涌状从井口返出，但低于转盘面的现象，它是井喷的严重显示。

300、什么叫井喷？

在国内，井喷指井涌的进一步发展，井口返出流体的高度超过转盘面的现象。在国外，井喷指井涌失控。

301、影响波动压力的因素有哪些？

1、管柱的起下速度。2、钻井液的粘度。3、钻井液的静切力。4、井眼和管子之间的环形空隙。5、钻井液的密度。6、环形节流（钻头泥包、井眼缩径）。

302、溢流发生的原因？

导致溢流发生的根本原因是井内压力小于地层压力。主要原因有：1、钻井液密度低。2、环空钻井液液柱压力降低。3、钻井液密度降低。4、起钻时的抽汲作用。5、钻井液停止循环时环空压耗消失。

303、溢流的预兆？

1、钻进过程中溢流的预兆：钻速明显加快或放空；钻井液池液面升高；出口钻井液流速增加；停泵后钻井液外溢；循环泵压下降及泵速增加；钻具悬重增加；出口钻井液中有油滴、油迹、气泡、硫化氢味，烃类含量增加，氯离子含量增高，钻井液密度下降、粘度升高或降低。2、起下钻时溢流的预兆：起钻时灌入钻井液的体积小于起出钻具的的钢材的体积或下钻时钻井液的返出体积大于下入钻具的体积时，则说明井内发生了溢流。下钻时，当钻井液的返出量大于下入钻具的排替量时，则说明井内发生了溢流。3、空井时溢流的预兆：起钻完后要将井内灌满钻井液，并观察井口是否有外溢，如发现有外溢，则说明发生了溢流。起钻完后，由于井漏使井内液面下降，井底压力减小，这是很危险的，往往会由井漏导致井喷。因此，必须注意观察井口液面的下降情况。

304、气侵的特点：

由于气体具有很大的可压缩性，气体侵入钻井液与油、水的侵入有所不同，其侵入方式有岩屑气侵、重力置换气侵、扩散气侵和气体溢流。气侵的特点是气体侵入钻井液后，由于井底压力高，气体对钻井液密度的影响较小，但随着钻井液的循环上返，所受钻井液的压力逐渐降低，侵入气体的体积逐渐增大，越接近地面气体膨胀越快，钻井液密度降低也越快。气侵钻井液的密度在不同的井深处是不同的。由气侵引起的溢流，关井后气体会继续滑脱上升，井口压力也就逐渐升高，气柱升至井口时井底压力最大。

305、井喷失控的原因？

1、起钻抽汲，造成诱喷。2、起钻不灌钻井液或没有灌满。3、不能及时准确地发现溢流。4、发现溢流后处理措施不当。5、井口不安装防喷器。6、井控设备的安装及试压不符合《石油与天然气钻井井控技术规定》的要求。7、井身结构设计不合理。8、对浅气层的危害性缺乏足够的认识。9、地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，造成使用的钻井液密度过低，钻井液柱压力小于地层孔隙压力。10、空井时间过长，又无人观察井口液面变化。11、钻遇漏失层段发生井漏后未能及时处理或处理措施不当。12、相邻注水井不停注或未减压。13、钻井液中混油过量或混油不均匀，造成液柱压力低于地层孔隙压力。14、工作人员思想麻痹，违章操作。

306、井喷失控的危害？

1、打乱了全面的正常工作秩序，影响全局生产。2、使钻井事故复杂化。3、井喷失控极易引起火灾和地层塌陷，影响周围千家万户的生命安全，造成环境污染，影响农田水利、渔场、牧场、林场建设。4、伤害油气层，破坏地下油气资源。5、造成机毁人亡和油气井报废，带来巨大的经济损失。6、涉及面广，在国际、国内造成不良的社会影响。

