PAGE1窿5井井噴事故專家點(diǎn)評：2000年12月19日，窿5井井噴，事故主要原因是測井時(shí)間太長，沒有及時(shí)通井，造成卡測井儀器，處理事故時(shí)造成事故復(fù)雜化，打撈電纜過程中沒能及時(shí)通井，處理事故心情過急，急于求成，經(jīng)驗(yàn)不足，使電纜擰成團(tuán)，遇卡上提抽吸造成流體進(jìn)入井筒，致使處理卡鉆過程中發(fā)生井噴；另一原因是井隊(duì)職工井控意識不強(qiáng)、井控素質(zhì)不高所致。1、基本情況窿5井是玉門油田酒西盆地青南凹陷窟窿山鼻狀構(gòu)造的一口預(yù)探井，位于青西地區(qū)窿2井北偏西321m，設(shè)計(jì)井深4400m，實(shí)際井深4399.50m，2、設(shè)計(jì)情況(1)地質(zhì)分層地層時(shí)代設(shè)計(jì)分層巖性描述故障提示組底深（m）厚度（m）四系酒泉組Q4040雜色礫石層防漏白堊系中溝組K1z6525淺灰、深灰色、灰綠色泥巖第四系玉門組Qy700635雜色、灰綠色礫巖，夾灰黃色灰紫色砂質(zhì)泥巖第三系牛胳套+胳塘溝組N2n+N1噸25001800砂巖、礫巖、泥巖互層弓形山組N12930430棕褐色、棕紅色、灰色泥巖粉砂巖為主白楊河組E3b3250320棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖柳溝莊組E2330151灰綠色含石膏泥巖防塌防斜白堊系中溝組K1z3566265上部深灰色白云質(zhì)泥巖與深灰色泥巖和灰黑色泥巖；下部深灰色白云質(zhì)泥巖、淺灰色白云質(zhì)粉砂巖與灰黑色泥巖。下溝組K1g4116550上部為深灰色白云質(zhì)泥巖、白云質(zhì)粉砂巖與深綠色泥巖與頁巖；下部淺灰色、灰綠色灰質(zhì)礫巖與深灰色白云質(zhì)泥巖深灰色泥巖防卡、防漏、防油層污染下溝組K1g4400284淺灰色、灰綠色灰質(zhì)礫巖與深灰色白云質(zhì)泥巖，底部為厚層狀灰質(zhì)泥巖(2)預(yù)計(jì)油氣層位置下溝組K1g2+33880－3920m為油層，3980－4040m為下溝組K1g14120－4180m為油層，4250－4300m為(3)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本井采用13－7結(jié)構(gòu)，φ444.5mm鉆頭一開，鉆至井深1000m，下入φ339.7mm表層套管，封住該區(qū)1000m以上的漏失層段或疏松地層段；用φ241mm鉆頭二開，采用“直－增－穩(wěn)”三段制剖面，上直段鉆至3100m，定向鉆進(jìn)至完鉆井深4400m，下入φ177.8mm油層套管完井。(4)油氣井控制①二開前按設(shè)計(jì)要求使用2FZ35－35液壓防噴器及與之匹配的液控系統(tǒng)、壓井節(jié)流管匯；②進(jìn)入預(yù)計(jì)油氣層前，應(yīng)儲備密度為1.40g/cm3的重泥漿80m3③該井因測核磁共振，所以不準(zhǔn)使用鐵礦粉。3、鉆井概況該井于2000年6月13日經(jīng)玉門油田勘探事業(yè)部項(xiàng)目組一開檢查驗(yàn)收，對提出的問題整改后于6月14日8∶00一開，采用φ444.5mm3A鉆頭于6月26日13∶10鉆至井深1000.60m，最大井斜1.6°，井身質(zhì)量合格。2000年6月28日下入φ339.7mm表層套管至井深1000.15m候凝期間按照《總公司井控技術(shù)規(guī)定》安裝好防噴器、節(jié)流、壓井管匯。2000年7月1日2∶30根據(jù)表層套管承壓能力整體試壓15MPa，穩(wěn)壓30分鐘，壓降為0，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對防噴器，節(jié)流管匯試壓20MPa，蹩壓30分鐘未降。16∶00鉆水泥塞至井深995m，按要求進(jìn)行套管試壓，試壓壓力12MPa，30分鐘未降。經(jīng)勘探事業(yè)部項(xiàng)目組檢查驗(yàn)收，具備二開條件，同意二開。