鉆井作業(yè)溢流井噴應(yīng)急救援預(yù)案1.1事故類型和危害程度分析溢流、井噴是指地層流體（油、氣、水）涌入井筒，溢出或噴出地面的現(xiàn)象。井噴流體自地層經(jīng)井筒噴出地面叫地上井噴，從井噴地層流入其它低壓地層叫地下井噴。井噴事故具有突發(fā)性、災(zāi)難性和可預(yù)防性的特點(diǎn)。在鉆井作業(yè)中，一旦發(fā)生井噴失控，將使油氣資源受到嚴(yán)重破壞，還易釀成火災(zāi)，造成人員傷亡、設(shè)備毀壞、油氣井報(bào)廢、環(huán)境污染，造成國際國內(nèi)社會(huì)的不良影響。井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)最嚴(yán)重、損失最大的災(zāi)難性事故。1.2井噴原因?qū)е戮畤姷闹饕蛴校?.1.1起鉆抽吸，造成誘噴；1.1.2起鉆不灌鉆井液或沒有灌滿；1.1.3不能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)溢流；1.1.4發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當(dāng)；1.1.5井口不安裝防噴器；1.1.6井控設(shè)備的安裝及試壓不符合《石油與天然氣鉆井井控技術(shù)規(guī)定》的要求；1.1.7井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理；1.1.8對(duì)淺氣層的危害性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)；1.1.9地質(zhì)設(shè)計(jì)未能提供準(zhǔn)確的地層孔隙壓力資料，造成使用的鉆井液密度低于地層壓力；1.1.10空井時(shí)間過長(zhǎng)，又無人觀察井口；1.1.11鉆遇漏失層段發(fā)生井漏未能及時(shí)處理或處理措施不當(dāng)；1.1.12相鄰注水井不停注或未減壓；1.1.13鉆井液中混油過量或混油不均勻，造成液柱壓力低于地層壓力；1.1.14思想麻痹，違章操作；1.1.15下鉆速度過猛，造成井漏引起井噴。1.3應(yīng)急報(bào)告鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)急報(bào)告鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)在井噴發(fā)生30分鐘內(nèi)將應(yīng)急報(bào)告上報(bào)至鉆井工程部。應(yīng)急報(bào)告內(nèi)容如下：鉆井隊(duì)井號(hào)設(shè)計(jì)井深實(shí)際井深井口位置井噴時(shí)間噴出物噴出量泥漿性能壓井材料急需材料井下鉆柱當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前風(fēng)向周邊環(huán)境值班干部駐井醫(yī)生當(dāng)?shù)蒯t(yī)院急救電話通信聯(lián)絡(luò)鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)在井噴失控后果斷處置并立即報(bào)告鉆井工程部生產(chǎn)調(diào)度室。鉆井工程部值班電4應(yīng)急行動(dòng)1.4.1立即成立現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)指揮部，實(shí)行統(tǒng)一指揮井噴搶險(xiǎn)工作是一項(xiàng)技術(shù)要求高、組織嚴(yán)密的系統(tǒng)工程，涉及勘探、開發(fā)、鉆井、技術(shù)監(jiān)督、安全、環(huán)保、物資、裝備、培訓(xùn)等部門，必須十分重視，各項(xiàng)工作必須有組織地協(xié)調(diào)進(jìn)行。