307、井底常压法的基本原理是什么？

在实施压井过程中始终保持井底压力与地层压力的平衡。

308、最常用的压井方法有哪些？

有二次循环压井法（司钻法、钻井承包商法）、一次循环压井法（等待加重法、工程师法）、循环加重法（综合法）。它们都属于井底常压法。

309、什么叫二次循环压井法？

指发生溢流关井后，先用原密度钻井液循环出被侵污的钻井液，再注入加重钻井液压井，用2个循环周完成压井。

310、什么叫一次压井法？

指发现溢流后先关井，加重钻井液后再循环压井。

302、什么叫循环加重法？

指边加重钻井液边循环压井。

303、井底常压法的优点？

1、它是一个通用的方法，包换大多数作为特殊情况的方法。2、能处理发生溢流时遇到的各种复杂情况。3、简单而易为油田人员使用。4、包括了现在方法所忽略的一些情况。5、适用于油田且为实践所证明。

304、二次循环压井法的操作程序及注意事项？

操作程序：1、缓慢启动泵并打开节流阀，使套压保持关井套压。2、当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变循环。调节节流阀使立管压力等于初始循环立管总压力，并在整个循环周内保持不变。立管压力超过初始循环立管总压力时，应开大节流阀。反之，则应关小节流阀。3、排完环空内受侵污的钻井液后，应停泵，关节流阀，此时关井套管压力应等于立管压力 。4、启动泵并打开节流阀，控制套管压力等于第一步结束后的关井套管压力。5、当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变。重钻井液由井口到达钻头的这一段时间内，要通过调节节流阀控制套管压力值不变，立管压力由初始循环立管总压力降至终了循环立管总压力。6、继续循环，重钻井液在环空上返，调节节流阀的开启度，控制立管压力等于终了循环立管压力不变，直到重钻井液返出地面。停泵，关节流阀，检查立管压力和套管压力是否为零。若均为零，说明井内已建立起压力平衡，压井成功。

注意事项：1、在调节节流阀的开启大小和立管压力呈现上升或下降之间存在着滞后现象，其滞后时间取决于液柱传递压力的速度和井深（压力传递速度一般为300m/s），实际滞后时间还受液柱中天然气的含量钻井液密度的影响。2、第一步操作结束关井后，应立即配制压井钻井液，同时，要注意观察井口压力的变化情况。3、压井的关键是正确确定压井钻井液的密度。4、要准备足够数量的加重钻井液，至少准备2~3倍于井筒容积的钻井液量。5、压井施工前要考虑好井漏的措施。

305、非常规井控技术主要有哪些？

主要有：体积控制法、硬顶法，即强行将侵入井内的液体顶回地层去的方法。3、钻头不在井底压井法、低节流压力法。

306、关井要求及注意事项？

1、井内有钻具时不能关全封闸板。2、合理控制井口压力，井口压力不准过最大允许关井套压。3、关井后正确活动钻具，不准转动钻具，只能慢起慢放，不准接头台肩过闸板或环形防喷器。4、关防喷器时要果断，要一次性关闭。5、严禁用防喷器泄压。6、长时间关井要用锁紧装置锁紧闸板，并泄掉油腔油压。7、关井状态下起下钻具，只能通过具有18度坡度的对焊钻杆接头；要用减压调压阀解决钻具接头进出防喷器胶芯引起的波动压力问题，以延长胶芯的使用寿命。8、关节流阀要看准立管压力和套管压力表，大则开，小则关。逆时针旋转为关，顺时针旋转为开（看箭头方向）。常规工作状态下节流阀在半开半关位（即开度为1/2）。

二、计算题部分：

1、某井井控4000米，在用泥浆比重1.45g/cm3，起钻到2000米处发现溢流关井， 关井立压、套压均为5Mpa，关井半小时后，立压套压升为6Mpa，请给出可行的井控方案。

