《井控模拟训练手册解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井控模拟训练手册解析.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、重庆科技学院井控技术模拟训练手册沈亚明编重庆科技学院石油工程试验中心2023 年 2 月目录1、训练一、正常钻进接钻杆训练21、训练二、正常钻进与关井训练42、训练三、起钻铤与关井训练63、训练四、司钻法压井训练8- 11 -训练一、正常钻井接钻杆操作训练一、训练目的：1、把握正常钻井司钻操作方法。2、生疏钻压、转速、排量调整操作方法。3、了解钻压、转速、排量与钻速的关系。二、训练设备：DS-2、DS-7 钻井模拟器各一套三、操作要点：1、在主控计算机和图形计算机上选择正常钻井程序，翻开环形闸板，上半封闸板，全封闸板， 下半封闸板；关闭放喷阀。2、在泥浆管汇上，把闸门调整为单泵立管正循环状态。
2、3、下钻，开泵。在司钻台按 1 开头按钮，启动绞车步骤：首先将右侧“驻车制动”向下拉到刹车位置，然后选择沟通电机。留意：将电机启动后，需要将“驻车制动”恢复到中间位置才可使钻具活动。松刹把，下钻至钻头距井底 2-3 米 2997 处，刹刹把。开泵，启动泥浆泵步骤： 首先将 MP1 REF 旋钮调整至最小，然后将MP1 开关打至“ON”状态。最终调整MP1 REF 旋钮可调整泵冲，调排量 30L/s。指重表调零。调整泥浆密度。4、开转盘，下钻井底，加钻压。首先将 RT REF 旋钮调整至最小，然后将 RT 开关打至“FWD” 状态。最终调整RT REF 旋钮可调整转速 80r/min。松刹把，下
3、钻至钻头距井底 3000 米，刹刹把加钻压，看指重表，渐渐向前推刹把加钻压 12T，钻压不能超过 20 T。5、正常钻进，把握钻压。保持钻压 12T 稳定和转速 80r/min，使钻速最快，钻到 3005 大钩米距转盘二米，刹刹把。停转盘。6、停钻，上提，卸方钻杆扣。机械钻机按 8 号按钮)转喇叭旋钮发信号通知内外钳工接钻杆， 转 RT 旋钮 OFF 停转盘，转 MP1 REF 旋钮 OFF 停泵，机械钻机摘转盘和泵离合器。合绞车离合器，松刹把，踩油门，) 向后拉刹把提出方钻杆接头，接头提出转盘面 0.50.7 米，按 6 号按钮内外钳工推卡吊卡，向前推刹把，松刹把下放方钻杆接头放到吊卡上。将
4、左猫头旋至“退扣” 钮状态机械钻机按外钳可卸扣。7、接单根，上紧扣。按 3 号按钮内外钳工推把方钻杆移向大鼠洞，向前推刹把，松刹把下方钻杆与小鼠洞单根对扣。将左猫头旋至“进扣” 钮状态机械钻机按内钳可上紧扣。合绞车离合器，上提方钻杆。松刹把下方钻杆与单根对扣。将右猫头旋至“进扣” 钮状态合内钳上紧扣。边松刹把边上扣。向后拉刹把上提钻柱0.20.3m，按6 号按钮去吊卡，开泵及调整排量。8、下放，开泵，开转盘，连续钻进。开泵，下放钻柱下放 2 米后，突然到最终一根单根。离井底 23 米后，开转盘，增加钻压钻进。9、完钻。将钻柱上提到确定高度后，按 1 号按钮完毕程序。三、训练要求：1、下钻井底前
5、要先开泵防止干钻，把握下钻速度防止墩钻。钻头要先加轻钻压、低转速。2、钻进要随时看指重表把握好钻压，钻压大小要与钻头吻合。3、接单根留意先关泵再卸方钻杆，对扣要留意把握刹把。四、训练报告要求：1、写出司钻和内外钳工正常钻井接钻杆工艺流程及操作要点。2、钻压把握方法，钻压、排量、转速大小与钻井速度的关系，钻井中钻压大小的设计依据是什么？3、钻井液性能与钻井速度的关系？训练二、正常钻进与关井训练一、训练目的：1、把握正常钻井的操作方法。2、把握正常钻井关井操作要点和工艺流程。3、把握正常钻井关井后立压、套压，泥浆池液面增量录用方法。二、训练设备：DS-2、DS-7 钻井模拟器各一套三、操作要点：1