2000年7月1日20∶00采用φ241mm鉆頭二開，21∶00鉆至井深1003.01m，做地層破裂壓力試驗(yàn)，單凡爾排量為10L/s，密度為1.14g/cm3，泵壓升至15MPa未漏，計(jì)算地層破裂壓力大于等于26.21MPa，當(dāng)量密度大于等于2.67g/cm3。2000年8月8日24∶00鉆至井深3169.74m，2000年8月11日19∶00開始定向鉆進(jìn)，定向井段3169.74－3257m，井斜由2°增至11.40°，方位由52°增至56°后穩(wěn)斜鉆進(jìn)，于2000年12月6日6∶00鉆至井深4398m起鉆，12月7日下取芯筒取芯，取芯至井深4399.50m，垂深4374.54m，12月8日取芯完起鉆，于9日3∶00起鉆完。井底閉合距262.80m實(shí)際鉆井液性能表井段（m）地層類型鉆井液性能密度（g/cm3）粘度（s）BKQPH含砂坂土（%）固相HTHPCl0|1000QY-N1n+N1噸坂土漿1.10|1.1464|14011|70.8|0.75|980.5|0.7800|3600N1n+N1噸-N3g-E3b聚合物1.14|1.1940|5710|50.7|0.50.5|6.580.7|0.210|123600|4400E3b--E2l--K1z--K1g2+3--K金屬離子聚磺1.20|1.29|1.3353|滴流5|30.58|1680.250|6211|2010|122450|74454、事故發(fā)生經(jīng)過12月9日由四川測井公司測井，11日薄層電阻率儀器下到井底后，在上提時(shí)發(fā)現(xiàn)測井儀器遇卡。12日進(jìn)行穿芯打撈，鉆具下入4227.35m時(shí)上提電纜張力不變，判斷電纜已被切斷，切斷處約在井深3240m處，井下掉入測井電纜約1160m。當(dāng)日開始組織用打撈茅打撈；13日3∶30開始下入φ118mm打撈矛，長度2.04m；10∶40下至井深3551m，考慮井下泥漿停留時(shí)間長，決定循環(huán)處理泥漿，循環(huán)至當(dāng)日19∶00。泥漿性能為密度1.33g/cm3，粘度滴流到154s，中壓失水4ml，泥餅0.5mm，切力8－16Pa，含砂量0.3%，PH值9，循環(huán)排量35L/s，泵壓16MPa。在上下活動過程中有遇阻現(xiàn)象；14日6∶15起出，撈出電纜20－30m，第二次下φ127mm打撈矛，撈矛長度2.70m，于當(dāng)日14∶00下至井深3580m打撈，未循環(huán)起鉆，在起鉆過程中前三個(gè)立柱有遇阻現(xiàn)象，上提1300－1800kN；15日2∶45起出，撈出電纜約120m。第三次下入原打撈矛，10∶00下至井深3626m遇阻，上提也有遇阻現(xiàn)象，起鉆至井深3472m，遇阻嚴(yán)重，上提1300－1800kN，多次起不出，最后上提2000kN，仍起不出，14∶00－20：00單凡爾循環(huán)泥漿，排量11L/s，泵壓15－17MPa，泥漿性能為密度1.33g/cm3，粘度滴流到150s，中壓失水4ml，泥餅0.5mm，切力8－16Pa，含砂量0.3%，PH值9。因井下隨鉆震擊器不工作，至20∶30決定接地面震擊器，原懸重1050kN，震擊噸位600－1000kN，下?lián)?次，仍無下行，決定爆炸松扣。繼續(xù)循環(huán)，爭取頂通解卡，泵壓14－15MPa，排量11L/s；16日19∶00泥漿性能為密度1.32g/cm3，粘度103s，中壓失水4ml，泥餅0.5mm，切力6－12Pa，含砂量0.3%，PH值9。循環(huán)至20∶00，在井深3472m打撈鉆具被卡。17日下電纜爆炸松扣過程中，井口出現(xiàn)溢流，因點(diǎn)火線磨破無法引爆，起出電纜，組織壓井；18日第二次控制套壓在14MPa繼續(xù)組織配泥漿壓井，替入密度為1.55g/cm3的壓井泥漿154m3，壓井未成功19日凌晨替入密度為1.55g/cm3的泥漿90m3壓井，立壓始終為0，套壓控制在10MPa－13MPa。