曾樓
[摘要]煤層氣井的井口控制(簡(jiǎn)稱井控)是煤層氣勘探開發(fā)工作中不可缺少的安全環(huán)節(jié),保證井內(nèi)壓力可控,套上“籠子”,關(guān)住“氣老虎”,避免井口壓力失控,造成井噴,具有重要意義。在煤層氣勘探開發(fā)中,并非“談虎色變”,鉆井實(shí)踐中證明可以區(qū)別對(duì)待,無(wú)須拘泥于每口井安裝防噴器,實(shí)行三級(jí)井控,而是簡(jiǎn)化井控程序,降低井控級(jí)別,減少勘探開發(fā)成本。
[關(guān)鍵詞]煤層氣井;井控;安全
[中圖分類號(hào)]C93 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2014)17-0168-02
1井控的概念
井控,即井涌控制或壓力控制。各種叫法本質(zhì)上是相同的,都是要說(shuō)明要求采取一定的方法控制地層壓力,基本上保持井內(nèi)壓力平衡,保證作業(yè)施工的順利進(jìn)行。目前井控技術(shù)已從單純的防噴發(fā)展成為保護(hù)油氣層,防止破壞資源,防止環(huán)境污染的重要保證。
2相關(guān)概念
(1)井侵。當(dāng)?shù)貙涌紫秹毫Υ笥诰讐毫r(shí),地層中的流體(油氣和水)將進(jìn)入井內(nèi),通常稱之為井侵。最常見(jiàn)的井侵為氣侵和鹽水侵。
(2)溢流。當(dāng)井侵發(fā)生后,井口返出的修井液的量比泵入的液量多,停泵后井口修井液自動(dòng)外溢,這種現(xiàn)象稱之為溢流。
(3)井涌。溢流進(jìn)一步發(fā)展,鉆井液很快涌出井口,如同涌泉的現(xiàn)象稱之為井涌。
(4)井噴。地層流體(油氣和水)無(wú)控制的進(jìn)入井筒,噴出地面的現(xiàn)象稱為井噴。井噴流體自地層經(jīng)井筒噴出地面的稱為地上井噴,從井噴地層流入其他低壓地層的稱為地下井噴。 溢流和井涌發(fā)生后,往往在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)展成井噴,因此有些人認(rèn)為溢流和井涌就是井噴。
(5)井噴失控。井噴發(fā)生后,在井口無(wú)法用常規(guī)方法控制,而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象稱為井噴失控。
(6)井噴失火。井噴發(fā)生后。失去控制的地層流體在地面遇到火源而著火的現(xiàn)象稱為井噴失火。井噴失控和井噴失火是鉆井和大修及小修過(guò)程中最惡性的事故。
(7)地下井噴。地層流體侵入井內(nèi)后從井下流入其他地層的現(xiàn)象稱為地下井噴。地下井噴是無(wú)法控制的,地下井噴后的流體可沿地層裂縫向上推進(jìn),從井場(chǎng)周圍的松軟地表向外噴出,遇到火源后會(huì)使井場(chǎng)變成一片火海。
3井控安全分析
華東分公司區(qū)塊屬于勘探性質(zhì),對(duì)新探區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地層壓力不是非常清楚,因此,探井的鉆井工程的井控設(shè)計(jì),依據(jù)華東分公司煤層氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編《煤層氣鉆井工程設(shè)計(jì)作業(yè)規(guī)程》井控設(shè)計(jì)要求,二開前安裝單閘板或者雙閘板防噴器,其結(jié)構(gòu)為套管頭+四通+單(雙)閘板防噴器,地面高度3米以上。符合這一條件的鉆機(jī),一層平臺(tái)地面高度必須達(dá)到4米,在非常規(guī)資源勘探開發(fā)工區(qū)的45臺(tái)鉆機(jī),只有少數(shù)ZJ20、ZJ30 ZJ40、ZJ50石油鉆機(jī)一層平臺(tái)地面高度達(dá)到或者超過(guò)4米,占鉆機(jī)總數(shù)5%。安裝防噴器的目的是在井噴失控后利用該裝置控制井口,通過(guò)技術(shù)手段壓入高比重鉆井液,恢復(fù)井內(nèi)壓力平衡,謂之三級(jí)井控;當(dāng)井內(nèi)發(fā)生井涌溢流時(shí),立即關(guān)井,注入高比重鉆井液,恢復(fù)井內(nèi)壓力平衡,謂之二級(jí)井控;依靠井內(nèi)流體自身壓力平衡地層流體壓力,謂之一級(jí)井控。