6、、在主控计算机和图形计算机上选择正常钻井关井程序，调整适当的运行速度。，翻开环形闸板，上半封闸板，全封闸板，下半封闸板；关闭放喷阀。2、在泥浆高压管汇上，把闸门调整为单泵正循环状态。3、下钻，开泵。在司钻台按 1 开头按钮，启动绞车步骤：首先将右侧“驻车制动”向下拉到刹车位置，然后选择沟通电机。留意：将电机启动后，需要将“驻车制动”恢复到中间位置才可使钻具活动。松刹把，下钻至钻头距井底 2-3 米 2997 处，刹刹把。开泵，启动泥浆泵步骤： 首先将 MP1 REF 旋钮调整至最小，然后将MP1 开关打至“ON”状态。最终调整MP1 REF 旋钮可调整泵冲，调排量 30L/s。指重表调零。调整
7、泥浆密度。4、开转盘，下钻井底，加钻压。首先将 RT REF 旋钮调整至最小，然后将 RT 开关打至“FWD” 状态。最终调整RT REF 旋钮可调整转速 80r/min。松刹把，下钻至钻头距井底 3000 米，刹刹把加钻压，看指重表，渐渐向前推刹把加钻压 12T，钻压不能超过 20 T。5、正常钻进，把握钻压。保持钻压 12T 稳定和转速 80r/min，使钻速最快，钻进至 3002 米后进入高压地层，仪表显示钻进泥浆池液面上升，泥浆出口流速加快。6、关井操作。发信号。溢流 1m3 报警，转喇叭旋钮，长鸣 15 秒以上。停顿作业，刹刹把。停转盘，上提方钻杆。转RT 旋钮 OFF 停转盘，转
8、MP1 旋钮 OFF 停泵，机械钻机摘转盘和泵离合器。合绞车离合器，松刹把，踩油门， ) 向后拉刹把提出方钻杆接头，接头提出转盘面 0.50.7 米，按 6 号按钮放吊卡，向前推刹把，松刹把下放方钻杆接头放到吊卡上 0.10.3 米。发关井信号。司钻转喇叭旋钮发信号 2 秒钟二声短笛关井信号。在防喷器把握台，开液动放喷阀，关防喷器。司钻在防喷器把握台，左手先按住气源总阀，右手翻开液动平板放喷阀，关环形防喷器，再关半封闸板防喷器。场地工、泥浆工在钻台下两侧操作手动锁紧杆，顺时针方向旋转锁紧半封闸板防喷器。保护环形防喷器胶芯，翻开环形防喷器。关环空-关节流阀、平板阀。井架工在节流把握箱，关 J1
9、液动节流阀,使阀位开度为零， 再场地工在节流管汇处，关液动节流阀前的 J2A 手动平板阀。录用关井参数。关井 1015min,翻开手动平板阀、液动节流阀释放圈闭压力，套管压力稳定后，按 7 号按钮录用立压、套压，泥浆池液面增量。向队长、安全监视报告溢流、关井状况。按 1 号按钮完毕关井作业。四、训练要求：1、下钻井底前要先开泵防止干钻，把握下钻速度防止墩钻。钻头要先加轻钻压、低转 速。2、钻进要随时看指重表把握好钻压，钻压大小要与钻头尺寸吻合。留意观看出口流量和 泥浆池液面变化，准时报警。溢流量把握要求： 1m3 报警，2m3 关井。3、关井要始终按住气源总阀不松开，留意防喷器、节流阀开关到位
10、。留意观看储能器压 力表压和管汇压力表变化。4、录用立压、套压要消退圈闭压力后再录用，关井时间不要太长。5、低泵冲试验要求 在进入油气层前 50m100m，以低泵冲(柴油机转速 800 转/分)进展小排量循环试验， 并做好泵冲数、排量、循环压力记录。以后每加深 200m 或当钻井液密度调整或钻具组合发生较大变化时应补测一次。6、钻井队应在钻开油气层前，依据钻进、起下钻杆、起下钻铤、空井发生溢流的四种工况分班组、定期进展防喷演习，演习不合格者不得翻开油气层。当班人员按岗位分工和关井程序操作。7、防喷演习关井速度要求：正常钻进和空井为 3min，起下钻为 5min。每次演习结 束后由当班司钻组织，