解：从以上可得出：溢流物是气体且在钻头以下

压井泥浆密度=1.45+5/9.8*2=1.71 g/cm3

压井处理方案如下：

在2000米处采用1.71g/cm泥浆进行压井，待1.71 g/cm泥浆返出井口，立压变为零后开井（此时侵入井筒的气未排出井口，套压因气体滑脱上升不为零）。

立即强行快速将钻具下至井底（若下钻中途井口溢流严重，可分段节流循环压井）。

下钻到底后，节流循环，排出侵入井筒内的气体。压井结束时，确保立压套压均为零，开井井口无溢流。

停止循环，短起下10—15柱钻杆，再次下钻到底循环测后效，准确计算出油气上窜速度，根据油气上窜速度确定合理的钻井液密度，加重循环均匀后才能起钻。

2、某井钻开高压气层时，钻柱中装有钻具止回阀，发生溢流关井后，记录的关井套管压力为3MPa。用憋泵法求关井立管压力，测得顶开止回阀后，停泵时的立管压力为4MPa，套压为5MPa，关井立管压力应为多大？

解：ΔＰa＝Ｐa1－Ｐa＝5－3＝2（MPa）

Ｐd＝Ｐd1－ΔＰa＝4－2＝2（MPa）

3、已知关井立管压力为3MPa，原钻井液密度为1.25g/cm3，压井液密度为1. 35 g/cm3，在溢流发生前测得低泵速压力为7MPa，Ｐe 取1.5MPa。试计算初始循环立管总压力ＰTi和终了循环立管总压力ＰTf。

解：初始循环立管总压力：

ＰTi＝Ｐd＋Ｐci＝3＋7＝10（MPa）

终了循环立管总压力：

ＰTf＝Ｐcf＝ρmkＰci /ρm＝1. 35×7/1.25＝7.6 （MPa）

4、已知井深为2000m，原钻井液密度为1.25g/cm3，关井立管压力为4MPa，ρe取0.07g/cm3。求压井液密度。

解：ρmk＝ρm＋102Ｐd/H＋ρe

＝1.25＋102×4/2000＋0.07＝1.53（g/cm3）

5、某井用密度为：ρ＝1.40g/cm³的泥浆钻至井深：H＝3000 m处发生气侵溢流，关井后检测井筒内压力如下：Pa＝2MPa（关井立压）。P_S＝3.7 MPa（关井套压）。溢流量V＝1.7m³，套管下入深度为：H_鞋＝2000 m，套管鞋处地破当量密度为ρ_鞋＝2.0g/cm³。井内钻铤的长度为：L_铤＝150m。钻铤内外平均内容积分别为：8 L/m和11.75L/m。钻杆内外平均内容积分别为：10 L/m和20 L/m。且知平时钻进时排量：Q＝40 L/s时，泵压为18 MPa。请用司钻法压井。

具体步骤如下：

一、确定压井参数：

1、首要压井参数是合理的压井液密度：

ρ_压＝1.40＋0.068＋0.1＝1.568g/cm³≈1.57g/cm³。

2、初始循环排量：Q＝20则 P₁:P₂＝KO₁²:KO₂²

P₂ ＝18×KO₁²/ KO₂²＝18×＝4.5

初始循环压力计算如下：　P初＝2＋4.5＝6.5 MPa

终了循环立压计算如下： P终＝×4.5 ＝5.05 MPa。

3、为了在压井过程中“既要把井压住，又不至于把井压漏”。需要确定两个参数值：

①：最大允许关井套压：

Pmax＝0.00981×2000×(2.00－1.40)＝11.77 MPa。

②：若压井作业中需要关井，此时的“最大允许关井套压”为：

Pmax＝0.00981×H鞋×(ρ当－ρ压)

＝0.00981×2000×(2.0－1.57)＝8.43 MPa。

既关井过程中地面套压表的读值不要超过11.77 MPa，井筒不会破；在压井过程中地面套压表的读值不要超过8.43 MPa，井筒也不会破。

4、地层压力：

P地层＝Pa＋P液柱 ＝2＋0.00981×3000×1.40 ＝43.20MPa

5、压井泥浆量地计算： Q_总量＝2×Q_{有效井筒容积}

Q_{有效井筒容积}＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4（钻杆内＋钻铤内＋钻杆外＋钻铤外）

