趙小磊(長城西部鉆井有限公司， 內蒙古 鄂爾多斯 017300)

石油鉆井工程事故的原因及應對策略

趙小磊(長城西部鉆井有限公司， 內蒙古 鄂爾多斯 017300)

鉆井工程作為一項投資巨大、技術含量高的工程，可以解決地下石油的開采問題。在施工過程中如果不嚴格控制，易引發(fā)安全事故。因此，相關人員應該采取針對性的措施，把事故發(fā)生的可能性降到最低。

石油鉆井；工程事故；原因；應對策略

近些年，隨著經濟的增長，石油需求量居高不下，國家在石油鉆井方面的投資在不斷加大。一方面，石油鉆井工程具有資金需求多、危險系數高、施工技術專業(yè)性強等不利因素，這就加大了施工過程中的事故發(fā)生的可能性，增加了工程的風險性；另一方面，工程施工中受管理人員的管理經驗、技術人員的專業(yè)水平、施工人員的操作經驗以及工程施工的環(huán)境和設備等因素的影響，易導致經濟、財產損失甚至人員傷亡。所以，預防工程事故的發(fā)生顯得尤為重要。下文對工程事故的原因及其應對措施進行了詳細描述。

1 事故原因分析

(1)井涌、井噴事故 在進行鉆井施工時，井內的壓力如果小于地層壓力，則會造成泥漿等流體物質被壓入井筒內，并從井口等位置溢流，溢流狀況繼續(xù)擴大則使得流體物質沸騰狀涌出，形成井涌，若井涌得不到控制就會形成影響更大的井噴事故，井噴的過程伴隨著壓力的釋放，會對現場工作人員造成傷害、破壞施工設備以及造成環(huán)境污染。造成井涌、井噴事故的原因主要是施工前對地層壓力的分析不足，施工方案中鉆井液的密度不夠，或水滲入使其密度降低。另外地層油氣異常，壓力過高，或者鉆井過程中遇到了淺層水、氣也會造成井涌。井涌發(fā)生后若出現設備失效，使得并井、壓井操作無法完成，就會導致嚴重的井噴事故的發(fā)生，這其中也存在由于設計不合理的因素。

(2)鉆井坍塌、井漏 鉆井坍塌可能由于地質原因造成的，地層中若存在鹽巖層，會在一定溫度壓力條件下蠕變，蠕變的速度同時也受著水平及垂直主應力、鹽巖層埋深的影響，蠕變后的鹽巖層易于流動，容易導致鉆井的坍塌。另外地層中砂、礫巖穩(wěn)定性差，強度較低，容易脆裂，或者地層傾角較大也會造成鉆井的坍塌事故。若使用較高密度的鉆井液，使其滲入地層的速度和滲入量加大，形成井漏，不斷地加劇地層礦物的溶解，降低了井四周的土層強度，也容易導致鉆井的坍塌。井漏也與地層土質有極大的關聯(lián)，空隙率較大的地層、易形成裂縫的巖層、易溶性地層中，鉆井液容易滲透，都會出現井漏的現象。另外，猛開泵、猛下鉆等不當操作都會對井下的壓力產生影響，進而導致井漏。

(3)鉆具異常事故 卡鉆發(fā)生時使得鉆具在井中無法自由移動，這有可能鉆具上粘附了較多的粘性較大的泥餅，當鉆具臨時停鉆時，容易粘在泥壁上，卡住鉆具，或者土層中有易水化的泥巖，鉆井液不足，使得井底巖渣無法排離井底造成卡鉆；地層錯動使得鉆井發(fā)生了錯位也會引起卡鉆。若鉆具老舊、有較多損傷，在鉆進富硫地層時，易被腐蝕，或者鉆井液泵壓力大，都易使鉆具刺漏。套管埋深、井深設計不合理也會導致鉆具刺漏的問題。鉆具刺漏發(fā)生后，未進行及時的處理就會進一步導致鉆進過程不順暢，鉆具受到的扭力加大，若強拉鉆具就會導致鉆具斷落。鉆具斷落還有可能是鉆具的疲勞運行、地層的土質復雜造成的。在鉆井過程中也會由于顆粒物堵塞水眼，進而使得鉆井液不能循環(huán)，出現鉆具的堵水眼事故。

2 應對策略

(1)防止井噴的應對 首先要對鉆井溢流的發(fā)生原因和征兆有足夠的了解，鉆井過程中時刻注意鉆井溢流的檢測，查看壓井液的壓力與地層壓力是否平衡，防止地層壓力超過井內壓力而溢流甚至井涌、井噴。保持足夠的壓井液量，起出鉆桿、鉆鋌時，查看壓井液量并及時地灌注。對地層壓力應當通過科學合理的方法進行預估，對地層的變化要科學的分析，根據地層的實際情況設計壓井液的密度，被氣侵的壓井液不可再次利用。合理的使用井控技術，使得地層空隙保持在合理的范圍內，保證井內和地層之間的壓力平衡。

(2)鉆井坍塌的應對 設計井身時應當提前對地質情況做好分析，以此為基礎合理進行結構的設計，利用套管等方式封住地質較弱的土層或易出現井漏的土層，還要根據地質情況適當的調節(jié)鉆井液的性質，如對于砂、礫層或者較脆的巖層應提高其粘度，還要增加切力，對于土層中含有易水化的礦物時，應當調整其礦化度，使之與環(huán)境礦化度相差不多或略高，以減少鉆井液的滲透性。另外還可以加入某些陽離子，置換鉆井液中的鈉離子，防止土層的水化，加強土層的膠結。另外如今的鉆井液品種繁多，可以選用防坍塌的產品。

(3)防止鉆具異常 鉆具在鉆進過程中的臨時停鉆時間不宜過久，通常不超過三分鐘，在較為復雜的地層中，盡量不要停鉆，也不要在同一地點長時間轉動。還要做好鉆井坍塌的預防，防止坍塌后將鉆具卡在地層中。鉆井液上返速度應當控制好，根據井眼的大小應控制在30-50L/s。做好對鉆具的維護保養(yǎng)，鉆井前做好鉆具的探傷工作，新鉆具還要做好涂層的處理。使用腐蝕環(huán)法檢測鉆井液并對鉆具進行防腐處理，盡量不要使鉆具疲勞運行。

3 結語

綜合全文來看，石油的勘測及開發(fā)是我國經濟發(fā)展條件下面對的挑戰(zhàn)，石油鉆井工程作為其重點關注的環(huán)境，工程施工的進度、技術水平和安全性控制對工程的質量產生直接影響。因此，只有工程管理人員加強工程的現場管理，技術人員學習及提高技術人員的專業(yè)水平、施工人員增加現場操作技術培訓，才能從根本上保證工程的施工質量。相關人員工程施工要從源頭及原因查起，從根本上采取積極的應對策略，預防并降低事故的發(fā)生。

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