11、在紧急集合点进展讲评，并填写防喷演习记录表。8、在油气层钻井过程中要加强坐岗观看，准时觉察溢流。坐岗要求为：实行钻井、录井双岗坐岗，坐岗人员每 15 分钟按钻井、录井坐岗观看记录要求记录一次坐岗状况。五、训练报告要求：1、写出司钻和内外钳工正常钻井关井操作工艺流程及要点，录用原浆密度，压井排量循环 立压。2、溢流缘由及显示。关井后要留意的因素，录用立压、套压，泥浆溢流量。训练三、起钻铤与关井训练一、训练目的：1、把握起钻铤操作方法。2、把握起钻铤关井操作要点和工艺流程。3、把握起钻铤抢装防喷钻杆方法、关井后录用立压方法。 二、训练设备：DS-2、DS-7 钻井模拟器各一套三、操作要点：1、在主
12、控计算机选择起钻铤关井程序，翻开环形闸板，上半封闸板，全封闸板，下半封闸 板；关闭放喷阀。2、在泥浆高压管汇上，把闸门调整为单泵反循环状态。3、启动绞车步骤：首先将右侧“驻车制动”向下拉到刹车位置，然后选择电机。留意：将电机启动后，需要将“驻车制动”恢复到中间位置才可使钻具活动。在司钻台按开头按钮。 4、松刹把下放空吊卡，接近钻台 4-5 米刹刹把，按 2 号按钮，吊卡挂上钻杆短节，松刹把下放短节接头与钻柱接头对扣，将右猫头打至“进扣”用液气大钳上紧扣，或外钳紧扣。5、机械钻机合绞车低速离合器，松刹把，踩油门 ，向后拉刹把上提钻铤柱，取出安全卡瓦和卡瓦。向后拉刹把，把握起钻速度，起钻中，机械钻
13、机松二次绞车离合器，把握起钻高度，第三根钻杆接头提出转盘前，机械钻机松绞车离合器，接头提出转盘后大钩高度为 32 米以上，不超过 35 米准时刹刹把。按 6 号按钮放卡瓦松刹把，下放接头，上安全卡瓦距离卡瓦 5 厘米，将左猫头打至“退”状态机械钻机按内钳可卸扣。向后拉刹把上提钻柱，接头提出后按 3 号按钮把钻铤柱放入，松刹刹把。松刹把，下放接头，井架工开吊卡拉立柱入指梁。司钻开泵 10L/S 灌泥浆。司钻松刹把，下放吊卡。停泵。6、松刹把，下放吊卡，把握下放速度，接近钻台 4-5 米刹刹把，按 2 号按钮挂上钻杆提升短节，松刹把下放与钻柱对扣，将右猫头打至“进扣”上紧扣，或外钳紧扣。 机械钻机
14、合绞车低速离合器，松刹把，踩油门，向后拉刹把上提钻铤柱。连续起钻。7、关井溢流报警。仪表显示钻进泥浆池液面上升发信号。溢流小于 1m3 报警，司钻转喇叭旋钮，一声长笛报警信号，长鸣 20 秒。停顿作业。刹刹把。松刹把，下放负荷吊卡接近转盘面，放卡瓦，上紧安全卡瓦， 卸开钻杆提升短节。抢接防喷钻杆。在钻铤柱上抢接防喷钻杆，按 6 号按钮，放安全卡瓦，松刹把，下放接头，将左猫头打至“退”状态机械钻机按内钳可卸扣。按 3 号按钮挂吊卡，机械钻机合绞车低速离合器，松刹把，踩油门，向后拉刹把上提钻杆提升短节，按 5 号按钮，卸开、放下钻杆提升短节，吊环挂防喷钻杆吊卡，机械钻机合绞车低速离合器，松刹把，踩
15、油门，向后拉刹把上提防喷钻杆。松刹把下放防喷钻杆接头与钻柱接头对扣，将右猫头打 至“进扣”上紧扣，或外钳紧扣。机械钻机合绞车低速离合器，松刹把，踩油门，向后拉刹把上提钻柱，卸安全卡瓦、卡瓦。松刹把，下放防喷钻杆负荷吊卡接近转盘面 0.5 米，刹刹把。井架工下到节流把握箱。发信号关防喷器。司钻转喇叭旋钮发信号 2 秒钟二声短笛关井信号。关防喷器。司钻在防喷器把握台，左手先按住气源总阀，右手翻开液动平板放喷阀。左手先按住气源总阀，右手先关环形防喷器，环形防喷器关到位后，右手再关半封闸板防喷器到位，场地工、泥浆工在钻台下两侧操作手动锁紧杆，顺时针方向旋转锁紧半封闸板防喷器。保护环形防喷器胶芯，翻开环
