Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1552—2012
钻井井控技术规范
Specification for well control technology of drilling
2012—09—27 发布
2012一11一15 实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 1552—2012
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 井控设计 5 井控装置 6 钻开油气层前的准备和检查验收 7 油气层施工中的井控作业 8 欠平衡钻井井控要求 9 防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理 10井控培训附录A（规范性附录） 井口装置组合图附录B(规范性附录) 井控管汇布置图· 附录C (规范性附录) 关井操作程序附录D(资料性附录) 防喷演习记录表格式附录E (资料性附录) 坐岗记录表格式附录F (资料性附录) 钻开油气层检查验收书格式附录G (资料性附录) 井控停钻通知书格式附录H (资料性附录) 钻开油气层批准书格式附录I (资料性附录) 钻井井喷失控事故报告信息收集表格式参考文献
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前言
本标准依据GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油工程技术专业标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、工程技术分公司。 本标准主要起草人：李强、晏凌、王增年、杨令瑞、郑述全、付强、杨开雄、高碧桦、陈友斌、
晏国秀、周颖。
II Q/SY 1552—2012
4.9工程设计应根据地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、岩性剖面及保护油气层的需要，设计合理的井身结构和套管程序，并满足如下井控要求：
a）同一裸眼井段内原则上不应有两个以上压力梯度差值超过0.3MPa/100m的油气水层。 b） 探井、超深井、复杂井的井身结构应充分估计不可预测因素，留有一层备用套管。 c） 在地下矿产采掘区钻井，井筒与采掘坑道、矿井通道之间的距离不少于100m，表层或技术
套管下深应封住开采层并超过开采段100m以上。 d）套管下深要考虑下部钻井最高钻井液密度和溢流关井时的井口安全关井余量。 e） 表层套管下深应满足井控安全及封固浅水层、疏松地层、砾石层的要求，且其坐人稳固岩层
不少于10m，固井水泥应返至地面。 f) 技术套管材质、强度、扣型、管串结构设计（包括钢级、壁厚以及扶正器等附件）应满足封
固复杂井段、固井工艺、井控安全以及下一步钻井中应对地层不同流体的要求，水泥应返至套管中性（和）点以上300m，高含硫、高压油气井的技术套管水泥应返至上一级套管内或地面。
g）油层套管材质、强度、扣型、管串结构设计（包括钢级、壁厚以及扶正器等附件）应满足
固井、完井、井下作业及油气生产的要求，水泥应返至技术套管内或油、气、水层以上 300m。高含硫油气井油（气）层套管和固井水泥应具有抗酸性气体腐蚀能力，应采取相应工艺措施使固井水泥返到上一级套管内或地面，且其形成的水泥环顶面应高出已经被技术套管封固了的喷、漏、塌、卡、碎地层以及全角变化率超出设计要求的井段以上100m。
4.10工程设计应明确每层套管固井开钻后，按SY/T5623的要求测定套管鞋下易漏层的破裂压力 (裂缝性碳酸盐岩地层可不做地层破裂压力试验）。 4.11钻井应装防喷器或防喷导流器，并按井控装置配套要求进行设计。 4.12工程设计应明确井控装置的配套标准：
a) 防喷器压力等级原则上应与相应井段中的最高地层压力相匹配，同时综合考虑套管最小抗内
压强度的80%、套管鞋破裂压力、地层流体性质等因素。根据不同的井下情况选用各次开钻防喷器的尺寸系列和组合形式： 1）选用压力等级为14MPa时，其防喷器组合有五种形式供选择，见图A.1～图A.5; 2）选用压力等级为21MPa或 35MPa 时，其防喷器组合有三种形式供选择，见图A.6～
图 A.8; 3）选用压力等级为70MPa时，其防喷器组合有四种形式供选择，见图A.9～图A.12; 4）选用压力等级为105MPa或140MPa时，其防喷器组合有六种形式供选择，见图A.9～
图 A.14。
b）在区域探井、高含硫井、预计高产井的钻井作业中，从固技术套管后直至完井、原钻机试
油的全过程，应安装剪切闸板防喷器。剪切闸板防喷器的压力等级、通径应与其配套的井口装置的压力等级和通径一致。
c）节流管汇的压力等级和组合形式应与全井防喷器最高压力等级相匹配：
1）压力等级为14MPa时，节流管汇组合见图B.1； 2）压力等级为21MPa时，节流管汇组合见图B.2; 3）压力等级为35MPa或70MPa时，节流管汇组合见图B.3;； 4）压力等级为105MPa或140MPa时，节流管汇组合见图B.4。
d）压井管汇的压力等级和连接形式应与全井防喷器最高压力等级相匹配，其基本形式见图B.5
和图 B.6。 e） 有抗硫要求的井口装置及井控管汇应符合SY/T 5087中的相应规定。 f) 四通、套管头的配置应符合SY/T5964中的相应规定。
