2025年井下井控練習題及參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.一次井控的核心是通過（）平衡地層壓力，防止地層流體進入井筒。A.井控設備B.鉆井液靜液柱壓力C.人工干預D.壓井作業(yè)2.下列哪種情況不會導致井底壓力降低？（）A.鉆井液密度降低B.起鉆未及時灌漿C.下鉆速度過快D.井漏3.關井后，若套壓（關井套管壓力）大于立壓（關井立管壓力），最可能的原因是（）。A.地層流體為氣體B.地層流體為液體C.鉆具內(nèi)堵塞D.防噴器密封失效4.某井井深3000m，鉆井液密度1.20g/cm3，關井立壓為3MPa，地層壓力為（）MPa（取g=0.00981）。A.35.3B.38.3C.41.3D.44.35.節(jié)流管匯的主要作用是（）。A.控制井口壓力B.提高鉆井液密度C.加速循環(huán)D.密封環(huán)空6.起鉆過程中，若發(fā)現(xiàn)灌漿量明顯少于起出鉆具體積，最可能的預兆是（）。A.井漏B.溢流C.卡鉆D.井塌7.壓井時，終了循環(huán)壓力（FCP）的計算公式為（）。A.FCP=初始循環(huán)壓力（ICP）-關井立壓（SIDP）B.FCP=（壓井液密度/原鉆井液密度）×循環(huán)泵壓（正常鉆進時泵壓）C.FCP=關井立壓（SIDP）+循環(huán)泵壓（正常鉆進時泵壓）D.FCP=（原鉆井液密度/壓井液密度）×循環(huán)泵壓（正常鉆進時泵壓）8.下列關于“四七動作”關井程序的描述，錯誤的是（）。A.鉆進中發(fā)生溢流時，第一步是停鉆、上提鉆具至鉆鋌進入防噴器B.起下鉆桿時發(fā)生溢流，需先搶接箭形止回閥再關井C.空井時發(fā)生溢流，應直接關閉全封閘板防噴器D.關井后需立即記錄關井立壓、套壓和溢流量9.氣體溢流與液體溢流的最大區(qū)別是（）。A.氣體溢流更易導致井噴B.氣體溢流關井后壓力上升更快C.液體溢流密度更大D.氣體溢流無需壓井10.某井發(fā)生井漏后，若未及時處理，可能引發(fā)的后續(xù)風險是（）。A.井塌B.卡鉆C.溢流/井噴D.以上都是二、判斷題（每題2分，共20分）1.二次井控是指通過井控設備控制溢流，重建井內(nèi)壓力平衡的過程。（）2.關井后，若立壓和套壓均為0，說明地層流體已停止侵入，可以繼續(xù)鉆進。（）3.起鉆時抽汲壓力會降低井底壓力，可能誘發(fā)溢流。（）4.壓井過程中應保持泵速恒定，避免壓力波動。（）5.全封閘板防噴器可以在空井時關閉，密封整個井筒；半封閘板僅能密封特定尺寸的鉆具。（）6.井控演習的目的是檢驗人員操作熟練度，無需記錄數(shù)據(jù)。（）7.氣體溢流在關井后會沿井筒運移，導致套壓持續(xù)上升，需及時壓井。（）8.鉆井液密度越高，井底壓力越大，因此應盡可能提高密度以防止溢流。（）9.發(fā)生溢流后，應優(yōu)先關閉防噴器，再停泵、上提鉆具。（）10.井控設備的試壓標準中，閘板防噴器的試驗壓力應等于其額定工作壓力。（）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述溢流發(fā)生的主要預兆（至少列出5項）。2.說明關井后“觀察-記錄-報告”的具體內(nèi)容及意義。3.對比司鉆法（一次循環(huán)法）和工程師法（二次循環(huán)法）壓井的區(qū)別。4.列舉井控設備的主要組成部分（至少5項），并說明其核心作用。5.分析起鉆過程中未按規(guī)定灌漿對井控安全的影響。四、計算題（每題10分，共20分）1.某井井深4500m，鉆進時使用密度1.35g/cm3的鉆井液，正常循環(huán)泵壓為15MPa（泵速30沖/分）。因地層壓力掌握不準發(fā)生溢流，關井后測得立壓（SIDP）為5MPa，套壓（SICP）為7MPa。假設地層流體為天然氣（可忽略其靜液柱壓力），壓井時需將鉆井液密度提高至多少？（安全附加值取0.05g/cm3，g=0.00981）2.