＝（3000－150）（10＋20）＋150（8＋11.75）＝88.46 m³

Q_总量＝2×Q_{有效井筒容积}＝2×88.46≈177 m³。

6、压井所需总时间：

循环一周时间：t ₁＝88.46/60×0.02＝73.5分钟

第二周重泥浆下行时间：

t ₂＝（2850×10＋150×8）/60×20＝24.75分钟

第二周重泥浆上行时间： t ₃＝73.5－24.75＝48.75分钟

二、施工步骤：

①：缓慢启动泵，往井内泵入密度为1.40 g/cm³的原泥浆，控制泵的排量为：Q＝20 L/s，与此同时，调节节流阀的开度，使立压表的读值为6.5 MPa（回压）。循环73.5分钟（排污）

②：若此时停泵，若Ps＝Pa＝2MPa 说明：排污干净。

③：又缓慢启动泵，往井内泵入密度为1.57 g/cm³的重泥浆，控制泵的排量为：Q＝20 L/s，与此同时，调节节流阀的开度，使套压表的读值为2 MPa（回压）。循环24.40分钟。

④：若此时停泵：Ps＝2MPa ，Pa＝0MPa

说明压井泥浆密度和高度是合理的。

⑤：再缓慢启动泵，继续往井内泵入密度为1.57 g/cm³的重泥浆，控制泵的排量为：Q＝20 L/s，与此同时，调节节流阀的开度，使立压表的读值为5. 05MPa（回压）。循环49.1分钟。

⑥此时停泵：Ps＝Pa＝0MPa 说明：压井成功。

6、某直井钻至井深3000米发生溢流，关井后求得关井立管压力Pd＝5MPa，套管压力Pa＝6.5MPa，钻井液池增量ΔV＝2.5m3。该井95/8″的技术套管(内径224.4mm)下深为2400m，套管鞋处地层破裂压力梯度Gf＝0.0169MPa／m；钻头直径215.9mm；127mm钻杆(内径108.6mm)，177.8mm钻铤(内径71.44mm)长100m， 钻井液密度ρm＝1.25g/cm3，溢流前用小排量10L/S循环时泵压Pci＝3.8MPa。试计算压井所需数据，填写压井施工单，并写出压井施工步骤。

解：计算有关所需数据

钻杆单位内容积 9.26 L/m

钻铤单位内容积 4.01 L/m

钻铤与井眼环空容积 11.82 L/m

钻杆与井眼环空容积 23.98 L/m

钻杆与套管单位环空容积 26.74 L/m

钻铤与井眼环空总容积11.82×100＝1182 (L)

溢流进入钻杆环空体积 2500－1182 = 1318 (L)

溢流在钻杆环空占据的高度 1318÷23.98＝55 (m)

溢流在井眼总高度 ＝100＋55＝155 (m)

①确定溢流类型，选取安全附加值

溢流物的密度＝ρ_m－102（P_S－Ｐa）/ h

＝1.25－102×(6.5－5) ÷155＝0.26 (g／cm³)

本井发生的是气体溢流。

②计算地层压力Pp＝0.0098ρm H十Pd

＝0.0098×1.25×3000十5＝41.75 (MPa)

③计算压井钻井液密度

＝102Ｐp/H＋ρe＝102×41.75/3000＋0.1＝1.52 (g/cm³)

④计算压井钻井液量。

钻具内容积 V1＝9.26×(3000－100)+4.01×100＝27.3 (m³)

环空容 V2＝ll.82×100+26.74×2400+23.98×500＝77.3 (m³)

总容积 V＝V1十V2＝27.3十77.3＝104.6 (m3)

