井控问答计算练习作业

作业 一、简答题

1、井喷失控的危害有哪些？

答：（1）打乱全面的正常工作秩序，影响全局生产；

（2）井喷失控极易造成环境污染，影响井场周围居民的生命安全，影响农田、渔场、牧场、林场环境；

（3）伤害油气层、破坏地下油气资源；

（4）造成机毁人亡和油气井报废，带来巨大的经济损失； （5）涉及面广，在国际、国内造成不良的社会影响。 2、什么是溢流？ 答：当井侵发生后，

（1）井口返出的钻井液量比泵入的钻井液量多； （2）停泵后井口钻井液自动外溢，这种现象称之为溢流。 3、什么是静液压力？

答：所谓静液压力是由静止流体自身重量产生的压力。其大小取决于流体的密度和垂直高度，与液柱的横向尺寸及形状无关。 4、什么是地层压力？

答：地层压力是指地下岩石孔隙内流体的压力，也称孔隙压力。 5、什么是井底压力？

答：井底压力就是指地面和井内各种压力作用在井底的总压力。 6、钻进过程中发生溢流的直接显示有哪些？

答：（1）钻井液罐液面上升，出口管线内钻井液流速增加； （2）停泵后井口钻井液外溢； （3）钻井液罐液面上升；

（4）、井口不平稳，槽面有油花、气泡，油、气味浓；（5）、钻速突快或放空；（6）、循环泵压下降及泵速增加；（7）、钻井液性能发生变化；（8）、钻具悬重发生变化。 7、简述起下钻杆时的关井程序？

答：（1）发信号； （2）停止起下钻杆作业； （3）抢装钻具内防喷工具并关闭； （4）开平板阀，适当打开节流阀； （5）关防喷器；

（6）关节流阀试关井，再关闭节流阀前的平板阀； （7）录取关井立压、关井套压及钻井液增量。 8、什么叫二次循环法（又称司钻法）压井？

二次循环法是发生溢流关井后，用两个循环周来完成压井作业的方法。先用原密度钻井液排除溢流，再用压井液压井。 9、什么叫一次循环压井法（工程师法）？

一次循环法是发生溢流关井后，将配置的压井液直接泵入井内，在一个循环周内将溢流排出井口并压住井的方法。 10、发现溢流后关井时关井压力是如何规定的？

答：发现溢流关井时，其关井最高压力不得超过井控装备额定工作压力、套管抗内压强度的80%和地层破裂压力三者中最小值。只下表层套管后装防喷器的井，发生溢流时不得关井憋压，应及时采取导流放喷措施。

11、常用钻具内防喷工具有哪些？

答：（1）方钻杆上、下旋塞。 （2）钻具止回阀。 （3）钻具旁通阀。 （4）防喷钻杆。 12、溢流发生的原因有哪些？

答：（1）起钻时井内未灌满钻井液； （2）井眼漏失； （3）钻井液密度低； （4）抽汲；

（5）地层压力异常。 13、井控工作十七项管理制度？

（1）井控分级管理制度 ；（2）井控工作责任制度；（3）井控工作检查制度；（4）井控工作例会制度；（5）井控持证上岗制度；（6）井控设计管理制度；（7）甲方监督管理制度；（8）井控及硫化氢防护演习制度；（9）井控设备管理制度；（10）专业检验维修机构管理制度； （11）井控装置现场安装、调试与维护制度；（12）开钻（开工）检查验收制度；（13）钻（射）开油气层审批（确认）制度；（14）干部值

班带班制度；（15）坐岗观察制度；（16）井喷应急管理制度；（17）井喷事故管理制度。

二、计算题：

1、某井已知垂直井深为2200m，钻井液密度为1.30g/cm3，求钻井液的静液压力？

解：Pm＝9.8ρmH＝9.8×1.30×2200＝28028KPa＝28.03MPa 答：钻井液的静液压力为28.03MPa。

2、已知井内钻井液密度是1.24g/cm3，求压力梯度是多少？ 解：Gm=9.81ρm=9.81×1.24=12.164KPa/m 答：压力梯度是12.164KPa/m。

3、某井已知垂直井深为2000m，该处的地层压力为26.46MPa，求平衡该处地层所需的钻井液密度？

解：ρm＝0.102P/H＝0.102×26460/2000＝1.35g/cm3 答：平衡该处地层所需的钻井液密度为1.35g/cm3。

4、某井已知垂直井深2760m，井内充满钻井液密度是1.2g/cm3，关井立管压力是2400KPa，求井底的地层压力是多少？ 解：Fb=Fp=Fd＋Fm=2400＋(9.81×1.2×2760)=2400＋32491=34891KPa=34.891MPa 答：井底的地层压力是34.891MPa。

5、已知钻井液密度1.44 g/cm3，垂直井深为2438m，环形空间压力损失为1.034MPa，求在2438m处的当量钻井液密度。 解：钻井液密度增量=1.034/2438/9.81=0.0432 g/cm3

当量钻井液密度=1.44+0.0432=1.48 g/cm3 答：在2438m处的当量钻井液密度为1.48 g/cm3。

6、某井在正常循环时，已知：钻井液密度1.2g/cm3，垂直井深3000m，环形空间压力损失1.30 Mpa，求：正常循环时的井底压力。

解：钻井液静液压力＝9.8×钻井液密度×垂直井深＝9.8×1.2×3000＝35.28MPa

正常循环时的井底压力＝钻井液静液压力＋环空压力损失＝35.28＋1.3＝36.58MPa

答：正常循环时的井底压力为36.58MPa。

7、某井已知垂直井深3200m，气层压力为50Mpa，请确定钻开气层所需的钻井液密度？

解：ρp=0.102Pp/H=0.102×50000/3200=1.59 g/cm3

ρp=ρp+ρe=1.59+(0.07～0.15)=1.66～1.74 g/cm3 答：钻开气层所需的钻井液密度为1.66～1.74 g/cm3。&

8、某井技术套管下至井深2500m（垂深），套管鞋处地层的破裂压力梯度为18kPa/m，井内钻井液密度为1.25g/cm3。试求为了不压漏地层所允许的最大关井套压为多少？