續(xù)上題，若采用司鉆法壓井，泵速保持30沖/分不變，計算初始循環(huán)壓力（ICP）和終了循環(huán)壓力（FCP）。五、案例分析題（20分）某井井深3200m，鉆進至3180m時，鉆井液池體積突然增加2.5m3（正常鉆進時池體積波動≤0.5m3），出口流量由32L/s升至38L/s，鉆井液返速加快，鉆速突然變快。司鉆立即停泵觀察，發(fā)現(xiàn)停泵后出口仍有鉆井液外溢，關井后記錄立壓為2MPa，套壓為3.5MPa，溢流量約3m3。問題：1.請判斷該井發(fā)生了何種井控事件？依據(jù)是什么？2.簡述正確的關井操作程序（按“四七動作”要求）。3.若壓井時選擇工程師法，需準備多少方壓井液？（假設環(huán)空容積為0.06m3/m，鉆具內(nèi)容積為0.015m3/m，壓井液需循環(huán)2周）井下井控練習題參考答案一、單項選擇題1.B解析：一次井控通過鉆井液靜液柱壓力平衡地層壓力，無需人工干預；井控設備是二次井控的保障。2.C解析：下鉆速度過快會產(chǎn)生激動壓力，增加井底壓力；鉆井液密度降低、起鉆未灌漿（環(huán)空靜液柱高度降低）、井漏（鉆井液流失）均會降低井底壓力。3.A解析：氣體溢流時，氣體在環(huán)空中膨脹，導致套壓高于立壓；液體溢流時，立壓和套壓差值較?。ㄒ蛞后w不可壓縮）。4.B解析：地層壓力=鉆井液靜液柱壓力+關井立壓=（3000×1.20×0.00981）+3=35.3+3=38.3MPa。5.A解析：節(jié)流管匯通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度控制井口回壓，維持井底壓力略大于地層壓力；其他選項均非其核心作用。6.B解析：起鉆時需向井內(nèi)灌漿，灌漿量應等于起出鉆具的體積。若灌漿量不足，說明環(huán)空液面下降，靜液柱壓力降低，可能誘發(fā)溢流。7.B解析：終了循環(huán)壓力是壓井液循環(huán)時的泵壓，計算公式為FCP=（壓井液密度/原鉆井液密度）×正常循環(huán)泵壓（因泵速不變時，泵壓與鉆井液密度成正比）。8.A解析：鉆進中發(fā)生溢流時，第一步是停泵，然后上提鉆具至鉆鋌（或接頭）進入防噴器，以便關閉半封閘板；停鉆后需先停泵，避免循環(huán)繼續(xù)降低井底壓力。9.B解析：氣體具有可壓縮性，關井后會沿井筒運移（滑脫上升），導致套壓持續(xù)上升；液體溢流壓力上升較緩慢。10.D解析：井漏會導致鉆井液流失、液面下降，井底壓力降低，可能誘發(fā)溢流；同時，漏失通道可能引發(fā)地層坍塌，坍塌物可能卡鉆。二、判斷題1.√解析：二次井控是通過井控設備控制溢流，重建壓力平衡；一次井控是依靠鉆井液靜液柱壓力預防溢流。2.×解析：關井后立壓和套壓均為0，可能是地層壓力與鉆井液靜液柱壓力平衡，但需繼續(xù)觀察30分鐘以上，確認無壓力上升后才能謹慎恢復鉆進。3.√解析：起鉆時鉆具上提會在井底產(chǎn)生抽汲壓力（負壓），相當于降低了井底壓力，若抽汲壓力過大，可能誘發(fā)地層流體侵入。4.√解析：壓井時泵速波動會導致井底壓力波動，可能引發(fā)二次溢流或壓漏地層，因此需保持泵速恒定。5.√解析：全封閘板可密封空井；半封閘板僅能密封與閘板尺寸匹配的鉆具（如φ127mm鉆桿對應的半封閘板）。6.×解析：井控演習需記錄關井時間、立壓/套壓變化等數(shù)據(jù)，用于分析操作效率和設備狀態(tài)。7.√解析：氣體溢流關井后，氣柱在環(huán)空中滑脫上升，體積膨脹，導致套壓持續(xù)上升，若不及時壓井可能超過設備承壓能力。8.×解析：鉆井液密度過高會增加井底壓力，可能壓漏地層，引發(fā)井漏甚至復雜情況，需根據(jù)地層壓力窗口合理設計密度。9.×解析：發(fā)生溢流后，應遵循“停泵-上提鉆具-關井”的順序，先停泵可避免循環(huán)導致井底壓力進一步降低。10.√解析：井控設備試壓時，閘板防噴器需按額定工作壓力試壓（如35MPa閘板需打壓35MPa），以驗證密封性能。三、簡答題1.