煤層氣鉆井勘探初期一律采取三級(jí)井控,也是科學(xué)的、合理的主張,合理性在于新區(qū)塊、新構(gòu)造、新地層、新氣藏(四新),面對(duì)全新的地質(zhì)環(huán)境,貿(mào)然開鉆,冷不丁冒出一個(gè)什么高壓的淺層油氣藏,轟隆一聲巨響,驚天動(dòng)地,高壓油氣流躥出井口,碰撞井口鉆具產(chǎn)生火花,沖天大火淹沒(méi)井場(chǎng),瞬間,鉆機(jī)融化,機(jī)毀人亡,震驚世界,這樣的悲劇老牌石油生產(chǎn)國(guó)出現(xiàn)過(guò),我們國(guó)家也出現(xiàn)過(guò)多次,這種事故,既毀壞地層油氣藏,又破壞環(huán)境,應(yīng)急救援處理勞民傷財(cái),得不償失,因此,井控寧可過(guò)頭,每口井設(shè)防,不讓一口井僥幸過(guò)關(guān),對(duì)于這樣一刀切的做法,從科學(xué)的角度,辯證地思考,實(shí)踐中探求,筆者對(duì)煤層氣井的井控安全有不同看法。
首先,對(duì)于“四新”地層,勘探井具有“探查”性質(zhì),決不能掉以輕心,麻痹大意,即使是沒(méi)有高壓油氣藏,也要寧可信其有,不能信其無(wú),“紙老虎”(氣老虎)當(dāng)做真老虎對(duì)待,不怕一萬(wàn),就怕萬(wàn)一發(fā)生井噴,必須每一口探井都要安裝防噴器,實(shí)行三級(jí)井控。那么,在完成地質(zhì)勘探,摸清了地質(zhì)構(gòu)造和地層壓力,掌握了區(qū)塊地質(zhì)情況以后,進(jìn)入甩開開發(fā)階段,不必要照搬照抄煤層氣鉆井工程設(shè)計(jì)作業(yè)規(guī)程,機(jī)械的、教條主義地抱住三級(jí)井控不放,甚至在明知道煤層氣工區(qū)達(dá)不到二級(jí)和三級(jí)井控的情況下,煞有介事進(jìn)行井控大檢查,分明是一級(jí)糊弄一級(jí),傳遞和分解井控責(zé)任,這種形而上學(xué)的做法,筆者不贊同。
其次,液壓防噴器在鉆機(jī)安全配置中,算是高貴的,動(dòng)輒數(shù)百萬(wàn)元,超過(guò)二手鉆機(jī)成套設(shè)備的價(jià)格,只有國(guó)有企業(yè)和有相當(dāng)實(shí)力的集團(tuán)公司買得著,養(yǎng)得起,對(duì)于工區(qū)內(nèi)95%的民營(yíng)、掛靠、個(gè)體鉆井隊(duì)來(lái)說(shuō),望塵莫及,即使是不得已配備的,也是“聾子的耳朵—擺設(shè)”,應(yīng)付井控檢查而已。液壓防噴器是機(jī)電儀加上液壓一體化的井控裝置,對(duì)于日常的維護(hù)、保養(yǎng)、檢查、使用有著嚴(yán)格的要求,具備相當(dāng)高的專業(yè)理論和操作水平,能夠在洞察井涌溢流的井噴前兆時(shí),果斷而熟練地開啟液壓防噴器,控制井噴,在煤層氣工區(qū),民營(yíng)鉆井隊(duì)配備技術(shù)員也是湊數(shù),在員工素質(zhì)普遍低下的情況下,揠苗助長(zhǎng),萬(wàn)一發(fā)生井噴,豈不是要出大事。雖然說(shuō)鉆井隊(duì)從隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)員、司鉆等一應(yīng)人馬都有井控培訓(xùn)合格證,那是軟硬兼施,被逼無(wú)奈拿的,哪一個(gè)司鉆真正操作過(guò)液壓防噴器?又有哪一個(gè)鉆井隊(duì)真正的進(jìn)行過(guò)井控應(yīng)急演練?又有哪一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)親臨演練現(xiàn)場(chǎng)檢查液壓防噴器操作是否是真正的準(zhǔn)確有效動(dòng)作?作為現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督管理人員,心知肚明,根本沒(méi)有,即使有,也是子虛烏有的做假演練記錄。
再次,鉆井設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定把三級(jí)井控降為二級(jí)井控,要求鉆井井場(chǎng)備足井控材料重晶石粉20噸,既然是開發(fā)井,地層熟悉,為什么還要這樣設(shè)計(jì),這就是不切實(shí)際的做法,其實(shí),這也是自欺欺人,為了日后萬(wàn)一井噴解脫責(zé)任,這種只唯上,只唯書,不唯實(shí)的做法,造成人財(cái)物的浪費(fèi),殊不知,鉆井隊(duì)每搬一次井場(chǎng),都要挪動(dòng)一次20噸重晶石粉,久而久之,成為累贅,干脆,不再儲(chǔ)備,這就為難開鉆驗(yàn)收人員,這就是煤層氣井控從設(shè)計(jì)到鉆井工程過(guò)程中“兩張皮”與“兩扯皮”現(xiàn)象,消除這種現(xiàn)象,必須從源頭上理清楚,從地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井設(shè)計(jì)上澄清理論是非,解放思想,實(shí)事求是,放下井控的包袱,打開井控的枷鎖,除“四新”地層的探井外,降低煤層氣井井控級(jí)別,實(shí)行一級(jí)井控。