解：?Pa?=(Gf-Gm)h=(18-9.8?1.25)?2500=14375千帕=14.38兆帕

答：不压漏地层所允许的最大关井套压为14.38兆帕。

9、某井钻进时发现溢流，关井后测得关井立管压力为3 MPa，关井套管压力为4 MPa，地层流体在环空的高度为80m，钻井液密度为1.5 g/cm3。试判断地层流体的种类。

解：Gw=Gm-( Pa-Pd)/hw =9.8?1.5-(4000-3000)/80 =2.2千帕/米 答：地层流体为天然气。

10、某井垂直井深2500米钻遇天然气层。该井技术套管下至井深1500米（垂深），地层破裂压力梯度为17.64千帕/米，钻井液密度为1.3克/立方厘米，管内容积为23.3 立方米，管外容积为63立方米。关井前测得泵速为30冲/分钟，排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕，发生溢流关井后记录立管压力为2.45兆帕，套管压力为3.7兆帕。

试计算：①压井用的钻井液密度。 ②初始和终了循环立管总压力。 解：1、压井钻井液密度＝1.3+（0.102×2450）/2500=1.4g/cm3

取安全附加密度为0.1，则压井钻井液密度＝1.4+0.1=1.5g/cm3 2、初始和终了循环立管总压力

初始循环立管总压力＝6.4+2.45=8.85MPa

终了循环立管总压力＝(1.5/1.3) ×6.4=7.38MPa

答：压井用的钻井液密度为1.5g/cm3；初始和终了循环立管总压力分别为8.85MPa和7.38MPa。

11、某井环空体积的冲数是3200冲，钻杆内的冲数是1300冲， 向井内泵入重钻井液300冲时的立管总压力为5.25兆帕，继续向井内泵入重钻井液到500冲时的立管压力为4.9兆帕，求终了立管总压力是多少?

解：泵入重钻井液从300冲到500冲时的压力降是5.25－4.9＝0.35兆帕

当重钻井液到钻头时还需要1300－500＝800冲

所以终了立管总压力＝4.9－(800/200)×0.35＝3.76兆帕 答：终了立管总压力是3.76兆帕。

12、某井井深2500米，打钻所用钻井液密度为1.25克/厘米3，求钻井液静液柱压力，若要钻穿井深为2600米，油层压力为35MP ,需将钻井液密度调到多大？

解：井深2500米时钻井液静液柱压力=9.81*2500*1.25=30656.25千帕=30.66 Mpa

井深2600米时钻井液静液柱压力=9.81*2600*1.25=31882.50千帕=31.88 Mpa

钻井液密度增加值=（35-31.88）/9.81*2.6=0.12克/厘米3 需将钻井液密度调到：1.25+0.12=1.37克/厘米3 考虑附加值应为1.42-1.47克/厘米3

13、原钻井液密度ρ为1.2g/ cm3,原钻井液容积Ｖ0＝191 m3, 把此钻井液加重到ρm1=1.35g/ cm3。求：(1)需重晶石多少袋？(2)加重后钻井液总体积为多少？

解：(1)加重1 m3原钻井液需要加重材料重量

Ｇ=ρs·V0(ρm1-ρm)/(ρs-ρm1)=4.25×(1.35-1.2)/(4.25-1.35)=0.21982t

共需重晶石Ｇt=0.21982×191=41.987t=41.987/0.05=840袋 (2)加入的重晶石占的体积 Ｖs=41.987/4.25=9.88 m3 加重后钻井液的总体积 V1=191+9.88=201 m3

答：需重晶石840袋，加重后钻井液总体积为201 m3

14、某井垂直井深2500米处发现天然气溢流。已知数据为：垂直井深2500米；钻头直径：215毫米钻杆直径：127毫米，内径109毫米；技术套管外径：244毫米，内径：222毫米；下至井深1500米处，地层破裂压力梯度为17.64千帕/米；钻井液密度为1.30克/立方厘米；关井前测得泵速为30冲/分钟；排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕；关井后记录关井立管压力为2.45兆帕；关井套管压力为3.7兆帕。 试计算： ①地层压力； ②压井钻井液密度；

③初始和终了循环立管总压力； ④重钻井液循环一周的时间； ⑤最大允许关井套压。 解：

①地层压力＝9.8×原钻井液密度×垂直井深＋关井立压＝9.8×1.3×2500+2450=34.3兆帕

②压井钻井液密度＝原钻井液密度＋0.102×关井立压/垂直井深＝1.3+0.102×2450/2500=1.4克/立方厘米，取安全附加密度为0.1，则压井钻井液密度＝1.4+0.1=1.5克/立方厘米 ③初始和终了循环立管总压力：

初始循环立管总压力＝压井排量的泵压＋关井立压＝6.4+2.45=8.85兆帕 终了循环立管总压力＝（压井钻井液密度/原钻井液密度）×压井排量的泵压＝(1.4/1.3)×6.4＝7.38兆帕

④重钻井液循环一周的时间＝重钻井液由地面到钻头的时间＋重钻井液由井底到地面的时间＝（钻柱内的体积/压井排量）＋（环空的体积/压井排

量）＝24＋64＝88分钟

⑤最大允许关井套压＝（地层破裂压力梯度一钻井液压力梯度）×套管的下入深度＝（17.64-9.8×1.3）×1500＝7.35兆帕

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