（中國(guó)石油渤海鉆探工程有限公司第一鉆井分公司，天津 300280）

試論水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)

吳墨染

（中國(guó)石油渤海鉆探工程有限公司第一鉆井分公司，天津 300280）

本文介紹了水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)現(xiàn)狀，探討了作業(yè)安全技術(shù)的具體控制措施。

水平井；鉆井；安全技術(shù)；現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)石油資源的需要逐漸增大，為滿足生產(chǎn)和生活的需要，我國(guó)油田開發(fā)的程度進(jìn)一步深入。且水平井的開發(fā)和使用也隨之逐漸增多，水平井是井斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度。有時(shí)為了某種特殊需要，井斜角可以超過90°，一般水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井難度高成本也高，而且施工工序繁瑣，容易發(fā)生鉆井作業(yè)安全事故。2006年4月2日就曾在西柳10平1井發(fā)生卡鉆事故，因此研究水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)成為油井施工的重中之重。

一、水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)現(xiàn)狀

水平井的作業(yè)施工大多分散在戶外，受風(fēng)雨雪等自然環(huán)境的影響，水平井的施工條件相對(duì)惡劣。水平井是指井的透水段濾管呈水平放置的抽流體的集水建筑物。水平井具有向水平井的流動(dòng)的趨勢(shì)，且具有較大的垂向分速度，井透水段同含水層有較大接觸面積，井的地表出口可避開地表永久障礙物，在含水層厚度很小情況下，可安裝透水段很長(zhǎng)的水平井，許多實(shí)際應(yīng)用中水平井的以上特點(diǎn)使它在許多領(lǐng)域的應(yīng)用較豎直井優(yōu)越得多，水平井提高了集水建筑物與地下水非飽和帶中的氣體、地下油氣的接觸面積，有效提高了流體的抽取效率。也正因?yàn)樗骄奶攸c(diǎn)，如果在風(fēng)雨雪天氣依舊進(jìn)行施工，就會(huì)將雜物沉積到油井中，最終造成井陷等事故。

油氣資源深埋地下，流動(dòng)，開采，運(yùn)輸?shù)葪l件復(fù)雜，如果水平井石油保存不當(dāng)，會(huì)發(fā)生泄漏，有害氣體一旦泄漏，會(huì)出現(xiàn)硫化氫，一氧化碳，氫氟酸等中毒窒息事故。如果在海上發(fā)生水平井開采過程中的泄漏，就會(huì)造成海洋海域污染及海洋生物死亡。水平井鉆井作業(yè)不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重危害海洋安全。

因經(jīng)濟(jì)環(huán)境，地理，氣候等條件，水平井鉆井設(shè)備陳舊，且性能下降，這就增加了井下事故發(fā)生的頻率。鉆機(jī)動(dòng)力不足，鉆頭硬度不夠，嚴(yán)重影響施工周期。如果水平井鉆井作業(yè)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間沒有進(jìn)行維護(hù)和檢修，那么柴油機(jī)，油泵，泥漿泵就會(huì)發(fā)生故障，若發(fā)生鉆桿脫扣，鉆桿折斷的情況，就會(huì)引發(fā)井下事故。

在水平井鉆井作業(yè)中，操作人員對(duì)開采流程不熟悉，或不清楚本次水平井鉆井作業(yè)的重難點(diǎn)，會(huì)發(fā)生井下事故時(shí)處理不當(dāng)。水平井鉆井作業(yè)前，沒有詳細(xì)檢查設(shè)備的具體情況以及安置情況，易發(fā)生事故。因?yàn)樗骄@井作業(yè)多在戶外進(jìn)行，且實(shí)行立體交叉作業(yè)。用到的多是大重型設(shè)備，而且會(huì)集中放置。那么作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)大量設(shè)備，人員，原材料等，如果沒有事先安排這些設(shè)備的放置與進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的先后順序，會(huì)出現(xiàn)水平井作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)的人員傷亡事故。當(dāng)鉆井作業(yè)完成后，就要起出鉆井設(shè)備，并進(jìn)行井測(cè)和修護(hù)。如果施工人員對(duì)作業(yè)程序不熟悉，沒有遵守必要規(guī)章制度，會(huì)發(fā)生事故。同時(shí)要重視水平井鉆進(jìn)和檢測(cè)時(shí)油，氣，水層的隔離。