溢流發(fā)生的主要預兆：①鉆井液池體積增加（最直接的預兆）；②出口流量增大（返速加快）；③停泵后出口仍有鉆井液外溢（井口返出量大于泵入量）；④鉆速突然加快或放空（地層流體侵入降低了井底壓差）；⑤鉆井液密度降低、粘度升高（混入地層流體）；⑥起鉆時灌漿量小于起出鉆具體積（環(huán)空液面下降）；⑦泵壓下降（循環(huán)系統(tǒng)侵入流體，流動阻力降低）。2.關井后“觀察-記錄-報告”的內(nèi)容及意義：①觀察：關井后持續(xù)觀察立壓、套壓、溢流量的變化，判斷地層流體性質(zhì)（氣體/液體）及侵入量；②記錄：記錄關井時間、初始立壓（SIDP）、初始套壓（SICP）、溢流量、鉆井液密度等關鍵數(shù)據(jù)，為壓井設計提供依據(jù)；③向值班干部、技術人員報告關井數(shù)據(jù)，由技術人員計算地層壓力、壓井液密度等參數(shù)，制定壓井方案。意義：通過系統(tǒng)觀察和記錄，避免誤判（如氣體運移導致的壓力上升被誤認為新的溢流），確保壓井方案的準確性。3.司鉆法與工程師法的區(qū)別：①循環(huán)次數(shù)：司鉆法需兩次循環(huán)（第一次循環(huán)排出侵入流體，第二次循環(huán)泵入壓井液）；工程師法僅需一次循環(huán)（直接泵入壓井液，同時排出侵入流體）。②時間效率：工程師法耗時更短（一次循環(huán)），適合井控風險較高的場景；司鉆法操作更簡單，適合新手。③壓力控制：司鉆法第一次循環(huán)時使用原鉆井液，套壓可能較高；工程師法全程使用壓井液，套壓相對較低，對地層和設備更安全。4.井控設備組成及作用：①防噴器組（閘板防噴器、環(huán)形防噴器）：關井時密封井筒或鉆具，控制井口壓力；②節(jié)流管匯：通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制回壓，維持井底壓力平衡；③壓井管匯：向井內(nèi)泵入壓井液，重建壓力平衡；④鉆具內(nèi)防噴工具（箭形止回閥、方鉆桿旋塞）：防止鉆具內(nèi)流體倒灌；⑤井控監(jiān)測設備（鉆井液池體積監(jiān)測儀、出口流量傳感器）：實時監(jiān)測溢流預兆；⑥放噴管線：將溢流流體引至安全區(qū)域，避免井場著火或人員傷害。5.起鉆未按規(guī)定灌漿的影響：①環(huán)空液面下降，鉆井液靜液柱壓力降低，可能誘發(fā)地層流體侵入（溢流）；②液面下降導致井壁失去支撐，可能引發(fā)井塌；③若已發(fā)生溢流，未灌漿會掩蓋預兆（如池體積增加不明顯），延誤關井時機；④起鉆時抽汲壓力疊加液面下降，井底壓力降低幅度更大，加劇溢流風險。四、計算題1.壓井液密度計算：地層壓力（Pp）=鉆井液靜液柱壓力+關井立壓=（4500×1.35×0.00981）+5=（59.52）+5=64.52MPa壓井液密度（ρk）=Pp/(0.00981×H)+安全附加值=64.52/(0.00981×4500)+0.05≈1.47+0.05=1.52g/cm32.司鉆法壓井參數(shù)計算：初始循環(huán)壓力（ICP）=正常循環(huán)泵壓（Pn）+關井立壓（SIDP）=15+5=20MPa終了循環(huán)壓力（FCP）=（ρk/ρ原）×Pn=（1.52/1.35）×15≈16.89MPa五、案例分析題1.井控事件判斷及依據(jù)：事件：發(fā)生溢流（天然氣溢流可能性大）。依據(jù)：①鉆井液池體積增加2.5m3（超過正常波動范圍）；②出口流量增大（返速加快）；③停泵后出口仍外溢（說明地層流體持續(xù)侵入）；④關井后套壓（3.5MPa）大于立壓（2MPa），符合氣體溢流特征。2.關井操作程序（鉆進中“四七動作”）：①發(fā)：發(fā)出溢流報警信號（鳴笛15秒以上）；②停：停轉盤、停泵（停泵后避免循環(huán)降低井底壓力）；③上提：上提鉆具至鉆鋌（或接頭）進入防噴器（確保半封閘板能密封鉆具）；④開：開啟液動節(jié)流閥前的平板閥（準備通過節(jié)流管匯泄壓）；⑤關：關閉半封閘板防噴器（密封鉆具與井筒環(huán)空）；⑥關：關閉液動節(jié)