王海平

【摘要】石油和天然氣的開(kāi)采都需要通過(guò)鉆井工程來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這也難免會(huì)出現(xiàn)井下事故，這時(shí)就需要采取修井作業(yè)來(lái)補(bǔ)救，在大修井（施工）作業(yè)中井噴事故是最為危險(xiǎn)的。本文主要介紹了大修井作業(yè)中井控技術(shù)的必要性，并通過(guò)分析提出源頭控制的一、二級(jí)井控技術(shù)，和在一、二次井控失效情況下的三級(jí)井控技術(shù)，從而保障大修井井下作業(yè)的安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】大修井 井控 溢流

1 前言

目前石油與天然氣是人類最為寶貴的能源和化工原料，它們通常是深埋在幾百米、幾千米甚至幾萬(wàn)米的地層下面。所以鉆采工程是獲取石油與天然氣的必不可少的途徑，但是在石油天然氣鉆采的過(guò)程中也伴隨著各種風(fēng)險(xiǎn)如機(jī)械傷害、起重傷害、高空墜落等，其中井噴事故是危害最大的事故，一旦井噴事故發(fā)生不但造成重大財(cái)產(chǎn)的損失，還會(huì)造成人員的傷亡，像重慶開(kāi)縣12.23井噴事故和BP墨西哥海灣井噴事故所造成的經(jīng)濟(jì)、人員損失和國(guó)際社會(huì)影響是不可彌補(bǔ)的。

2 大修井風(fēng)險(xiǎn)源頭控制的一、二級(jí)井控技術(shù)

2.1 合理的進(jìn)行井控設(shè)計(jì)和編制單井預(yù)案

科學(xué)的井控設(shè)計(jì)和單井預(yù)案是做好井控工作的關(guān)鍵，同時(shí)也是井下大型修井工藝順利進(jìn)行的重要前提和安全保障，有利于保證大修井工作的安全，預(yù)防井噴事故的發(fā)生，保障人員和財(cái)產(chǎn)不受到損壞，保護(hù)油氣層不受污染。實(shí)踐證明，做好設(shè)計(jì)工作不僅能保證大修井施工過(guò)程的安全，還能提高修井員工的工作效率，使大修作業(yè)隊(duì)伍能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在上修前，相關(guān)的工程技術(shù)部門、施工單位應(yīng)該做好井控設(shè)計(jì)工作，相關(guān)工程技術(shù)人員要嚴(yán)格把好井控設(shè)計(jì)的每一項(xiàng)工序，確保其符合石油行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，保障其安全性和可靠性。

2.2 保障修井作業(yè)安全的井控準(zhǔn)備

大修井現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中井控準(zhǔn)備工作的具體到位與否直接關(guān)系到整個(gè)施工工藝過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)溢流時(shí)井控工作的及時(shí)性和有效性尤為重要。合理的井控準(zhǔn)備工作包括合理的井場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化布置、井控裝置的安全有效性和井下作業(yè)大修隊(duì)管理工作的有效性。

井場(chǎng)布局包括：

（1）井場(chǎng)大門應(yīng)背向季節(jié)風(fēng)，如果油氣層可能還有硫化氫，井場(chǎng)大門應(yīng)面向盛行風(fēng)；

（2）井場(chǎng)的面積也應(yīng)該根據(jù)鉆機(jī)的種類和相應(yīng)的環(huán)境來(lái)確定；

（3）井場(chǎng)的相關(guān)警示牌和各種文字提示應(yīng)當(dāng)擺放在井場(chǎng)的醒目位置；

（4）井場(chǎng)主要用房的布局應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，如員工營(yíng)房生活區(qū)應(yīng)當(dāng)布置在離井場(chǎng)防護(hù)欄50m以外的上風(fēng)處；

（5）井場(chǎng)的設(shè)備必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布置，如循環(huán)罐中心線需距離井控11-18米且要布置在井場(chǎng)的右側(cè)。

井控設(shè)備是指能實(shí)現(xiàn)或者促進(jìn)井底壓力控制所需要相關(guān)設(shè)備、管線、儀表等一系列專業(yè)工具，包括250高壓井口防噴器組合、防噴管線、放噴管線、節(jié)流管匯、壓井管線、點(diǎn)火裝置、鉆具內(nèi)防噴工具、監(jiān)測(cè)和預(yù)知地層壓力的儀表裝置、井噴失控處理和特殊作業(yè)設(shè)備等，對(duì)于某些高壓、高產(chǎn)井的井口壓力更高，大修井施工中經(jīng)常會(huì)遇到酸壓和擠堵操作，一般需要采用70MPa以上井控裝置。

大修井施工前應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)組織管理工作：HSE管理員對(duì)參與施工的所有員工進(jìn)行崗前安全教育，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行認(rèn)真查找，并制定有效的削減措施，提高員工的安全意識(shí)和井控工作的謹(jǐn)慎性；各作業(yè)班組明確崗位分工，避免緊急情況下出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行井控預(yù)案確保大修井的施工效率和安全性；班組交接班應(yīng)對(duì)施工井的各項(xiàng)細(xì)節(jié)工作交底；大修隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)和HSE管理員技術(shù)員為了做好員工的井控基礎(chǔ)預(yù)防工作，平時(shí)要利用待命休息和現(xiàn)場(chǎng)施工展開(kāi)井控、防井噴和應(yīng)急救援演練，提高員工對(duì)突發(fā)事件的處理能力。