3時(shí)到3時(shí)58分關(guān)閉節(jié)流管匯針形閥又替入密度為1.55g/cm3的重泥漿66.2m3，中途立壓由0升至2MPa，維持2分鐘后又降至0，打完重泥漿后，套壓穩(wěn)定在12MPa，前后2次累計(jì)替入密度為1.55g/cm3的重泥漿156.2m35、事故處理經(jīng)過2000年12月19日11時(shí)，吐哈鉆井公司接到火災(zāi)報(bào)告后，總經(jīng)理劉世洲帶領(lǐng)在家的所有領(lǐng)導(dǎo)立即趕赴現(xiàn)場，查看災(zāi)情，并實(shí)施了三條措施：①立即組織人員，搶救傷員和被困的鉆井職工；②關(guān)閉上下公路，防止事態(tài)擴(kuò)大；③攔截火源外移，疏通原油流通渠道，防止火源蔓延。隨后，由集團(tuán)公司、股份公司、勘探與生產(chǎn)分公司、吐哈油田指揮部、四川石油管理局、新疆石油管理局、玉門石油管理局及玉門油田分公司領(lǐng)導(dǎo)、滅火專家孫振純等成立了搶險(xiǎn)指揮部，下設(shè)技術(shù)方案組、搶險(xiǎn)組、綜合組和后勤保障組，全力以赴投入搶險(xiǎn)滅火。處理的主導(dǎo)思想是控制井口，不留后患。首先進(jìn)行井口強(qiáng)擠水泥的可行性分析。①井口的安全施工壓力為15MPa；②地層的破裂壓力為26.17MPa；③油層底部壓力為56.25MPa，破裂壓力大于56.25MPa；④設(shè)井筒內(nèi)充滿原油，油柱壓力為：0.001×4229×0.83×9.8＝34.4MPa，壓破地層需要的井口壓力至少為56.25－34.4＝21.85MPa；⑤井口壓力為21.85MPa時(shí)，表層套管鞋處的壓力為：21.85+0.001×1000×0.83×9.8＝29.98MPa。由以上計(jì)算看出，強(qiáng)擠水泥首先是井口條件不允許，其次可能導(dǎo)致表層套管鞋處地層破裂，因此強(qiáng)擠水泥從理論上不可行。在認(rèn)真分析了該井基本情況并參考了窿4井的地層壓力情況后，為盡快解除事故，達(dá)到控制井口、不留后患的目的，立即制定了安全、快速、有效的事故搶險(xiǎn)方案。第一步，進(jìn)行搶險(xiǎn)準(zhǔn)備。著火時(shí)噴出的火焰高達(dá)100m，火勢猛烈，即使人員在距井場100m之外的地方觀察，仍熱氣襲人，因此，搶險(xiǎn)人員及設(shè)備無法靠近井口。為順利滅火，搶險(xiǎn)指揮部組織了推土機(jī)、挖掘機(jī)、運(yùn)輸車輛等各種車輛及設(shè)備近百臺到達(dá)現(xiàn)場；整修了所用的道路；修建了泄水排污溝；調(diào)集了蓄水設(shè)施；經(jīng)搶險(xiǎn)隊(duì)連續(xù)3晝夜的連續(xù)施工，在井場外安全地帶挖5000m3水池，作為消防車的供水源，以保證消防車滅火一次成功；同時(shí)四川滅火公司、柯拉克拉瑪依滅火隊(duì)、青海油田壓裂隊(duì)的設(shè)備和人員按時(shí)到達(dá)現(xiàn)場第二步，帶火清障。因井噴造成井下垮塌，12月23日－28日上午，井口出現(xiàn)火勢減弱和火勢間隔反撲的現(xiàn)象，在此期間抓住有利時(shí)機(jī)，搶險(xiǎn)指揮部及時(shí)組織搶險(xiǎn)隊(duì)連續(xù)進(jìn)行了帶火清障作業(yè)，先后清除了被燒毀的聯(lián)動機(jī)、循環(huán)池、柴油機(jī)、加重臺、發(fā)電機(jī)、套管、機(jī)泵房、配電房、柴油罐、機(jī)油罐、水罐、遠(yuǎn)程控制室、發(fā)電房、電動壓風(fēng)機(jī)及其底座、柴油機(jī)房、鉆桿、鉆臺、電動壓風(fēng)機(jī)、船型底座、鉆臺底座、鉆機(jī)等設(shè)備，累計(jì)推出井口油土約3000m3，為接近井口及后續(xù)搶險(xiǎn)創(chuàng)造了條件第三步，清挖井口。自12月28日下午開始，在水炮消防車的配合下，把井口套管頭、四通、防噴器拖離井場，使井口露出。