压井钻井液量按照井眼总容积的1.5—2倍考虑，本题取1.5倍。

V_总＝1.5V＝1.5×104.6＝156.9 (m³ )

⑤计算压井时间

压井钻井液从地面到达钻头的时间

tl＝V1／(60Q)＝27.3×1000÷ (60×10) ＝45.4 (分钟)

压井钻井液从钻头到达地面的时间

t2＝V2／(60Q)＝77.3×1000÷(60×10) ＝129 (分钟)

总时间 t＝tl十t2＝45.4十129＝174.4 (分钟)

⑥计算压井循环时的立管压力

初始循环立管压力＝＋＝5＋3.8＝8.8 (MPa)

终了循环立管压力＝1.52×3.8/1.25＝4.62 (MPa)

⑦计算最大允许关井套压。

Pa max＝(G f —G m)H f ＝(0.0169－0.0098×1.25)×2400

＝11.0 (MPa)

填写压井施工单，绘出立管压力控制进度表，如图7—2、7—3。

压井施工步骤

第一次循环：用ρm＝1.25g／cm3原钻井液循环，排除井内溢流。

①缓慢开泵，同时打开节流阀，调节节流阀保持套压6.5MPa不变。

②泵排量逐渐达到10L/S时，保持排量不变，调节节流阀使立管压力等于初始循环立管压力8.8MPa。

③泵入钻井液77.3m3，129分钟溢流全部排完。停泵关井，则套压与立压应相等，等于关井时的立管压力5MPa。

第二次循环：将密度为1.42g/cm3钻井液156.9 m3泵入井内。

①缓慢开泵，同时打开节流阀，调节节流阀使套压保持5MPa不变。

②泵排量逐渐达到10L/S时，保持不变。此时立管压力接近8.8MPa。

③压井钻井液从地面到钻头这45.4 分钟时间内，调节节流阀，使套管压力保持5MPa不变，或者按压井施工单，控制立管压力从8.8MPa下降到4.32MPa。

④压井钻井液从钻头到地面这段时间内，控制立管压力等于终了循环立管压力4.32MPa不变，直到压井钻井液返出井口。停泵关井，此时立压、套压为零，则说明压井成功。

7、某探井用密度为1.20g/cm3的钻井液钻至井深3000m时，发现天然气溢流关井，测得溢流量为3ｍ³，关井立压为3MPa，关井套压为4.5 MPa。已知，钻头直经为215.9mm，钻杆外径为127mm，正常钻进时的排量为20L/s，泵压18MPa。选定压井排量10L/s，压井液密度附加值为0.10g/cm3，压井时井底附加安全压力3 MPa。试计算并回答以下问题。（忽略气柱重量及钻铤尺寸的影响，钻杆容积系数为0.00926m3/m，环空容积系数为0.02397m3/m）。

求：（1）地层压力；

（2）压井液密度；

（3）初始循环立管总压力，终了循环立管总压力；

（4）压井液由地面到达井底的时间，以及从井底返至地面的时间；

（5）画出司钻法压井中的立压变化曲线；

（6）简述采用司钻法压井的施工步骤。

解：（1）Ｐp＝Ｐd＋0.0098ρmＨ

＝3＋0.0098×1.20×3000＝38.3（MPa）；

（2）ρmk＝ρm＋102Ｐd/H＋ρe

＝1.20＋102×3/3000＋0.10＝1.40（g/cm3）；

（3）Ｐci≈（10/20）²×18＝4.5（MPa）

ＰTi＝Ｐd＋Ｐci＝3.0+4.5＝7.5（MPa）；

ＰTf＝Ｐciρmk /ρm＝4.5×1.40／1.20＝5.3（MPa）；

（4）ｔ1＝V1/60Q

＝9.26×10-3×3000/60×10×10-3＝46（min）；

ｔ1＝V2/60Q

＝23.97×10-3×3000/60×10×10-3

＝120（min）；

（5）司钻法压井中的立压变化曲线