2.3 及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流及處理措施

2.3.1 發(fā)生溢流的原因

井控作業(yè)的重要任務(wù)就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，并應(yīng)用井控技術(shù)來(lái)控制溢流，保持地層壓力平衡。大修井作業(yè)中發(fā)生溢流的主要原因是：一、遇到異常高壓地層，井底能量得以釋放，地層流體涌出；二、修井液密度過(guò)低，不能起到平衡地層壓力的作業(yè)，導(dǎo)致修井液密度偏低的原因是理論上配置的修井液密度和實(shí)際需要的修井液密度不符合?；蛘呤蔷掳l(fā)生氣侵導(dǎo)致修井液密度降低，亦或者是修井液漏失從而導(dǎo)致修井液密度降低；三、修井過(guò)程中起油管導(dǎo)致抽吸作業(yè)。

2.3.2 溢流的監(jiān)測(cè)和判斷

發(fā)生溢流如果不采取相應(yīng)的措施就很可能導(dǎo)致井噴事故的發(fā)生。因此必須要求專業(yè)的錄井技術(shù)員工在大修井作業(yè)時(shí)負(fù)責(zé)觀察、監(jiān)測(cè)、判斷地層壓力情況，以便及時(shí)的發(fā)現(xiàn)溢流。如果井下發(fā)生溢流都會(huì)有相關(guān)的顯示的：一、停下鉆井泵后，泵進(jìn)口壓力變大；二、井口有修井液反出且有氣泡冒出，修井液循環(huán)池的液面增高，有油氣味；三、泵井口液體相對(duì)密度大，出口相對(duì)密度??；四、修井液的性能發(fā)生了變化；五、氣測(cè)烴類含量升高或者氯根含量升高。技術(shù)員一定要及時(shí)根據(jù)這些現(xiàn)象來(lái)判斷井下是否有溢流溢流的發(fā)生。

2.3.3 發(fā)生溢流的處理措施

發(fā)生溢流必須及時(shí)關(guān)井，目前有兩種關(guān)井的方法，一是硬關(guān)井，即通過(guò)關(guān)閉防噴器的措施來(lái)關(guān)井的操作。二是軟關(guān)井，即大修井作業(yè)中發(fā)現(xiàn)井下發(fā)生溢流之后，先開(kāi)節(jié)流閥一側(cè)通道，再關(guān)閉防噴器來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)井的操作方法。硬關(guān)井的措施程序比軟關(guān)井的要少，可以做到快速關(guān)井的作用，但是同樣也會(huì)受到“水擊效應(yīng)”的作用，即高壓、告訴的修井液或者油氣沖擊井口對(duì)井控裝置有很大的沖擊作用，存在一定的危險(xiǎn)性，一般只有進(jìn)入井筒內(nèi)的流體體積比較小時(shí)才使用硬關(guān)井技術(shù)。

關(guān)井后要通過(guò)采取壓井措施即向井內(nèi)泵入一定量的高密度鉆井液，逐步的實(shí)現(xiàn)對(duì)井底壓力的控制，重建地層壓力平衡的環(huán)境。常規(guī)的壓井方法包括：司鉆法壓井、工程師法壓井、邊循環(huán)邊加重的方法壓井。如果發(fā)生了井漏，要在壓井液中加入堵漏的材料，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的壓井方法。在大修井作業(yè)過(guò)程中，地層流體會(huì)自然的漏失，因此在壓井后要定時(shí)的監(jiān)測(cè)井筒內(nèi)的漏失量，以便間斷性補(bǔ)充修井液，補(bǔ)充量通?？刂圃?.2-2.5m³/h，但不超過(guò)0.5-5.2m³/h，注意補(bǔ)充修井液時(shí)要做到頻率大、周期短、補(bǔ)充量少。

3 三級(jí)井控技術(shù)

在關(guān)井失敗后，溢流量增大導(dǎo)致發(fā)生了井噴，所有員工都要停止施工作業(yè)搶接井口防噴裝置；將有關(guān)井噴的情況向施工單位的主管領(lǐng)導(dǎo)、安全、工程技術(shù)部門、當(dāng)?shù)卣拖馈⑨t(yī)療部門報(bào)告，施工單位和當(dāng)?shù)卣M織消防隊(duì)、醫(yī)療隊(duì)和轉(zhuǎn)移車輛及時(shí)趕往井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)，做好救援準(zhǔn)備；施工作業(yè)隊(duì)伍的領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)啟動(dòng)井控預(yù)案組織井控領(lǐng)導(dǎo)小組成員制定有效的井控應(yīng)急救援方案；為了避免井噴失控后發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)關(guān)閉一切火源、電源，轉(zhuǎn)移所用的易燃易爆的物品；迅速撤離當(dāng)?shù)鼐用?，避免其受到不必要的傷害?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 李敏捷.現(xiàn)代井控工程關(guān)鍵技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].石油工業(yè)出版社，2007，1