井噴事故發(fā)生后，情況異常復(fù)雜，工作條件極其惡劣，涉及參與搶險(xiǎn)的工種和人員較多，不是鉆井隊(duì)一家的力量可以處理的，需要上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)坐鎮(zhèn)指揮，統(tǒng)一協(xié)調(diào)有關(guān)單位的力量，做好搶險(xiǎn)工作，否則，某一環(huán)節(jié)出錯(cuò)或一人一事的疏忽大意，都可能會(huì)造成事故進(jìn)一步惡化。搶險(xiǎn)指揮部包括如下機(jī)構(gòu):1.4.1.1成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組網(wǎng)絡(luò)圖：姓名辦公電話手機(jī)王文國培文德秋飛189953377701.4.1.2成立現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)指揮部。組織機(jī)構(gòu)框圖如下：1.4.2劃定危險(xiǎn)區(qū)一旦發(fā)生井噴，應(yīng)根據(jù)噴勢(shì)、風(fēng)向、噴出物類型，把以井口為中心，以危險(xiǎn)距離為半徑的地區(qū)劃為危險(xiǎn)區(qū)，和當(dāng)?shù)卣?lián)系，疏散人員，嚴(yán)格警戒。在劃定的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，任何人（包括當(dāng)?shù)鼐用瘢┎粶?zhǔn)動(dòng)用明火，以防引起油氣著火，給處理井噴造成更大的困難。如果噴出物中有硫化氫氣體，凡硫化氫氣體波及區(qū)，都要?jiǎng)潪槲ｋU(xiǎn)區(qū)，人畜都要疏散。凡在井場(chǎng)作業(yè)的設(shè)備如拖拉機(jī)、水泥車、消防車、救護(hù)車、吊車、卡車等一律位于上風(fēng)方向，不許進(jìn)入下風(fēng)方向。井場(chǎng)要有專職安全指揮人員，指揮搶險(xiǎn)人員和設(shè)備的運(yùn)作，未經(jīng)允許，任何人不得進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。1.4.3盡一切努力防止著火井噴事故發(fā)生后一旦著火，會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)造成機(jī)毀人亡，使事故的處理變得更為困難和艱險(xiǎn)，倒塌的井架，燒毀的設(shè)備，狂噴的油氣，灼人的火苗四處亂竄，不僅嚴(yán)重威脅著搶險(xiǎn)人員的安全，也更容易使井口遭到毀滅性的破壞，因此，對(duì)發(fā)生井噴的井應(yīng)千方百計(jì)地防止著火。防止的辦法主要是：①.加強(qiáng)消防警戒工作，實(shí)行嚴(yán)格的用火用電管理，杜絕火源；②.應(yīng)連續(xù)向井口內(nèi)外強(qiáng)行注水冷卻。1.4.4防H2S措施發(fā)生井噴后當(dāng)班井架工要立即用H2S監(jiān)測(cè)儀對(duì)噴出物進(jìn)行H2S氣體含量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)H2S氣體含量超標(biāo)時(shí)，應(yīng)采取如下措施：1）向上級(jí)部門如實(shí)地匯報(bào)H2S氣體的含量；并劃定H2S氣體危險(xiǎn)區(qū)，嚴(yán)禁人員在無防護(hù)的情況下進(jìn)入；2）通知所有參加搶險(xiǎn)作業(yè)的人員戴上防毒面具，并逐個(gè)檢查佩帶情況；3）通知井場(chǎng)其它人員撤離危險(xiǎn)區(qū)；4）通知H2S氣體可能波及到的附近居民點(diǎn)的居民及牲畜撤離危險(xiǎn)區(qū)；5）對(duì)已經(jīng)H2S氣體中毒的人員要組織緊急搶救，重癥患者要緊急送往當(dāng)?shù)蒯t(yī)院進(jìn)行搶救；6）起動(dòng)自動(dòng)點(diǎn)火裝置，點(diǎn)燃噴出的氣體，防止有毒氣體擴(kuò)散；1.4.5其它注意事項(xiàng)在井噴搶險(xiǎn)作業(yè)過程中，不應(yīng)有兩種和兩種以上互相影響的作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。清障、撤換井口裝置、壓井等關(guān)鍵性作業(yè)，不宜在夜間和雷雨天進(jìn)行。