16、形防喷器。关环空-关节流阀、平板阀。井架工在节流把握箱，关液动节流阀 J1,使阀位开度为零，场地工再在节流管汇处，关液动节流阀前的 J2A 手动平板阀。副司钻在远程台把三位四通阀拉到中位。录用关井参数, 接方钻杆,开泥浆泵。在泥浆管汇上，把闸门调整为正循环状态。在节流管汇处，开液动节流阀前的 J2A 手动平板阀。司钻接方钻杆。按 2 号按钮挂水龙头，挂上提升离合器，松刹把，踩脚踏油门向后拉刹把，提方钻杆出大鼠洞，松刹把下放与钻柱对扣，将右猫头打至“进扣”上紧扣，合紧扣离合器。启动泥浆泵步骤：首先将 MP1 旋钮调整至最小，然后将 MP1 开关打至“ ON”状态。最终调整 MP1 旋钮可调整泵冲
17、为排量压井， 调整流阀使套压等于关井套压。按 7 号按钮录用立压、套压增量，泥浆池液面增量。向队长、安全监视报告溢流、关井状况。按 1 号按钮完毕关井作业，发三声短笛信号。四、训练要求：1、起钻前要先开泵循环泥浆把钻屑带到地面上来防止卡钻。2、起钻时要把握速度防止抽吸溢流和卡钻，观看大钩高度和游车惯性，防止撞天车。3、每起一柱钻具要灌浆一次。留意观看出口流量和泥浆池液面变化，准时报警。4、防喷演习关井速度要求：正常钻进和空井为 3min，起下钻为 5min。5、关井要留意观看储能器压力表压和管汇压力表变化，关井要始终按住气源总阀不松开， 留意防喷器、节流阀开关到位。留意观看储能器压力表压和管汇
18、压力表变化。6、录用立压、套压要消退圈闭压力后再录用，关井时间不要太长。五、训练报告要求：1、写出司钻和内外钳工起钻铤关井操作工艺流程及要点，录用原浆密度，压井循环立压。2、抢装防喷钻杆方法、关井后录用立压方法。3、录用立压、套压，泥浆溢流量。训练四、司钻法压井训练一、训练目的：1、关井参数录用方法，综合应用流体力学理论，学习压井参数计算方法，学习压井施工单制作方法。2、把握司钻法压井压力把握方法。3、把握司钻法压井操作工艺流程。二、训练参数：溢流高度井径扩大系数按 15%，Pe 安全附加密度值，油层附加 0.050.10g/cm 3，气层附加 0.070.15g/cm3 。Gf 地层泄漏压力
19、梯度MPa/km21.6H 垂直井深 3kmHwh 套管鞋垂直井深 2.1kmPTi初始循环压力Pci压井排量循环压力MPa4.83ml压井钻井液密度 g/cm3 m原钻井液密度 1.25g/cm 3Pd关井立管压力 3.8MPaPa关井套管压力地层压力梯度 MPa/m 流 体 种 类5.3MPaQ1 压井排量 10L/SQ 钻井排量 20 L/S Gw 溢流流体压力梯度 MPa/m，Gm0.001180.00353 MPa/m 气体 0.00680.0089 油 0.0098 淡水 0.0101 海水 0.01050.0118 地层水盐水注：计算的溢流压力梯度值在数据两者之间为两者的混合物钻
20、铤环空=井眼容积-钻铤容积-钻铤排代二开套管 244.5mm95/82100.0m 地面，三开钻头 215.9mm63000.0m+ 165.1mm 钻铤 180m+127mm2820.0m 钻杆。溢流量 2.5 m3钻杆容积 9.26 L/m 钻铤容积 2.56 L/m 钻杆环空容积 1-34.27 2- 23.94L/ m 165.1mmMPa压力梯度kPa/mg =9.81 h-km P- MPa钻铤环空 15.57 L/ m 套管抗压 80% 48 MPa 设备抗压 35V 压井泥浆体积三、司钻法压井压力变化规律：压力立管压力套管压力时间第一个循环用原密度的泥浆循环排溢流，保持初始循环