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4.13工程设计中应绘制各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图，按SY/T5964的规定提出相应的安装、试压要求。 4.14工程设计应根据需要明确钻具内防喷工具、井控监测仪器、钻具旁通阀及钻井液处理装置和灌注装置的配备要求。 4.15工程设计中应明确钻开油气层前加重钻井液和加重材料的储备量，以及油气井压力控制的主要技术措施，并对同一区域曾发生的井控险情或井喷事故进行描述和风险提示。 4.16根据地层流体中硫化氢和二氧化碳等有毒有害气体含量及完井后最大关井压力值，并考虑能满足进一步采取增产措施和后期注水、修井作业的需要，按GB/T 22513的规定选择完井井口装置的型号、压力等级和尺寸系列。
5井控装置
井控装置包括防喷器组、四通、套管头、防喷器控制装置、井控管汇、钻具内防喷工具、井控辅助装置等。
5.1井控装置的安装
5.1.1钻井井口装置
钻井井口装置包括防喷器、四通及套管头等。
5.1.1.1防溢管宜采用两半组合式，其与防喷器用螺栓连接，密封可用金属密封垫环或专用橡胶圈 5.1.1.2防喷器安装完毕后，应校正井口、转盘、天车中心，其偏差不大于10mm。用Φ16mm钢丝绳在井架底座的对角线上将防喷器绷紧固定。 5.1.1.3闸板防喷器应配备手动或液压锁紧装置。具有手动锁紧机构的防喷器应装齐手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，手动操作杆与防喷器手动锁紧轴中心轴线的偏斜角不大于30°，并安装计数装置，手动操作杆手轮上应挂牌标明开关圈数及开关方向。 5.1.1.4四通、套管头的安装应符合SY/T5964中的相应规定。
5.1.2防喷器控制装置
5.1.2.1防喷器远程控制台的控制能力应与所控制的防喷器组合及管汇等控制对象相匹配，并符合以下要求：
a）安装在面对井架大门左侧、距井口不少于25m的专用活动房内，大门朝向井场内侧，并保
持2m宽的人行通道，周围10m内不得堆放易燃、易爆、腐蚀物品。 b） 液控管线排架与放喷管线应不小于1m距离，在穿越汽车道、人行道等处应用防护装置实施
保护。 c） 电源应从发电房或配电房用专线直接引出，并用单独的开关控制。 d）总气源应与司钻控制台气源分开连接，并配置气源排水分离器；气管缆的安装应沿管排架
安放在其侧面的专门位置上，剩余的管缆盘放在靠远程台附近的管排架上，不允许强行弯曲和压折。
e）蓄能器压力达到规定值，远程控制台与司钻控制台上的储能器压力误差不大于0.6MPa，管
汇压力及环形压力误差不大于0.3MPa。 f): 各控制手柄应处于工作位置，控制剪切闸板的手柄应安装防止误操作的限位装置，控制全封
闸板的手柄应安装防止误操作的防护罩。
5.1.2.2司钻控制台应安装在有利于司钻操作的位置，并固定牢固；司钻控制台上不安装剪切闸板 4 Q/SY 1552—2012
控制手柄。 5.1.2.3宜安装防喷器与钻机提升系统刹车联动防提安全装置，其气路与防碰天车气路并联。
5.1.3井控管汇
井控管汇包括节流管汇、压井管汇、防喷管线和放喷管线等。 5.1.3.1防喷管线、放喷管线和钻井液回收管线应使用经探伤合格的管材，额定工作压力大于 35MPa的防喷管线应采用金属材料，35MPa及以下压力等级防喷器所配套的防喷管线及钻井液回收管线可以使用同一压力等级的高压耐火软管线；含硫油气井的井口管线及管汇应采用抗硫的专用管材。 5.1.3.2防喷管线应采用标准法兰连接，不应现场焊接，压力等级与防喷器一致，长度超过7m应固定牢固。 5.1.3.3钻井液回收管线出口应接至钻井液罐并固定牢靠，转弯处应使用角度大于120°的铸（锻）钢弯头，其通径不小于78mm。 5.1.3.4放喷管线安装要求：
a) 放喷管线通径不小于78mm。 b） 放喷管线不应在现场焊接。 c） 布局要考虑当地季节风向、居民区、道路、油罐区、电力线及各种设施等情况。 d)i 两条管线走向一致时，应保持间距大于0.3m，并分别固定， e） 管线应平直引出，一般情况下要求向井场两侧或后场引出；行车处应有过桥盖板，其下的管
线应无法兰、螺纹或活接头连接；如因地形限制需要转弯，转弯处应使用角度大于120°的铸（锻）钢弯头。
f） 管线出口应接至距井口75m以上的安全地带；含硫油气井的放喷管线出口应接至距井口
100m以上的安全地带，距各种设施不小于50m。 g） 管线每隔10m～15m、转弯处两端、出口处用水泥基墩加地脚螺栓或地锚或预制基墩固定牢
靠，悬空处要支撑牢固；若跨越10m宽以上的河沟、水塘等障碍，应架设金属过桥支撑；在车辆跨越处装过桥盖板。
h）水泥基墩的预埋地脚螺栓直径不小于20mm，长度不小于0.5m。 5.1.3.5防喷器四通的两侧应接防喷管线，每条防喷管线应各装两个闸阀，其中一只应直接与四通相连，另一只宜接出井架底座以外；通常情况下紧靠四通的闸阀应处于常开状态。 5.1.3.6节流管汇上应同时安装高、低量程压力表，压力表朝向井场前场方向，下端装截止阀和缓冲器；低压表下端所装截止阀处于常关状态，高压表下端所装截止阀处于常开状态。 5.1.3.7节流控制箱摆放在钻台上靠立管一侧，阀位开度3/8～1/2，气源压力0.65MPa～1.00MPa。
5.1.4钻具内防喷工具
钻具内防喷工具包括方钻杆旋塞阀、顶驱旋塞阀、钻具止回阀和防喷钻杆。 5.1.4.1钻具内防喷工具的额定工作压力应不小于井口防喷器额定工作压力。 5.1.4.2油气层作业应使用方钻杆旋塞阀，并定期活动；钻台上配备与钻具扣型相符的钻具止回阀或旋塞阀，并配备抢装止回阀的专用工具。 5.1.4.3油气层作业中使用方钻杆时，在大门坡道上准备一根防喷钻杆单根；使用顶驱时，准备一个防喷立柱。 5.1.4.4高含硫油气层作业应在钻具上加装近钻头钻具止回阀，但下列特殊情况除外：
a）堵漏钻具组合。 b）下尾管前的称重钻具组合。
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