如不具備安全條件，亦不能盲目地進(jìn)行搶險(xiǎn)作業(yè)。在原油天然氣、凝析油環(huán)境作業(yè)中，應(yīng)使用防爆工具。1.1.5預(yù)防措施井噴事故危害嚴(yán)重，損失巨大，因此重在預(yù)防。預(yù)防措施主要如下：1.5.1井口裝置完好、安裝標(biāo)準(zhǔn)、試壓合格、靈活好用；1.5.2地層壓力數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使用合理的泥漿密度以平衡地層壓力；1.5.3井場(chǎng)鉆井設(shè)備完好；1.5.4井場(chǎng)儲(chǔ)備足夠的加重泥漿和加重材料；1.5.5人員素質(zhì)好，井控意識(shí)強(qiáng)，關(guān)井程序操作熟練；1.5.6及早發(fā)現(xiàn)溢流：《石油與天然氣鉆井井控技術(shù)規(guī)定》明確指出：盡早發(fā)現(xiàn)溢流顯示是井控技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從打開油氣層到完井，要落實(shí)專人坐崗。溢流是指所鉆地層的地層壓力大于井筒內(nèi)液柱壓力，較大的地層壓力迫使地層流體流入井筒中，這種流動(dòng)稱之為溢流。溢流在各種鉆井作業(yè)中發(fā)生的幾率不一樣，據(jù)大量的資料統(tǒng)計(jì)，溢流多發(fā)生在鉆進(jìn)、起下鉆、空井等施工過程中，特別是在起下鉆作業(yè)中發(fā)生溢流的幾率較大，其原因是在起鉆過程中，由于灌泥漿不及時(shí)，或由于沒有有效的灌入泥漿，而使井筒內(nèi)鉆井液液面下降，鉆井液靜液柱壓力下降；起鉆速度快，產(chǎn)生抽吸壓力；當(dāng)起鉆拔活塞時(shí)，不僅使井內(nèi)鉆井液液面迅速下降，而且形成強(qiáng)力抽吸；采取近平衡鉆井的井在起鉆過程中，由于停止循環(huán)，環(huán)空流動(dòng)阻力等于零，使井筒內(nèi)液柱壓力下降；由于以上種種原因，造成井底液柱壓力小于地層壓力，地層流體進(jìn)入井內(nèi)。下鉆時(shí)，由于下鉆速度快，產(chǎn)生過大的激動(dòng)壓力，引發(fā)低壓層發(fā)生漏失，使鉆井液液柱壓力下降，井底液柱壓力低于地層壓力，地層流體進(jìn)入井內(nèi)。打開油氣層后，井內(nèi)液柱長(zhǎng)期靜止，井內(nèi)聚集氣柱，下鉆時(shí)又沒有分段循環(huán)，一次下鉆到底，環(huán)空聚集的油氣或嚴(yán)重氣侵的鉆井液在上返過程中，體積不斷膨脹，排替出環(huán)空部分鉆井液使環(huán)空液柱壓力下降，造成環(huán)空液柱壓力低于地層壓力，產(chǎn)生溢流，引起后效井噴。因此在鉆井施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)坐崗觀察和記錄，控制起下鉆速度，嚴(yán)禁起鉆拔活塞。打開油氣層后保持合理的起下鉆速度，下鉆時(shí)應(yīng)分段循環(huán)，后效嚴(yán)重時(shí)，注意排氣，防止溢流發(fā)生。1.5.6.1發(fā)生溢流的預(yù)兆1.5.6.1.1鉆井液返出量增加；1.5.6.1.2泥漿罐中鉆井液量增加；1.5.6.1.3停泵后,井內(nèi)鉆井液自動(dòng)外溢；1.5.6.1.4起、下鉆灌入或排出鉆井液體積與鉆具體積不相符；1.5.6.1.5泵壓下降,泵速增加；1.5.6.1.6鉆具懸重增加或減少；1.5.6.1.7機(jī)械鉆速突然加快；1.5.6.1.8鉆井液性能發(fā)生變化。發(fā)生溢流后應(yīng)迅速按井控“四、七”動(dòng)作進(jìn)行關(guān)井，取得井控主動(dòng)權(quán)，制止地層流體繼續(xù)進(jìn)入井中，使井筒內(nèi)有較多的鉆井液，保持鉆井液液柱的壓力與地層壓力平衡，為進(jìn)一步的處理創(chuàng)造有利條件。1.6應(yīng)急措施1.6.1保護(hù)井口井口是控制井噴的關(guān)鍵所在，要盡一切可能保護(hù)原有的井口，即使是部分損壞了，也要保護(hù)好未損壞的那一部分，以便在安裝新井口時(shí)有“扎根”的條件。