圖1 水平井示意圖

二、水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)控制

水平井鉆井作業(yè)安全技術(shù)的控制，影響著水平井作業(yè)施工的質(zhì)量和后續(xù)固井的好壞，也可以避免各種不穩(wěn)定因素導(dǎo)致的事故。其中，就要做好對(duì)水平井鉆井作業(yè)過程中施工設(shè)備和施工人員的安全技術(shù)控制。

水平井鉆井設(shè)備是進(jìn)行作業(yè)順利與否的關(guān)鍵。在進(jìn)行作業(yè)施工之前，要委派專人對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)，地理，氣候，水文情況進(jìn)行檢測(cè)，最重要的是要關(guān)注是否有風(fēng)雨雪天氣。如果出現(xiàn)就暫停作業(yè)，以免環(huán)境中的雜物堆油層造成污染和破壞，或?qū)λ骄@井管道造成堵塞，引起井陷井噴等事故。

要事先安排好大型設(shè)備，人員的停放位置和次序，并派專人進(jìn)行看管和協(xié)調(diào)，同時(shí)安置好進(jìn)場(chǎng)人員，以免造成混亂，引起人員傷亡。同時(shí)要在鉆井作業(yè)完成后，對(duì)起吊設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格有序的實(shí)施，要注意油，氣，水層的隔離進(jìn)行。

排除經(jīng)濟(jì)，環(huán)境，氣候等因素影響，施工人員要注意現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的保證和維持，并經(jīng)常更新鉆井設(shè)備，因?yàn)槿绻骄@井設(shè)備陳舊，且性能下降，就會(huì)增加井下事故發(fā)生的頻率。如果鉆機(jī)動(dòng)力不足，鉆頭硬度不夠，還會(huì)嚴(yán)重影響施工周期。要定期對(duì)水平井鉆井作業(yè)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，避免柴油機(jī)，油泵，泥漿泵發(fā)生故障，大力引進(jìn)先進(jìn)鉆井技術(shù)，如欠平衡鉆井技術(shù)，還要注意更新當(dāng)下使用的鉆井技術(shù)，如井壁穩(wěn)定技術(shù)、井液技術(shù)等。

在施工人員方面，要加大對(duì)水平井鉆井安全技術(shù)的培訓(xùn)和管理，在施工人員進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之前，要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，比如，對(duì)施工中相應(yīng)的規(guī)章制度，施工的操作流程，施工人員的思想素質(zhì)，以及各種施工設(shè)備的型號(hào)和功能的培訓(xùn)。并實(shí)踐模擬各種突發(fā)狀況，在演練中熟悉事故并找出解決策略。同時(shí)要培養(yǎng)施工人員的逃生意識(shí)，以保證在發(fā)生井下事故時(shí)進(jìn)行有效快速的逃生。同時(shí)聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外資深的專家學(xué)者對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，介紹國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的鉆井作業(yè)設(shè)備和流程，供施工人員學(xué)習(xí)并開發(fā)，以更好提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。在進(jìn)入水平井鉆井作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要做好各方的施工技術(shù)變更和技術(shù)交底，以更好調(diào)整施工流程和策略。只有提高施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，才能在水平井鉆井作業(yè)人的影響因素方面進(jìn)行安全技術(shù)有利控制。

結(jié)語

目前我國(guó)的油氣資源面臨困境，而且數(shù)量在不斷減少，開采難度也隨之加大。只有加快開采效率，才能保證油氣資源的充足，這一情況對(duì)水平井等設(shè)施的開采技術(shù)和安全控制有更高要求，只有有效預(yù)防和控制水平井鉆井作業(yè)中的安全問題，才能以更高技術(shù)和效率進(jìn)行油氣資源開采。

[1]謝傳欣，等．國(guó)內(nèi)外井噴事故回顧[J]．安全、健康和環(huán)境，2004（02）．

[2]郭鳳平，等．鉆井安全評(píng)價(jià)綜合數(shù)據(jù)庫的建設(shè)[J]．現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2009（06）．

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