指揮部領(lǐng)導(dǎo)及專家、工程技術(shù)人員對舊井口裝置進(jìn)行了認(rèn)真查看和初步分析，因?qū)Ч堋⒕谔幠鼙豢匆姷奶坠芗般@桿破裂，指揮部果斷決策，下挖井口，在向下3m處將導(dǎo)管、套管和鉆桿割掉，此后繼續(xù)下挖井口，找到了好套管部位；第四步，切割舊井口。搶險(xiǎn)人員用割炬切割破損的套管后，深挖井口土方，通過測厚以便確定新井口的具體安裝位置，罩引火筒，帶火切割套管及內(nèi)部鉆桿，確保切割后的套管斷面整齊；第五步，焊接新法蘭安裝新采油樹。對套管切割后，安裝好新法蘭，并帶火按照好新采油樹。窿5井大火在上級領(lǐng)導(dǎo)的正確領(lǐng)導(dǎo)下，各搶險(xiǎn)單位協(xié)同作戰(zhàn)，眾志成城，于2000年12月30日搶裝井口成功，歷時(shí)11天的大火終于被制服。但是，由于爆燃，井口下部有泄漏，至今井口周圍間歇性噴散原油。由于上級的高度重視，搶險(xiǎn)指揮部組織得力、嚴(yán)密，措施得當(dāng)，部署詳細(xì)，事故現(xiàn)場始終有安全人員監(jiān)督，整個(gè)搶險(xiǎn)過程沒有發(fā)生任何事故。6、事故原因分析(1)設(shè)備有缺陷井控裝置二開前只進(jìn)行過一次試壓，此后再未進(jìn)行過試壓，對井控裝置及配件存在的隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致長時(shí)間在高壓作用及高速攜砂氣流的沖刷下，平板閥內(nèi)側(cè)細(xì)脖子處本體刺穿，大量油氣噴出，井場處于山凹，且井口距山很近，當(dāng)日無風(fēng)，油氣聚集較快，油氣不能及時(shí)擴(kuò)散，井內(nèi)噴出的砂石撞擊機(jī)泵房柴油機(jī)金屬底座產(chǎn)生火花，爆燃，是事故發(fā)生的直接原因。(2)測井時(shí)間長、儀器被卡是造成這次事故的直接原因該井從2000年12月8日8∶00取芯完，循環(huán)到10：50起鉆，一直到17日16∶00發(fā)現(xiàn)溢流，其間歷時(shí)9天5小時(shí)10分，從井深3551m到油層底部4229m井段一直沒有建立過循環(huán)，加之在處理測井儀器事故過程中，穿心打撈失誤，導(dǎo)致1160m電纜落井；在后面的打撈中撈矛下的過深，導(dǎo)致了后兩次井內(nèi)產(chǎn)生抽吸，從而使下部井段泥漿嚴(yán)重油氣侵，使得泥漿液柱壓力最終低于地層壓力，(3)思想麻痹①從8日8∶00取芯完循環(huán)到10∶50起鉆，從9日開始測井至11日測井儀器遇卡，到13日采取下打撈矛打撈，至16日鉆具被卡，井底已停止循環(huán)近8天時(shí)間，在這期間，未采取措施循環(huán)泥漿，致使地層流體更多的流入井內(nèi)，造成嚴(yán)重氣侵；②重泥漿貯備不足，認(rèn)為井已順利鉆完，加之對該井的復(fù)雜性認(rèn)識不充分，思想麻痹，只是按常規(guī)情況準(zhǔn)備重漿；(4)現(xiàn)場人員井控技術(shù)素質(zhì)低，壓井程序不熟練①該井在16日準(zhǔn)備爆炸松扣卸開方鉆桿時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉆桿內(nèi)泥漿倒返，已是井涌的信號，但未引起足夠的重視，分析認(rèn)為是鉆具內(nèi)外泥漿密度不均，環(huán)空倒返泥漿所致，只是在鉆桿內(nèi)打入了密度為1.40g/cm3的泥漿15m3，在未確認(rèn)井筒下部鉆井液是否被氣侵的情況下，17日繼續(xù)進(jìn)行爆炸松扣，處理被卡鉆具。在此過程中井下出現(xiàn)明顯溢流，由于座崗不落實(shí)，并未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，延誤了壓井的最好②鉆井工程設(shè)計(jì)中明確要求溢流2m3時(shí)必須報(bào)警，但該井在施工中并沒有按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。