保護(hù)井口應(yīng)做好兩件工作：1.6.1.1如果井噴噴出物為氣體，除采取一般的防火措施外，還應(yīng)經(jīng)防噴器四通向井內(nèi)注水，并向井口裝置及其周圍澆水，達(dá)到潤(rùn)濕噴流清除火星的目的，為此應(yīng)準(zhǔn)備充足的水源和供水設(shè)備。1.6.1.2關(guān)井壓力不得超過井口額定壓力、套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%、地層破裂壓力三者中的最小值。1.6.2清除井口及搶險(xiǎn)道路上的障礙物，充分暴露井口，為下一步施工提供便利條件。1.7關(guān)井發(fā)生井噴后，首先是關(guān)井，關(guān)井愈迅速，井噴越小。井噴越小，越容易控制，一般控制程序也越安全。關(guān)井要根據(jù)具體工況按照“四、七”動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確地關(guān)井。關(guān)井動(dòng)作要成為他們的第二本能。這就是要進(jìn)行防噴演習(xí)訓(xùn)練。因?yàn)檫@樣的操作通常需要較多人的配合，全體井隊(duì)人員必須熟練他們的操作。特別要記住的幾點(diǎn)：1.7.1鉆井工況有改變時(shí)，要及時(shí)改變關(guān)井程序；1.7.2發(fā)現(xiàn)溢流、井噴時(shí)，關(guān)井要迅速、果斷；1.7.3關(guān)井越早就越容易控制；1.7.4井隊(duì)全體人員要加強(qiáng)防噴演習(xí)，而且具有整個(gè)井控作業(yè)的一般知識(shí)；1.7.5關(guān)井程序要考慮多種因素，只考慮一種情況是不夠的；1.7.6關(guān)井壓力不得超過井口額定工作壓力、套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%、地層破裂壓力三者中的最小值；1.7.7關(guān)井后應(yīng)準(zhǔn)確記錄套管壓力、立管壓力、泥漿增量等數(shù)據(jù)，為壓井提供數(shù)據(jù)來源。1.8壓井1.8.1計(jì)算壓井?dāng)?shù)據(jù)壓井前應(yīng)根據(jù)關(guān)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算出壓井?dāng)?shù)據(jù)，壓井?dāng)?shù)據(jù)包括重漿泥漿密度、加重泥漿量、初始循環(huán)總壓力、終了循環(huán)總壓力、壓井排量等。1.8.2壓井施工步驟實(shí)際操作過程中壓井一般采用一次循環(huán)法（工程師法）：關(guān)井后，將配制的壓井重泥漿直接泵入井內(nèi)，在一個(gè)循環(huán)周內(nèi)將溢流排除并壓住井。具體施工步驟：1.8.1.1緩慢啟動(dòng)泵，調(diào)節(jié)節(jié)流閥維持套壓等于關(guān)井套壓，直到排量達(dá)到壓井排量（一般取鉆進(jìn)時(shí)泥漿泵正常排量的1/3或1/2）并保持不變。這時(shí)的立管壓力接近初始循環(huán)總壓力。1.8.1.2泵入壓井泥漿，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使立管總壓力在壓井泥漿從地面到達(dá)鉆頭的時(shí)間內(nèi)，從初始循環(huán)總壓力降到終了循環(huán)總壓力。1.8.1.3當(dāng)壓井泥漿在環(huán)空上返時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥保持立管壓力等于終了循環(huán)總壓力。壓井泥漿返出井口時(shí)，套壓降到零，壓井作業(yè)結(jié)束。1.8.3壓井注意事項(xiàng)1.8.3.1所有常規(guī)壓井方法應(yīng)遵循壓井作業(yè)中始終控制井底壓力略大于地層壓力的原則，一般井底壓差控制在1.5—3.5MPa范圍內(nèi)，或者重漿泥漿密度附加值控制在《井控規(guī)定》范圍內(nèi)。1.8.3.2空井溢流關(guān)井后，根據(jù)溢流的嚴(yán)重程度，推薦采用強(qiáng)行下鉆分段壓井法、置換