21、立压不变。液体溢流上升套压不变， 气体溢流上升，套压先升排溢流后降。其次个循环，用加重泥浆替代原浆，立压不变先降，后不变。套压先不变重泥浆入环空后下降。四、压井参数计算：压井泥浆密度Pg/cm3Pd- MPa H-mr= rm1m+ 102 dH+ r=e初始循环立压P=P+ Q 21 P=MPaTid Q c r Q 2终了循环立压P= m1 1 P=MPaTfrm Q cMPaP=hgm最大允许关井套压P= (G- Gafmh =MPa)Gm=gmMPa/km钻柱内循环时间 t1=1minV-LQ-L/SV60Q1钻柱：V = 钻杆容积 L/m钻杆长度+钻铤容积 L/m钻铤长度 mV环空循
22、环时间 t2=2minT= t60Q2+(t1+t2)PTf=ml *Pci/m压井把握立管压力时 间(min)Pa立 压(MPa)环空：V2=钻杆环空容积 L/m钻杆环空深度 L+钻铤环空容积 L/m钻铤环空深度 m 重泥浆 V=1.5 (V1 +V2)Pci= Pc*Q1/ Q2PTi= Pd+ Pci +PePaPd=HwGwGm Hw- km五、操作要点：1、压井前的预备。了解关井参数，计算压井参数，填写压井施工单。翻开放喷阀和环形防喷器，关半封闸板防喷器把握阀。2、第一个循环。将高压管汇状态改为正循环状态。翻开节流管汇上，液动节流阀前的J2A 手动平板阀，翻开节流阀。开泵，首先将 M
23、P1 REF 旋钮调整至最小，然后将 MP1 旋钮旋至“ON”状态。最终调整 MP1 REF 旋钮开泵，调整排量为压井排量 10L/S。3、用原密度的泥浆循环排溢流。按 1 号按钮开头。按压井施工单要求，在节流把握台， 先开大节流阀 J1，套压等于关井套压。之后较缓慢的关小阻流阀门，套压缓慢增大。在气柱快到井口时，较快的开大阻流阀门，套压急剧减小。溢流接近井口留意观看最大套压，套压大于：井口装置的额定工作压力；套管最小抗内压强度的 80%；地层裂开压力三者之一时才必需开大节流阀放喷。排溢流时点火燃烧气体，节流阀开度快速增大，套压下降，排完后停泵。4、停泵关井观看，增加泥浆的密度。关泵，将MP1
24、 旋钮旋至“Off”状态。气溢流排完， 立管压力值和套管压力值相等等于关井立管压力值，第一个循环完毕。假设套压大于立压， 连续循环。调整泥浆密度为压井泥浆密度。5、其次个循环，用加重泥浆替代原浆，依靠重浆增加的压力来平衡地层压力。用压井泥浆，重建井内压力平衡。翻开节流管汇上，液动节流阀前的 J2A 手动平板阀，翻开节流阀 J1。开泵。将高压管汇状态改为正循环状态；首先将 MP1 REF 旋钮调整至最小，然后将 MP1 旋钮旋至“ON”状态。最终调整MP 1REF 旋钮开泵，调整排量为 10L/S。调整流阀使套压保持为关井立压。重泥浆入环空前，立压下降由PTi 降为 PTf，节流阀开度不变套压不
25、变；重泥浆入环空后，立压为 PTf 不变，节流阀开度开大套压下降，重泥浆返出井口后套压下降为零。停泵后，套压、立压都为零，压井完毕。立压不为零，连续加重压井。套压不为零，连续控压循环。6、完毕作业。在压井泥浆到达地面后，停泵，套压、立压减小为零。翻开半封闸板防喷器把握阀，关放喷阀和液动节流阀半开。远程台三位四通阀处中位，完毕作业。六、训练要求：1、压井中要留意泵和阻流阀同时翻开，泵排量承受小排量。2、压井中要按压井施工单要求使套压与之对应。压井泥浆粘度适度，压井泥浆密度均匀稳定、压井泥浆重晶石不下沉。3、压井中要留意套管压力滞后现象。一般井底压差把握在 1.5MPa3.5MPa 范围内。4、第一循环排溢流后留意观看立管压力值和套管压力值。5、把握压力不能波动太大，防止连续溢流或压漏地层。七、训练报告要求：1、综合应用液体力学理论计算压井时间、压井泥浆密度、初始循环立压、最终循环立压、最大套压、压井泥浆体积，填写压井施工单。写出司钻在司钻法压井操作工艺流程及要点。防止连续溢流或压漏地层的措施？2、写出司钻法压井完毕和井是否压住推断方法。写出压井中套压超过允许值应当如何操作。3、立管压力滞后应当如何操作。