17日14時(shí)該井井口出現(xiàn)氣泡，16時(shí)當(dāng)溢流量超過2m3/h時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，既未發(fā)出報(bào)警信號，也未及時(shí)關(guān)井，直至19∶30才關(guān)井，關(guān)井前溢流量已達(dá)③處理緊急情況的經(jīng)驗(yàn)不足，未及時(shí)組織人員撤離，造成多人傷亡。(5)井控裝備及其安裝方面存在問題該井的井控設(shè)備滿足不了要求。由于受表層套管的限制，現(xiàn)場安裝好后井口試驗(yàn)壓力低，導(dǎo)致使用中φ127mm閘板刺漏，因質(zhì)量問題使平板閥本體刺穿。關(guān)井過程中因受套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度和表層套管下入深度的限制，不得不節(jié)流放噴，在長時(shí)間高壓作用及高速攜砂氣流的沖刷下平板閥產(chǎn)生刺漏；現(xiàn)場只有一條放噴管線，不能有效的降低井口壓力；機(jī)泵房通風(fēng)不暢，造成天然氣的大量聚集，也是造成爆炸起火的一個(gè)原因。(6)生產(chǎn)組織存在問題溢流發(fā)生后，指揮不到位、組織不嚴(yán)密、處理問題不果斷，等待加重時(shí)間過長。從12月17日19∶30關(guān)井到19日10∶55，長達(dá)39小時(shí)25分鐘的時(shí)間內(nèi)沒能把握住壓井時(shí)機(jī)，失控爆炸著火后沒有及時(shí)撤離人員。7、經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)(1)井控工作的現(xiàn)場管理不僅僅是查出問題和找出存在的漏洞，更為關(guān)鍵的是對查出的問題、存在的漏洞和隱患要做到落實(shí)到位，整改徹底，不留隱患。問題未整改徹底，隱患繼續(xù)存在，必須停鉆整頓，否則不得進(jìn)行下步施工；(2)嚴(yán)格執(zhí)行打開油氣層驗(yàn)收和開鉆驗(yàn)收制度，設(shè)備的配套、安裝、試壓必須滿足井控要求。井控設(shè)備的配套、安裝、試壓有一項(xiàng)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行整改或重新試壓；(3)從一次井控做起，是實(shí)現(xiàn)井控安全的前提，嚴(yán)格落實(shí)坐崗制度，發(fā)現(xiàn)溢流必須及時(shí)報(bào)警，立即啟動關(guān)井程序，果斷關(guān)井，以避免油氣繼續(xù)侵入井眼；(4)必須做到全井井控工作的善始善終，不能因安全鉆完設(shè)計(jì)井深就產(chǎn)生麻痹大意思想，完井期間的測井、通井、下套管及固井都要把井控工作始終如一地做細(xì)，做扎實(shí)；(5)探井工程設(shè)計(jì)，首先要考慮滿足井控及油氣層保護(hù)的要求，套管層次要留有余地，就玉門探區(qū)來講，探井的套管層次一般不少于三層，保證蹩壓不致蹩漏地層；(6)認(rèn)真推行ISO9002質(zhì)量管理體系和HSE體系，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、按程序組織管理生產(chǎn)。在油層段測井和長時(shí)間靜止地情況下，應(yīng)充分循環(huán)處理泥漿，恢復(fù)各項(xiàng)性能，防止井噴、蹩泵等意外事故和復(fù)雜的發(fā)生。8、事故結(jié)束后采取的措施自2000年12月19日窿5井發(fā)生井控失控著火事故后，玉門油田分公司認(rèn)真分析事故發(fā)生原因，吸取事故教訓(xùn)，在鉆井施工中堅(jiān)持安全第一的原則，為堅(jiān)決杜絕不再發(fā)生井控失控著火事故，分公司采取了以下措施：(1)立即對正在施工的井及后續(xù)井的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，將2層套管改為3層套管；(2)2001年對所有施工井井控裝置進(jìn)行了重新