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文檔簡(jiǎn)介

淺氣層井噴失控事故案例分析“三高”“兩淺”(淺氣層/淺油氣層、淺井)井井控容易被忽視,而這些井一旦發(fā)生井噴則來(lái)勢(shì)洶猛,難以控制。2007年6月5日吉林油田紅G+4-52井井噴失控,2007年9月9日大港油田西60-8井井噴失控、著火,2006年10月4日華北油田泉320-1X井噴失控。這幾起井噴事故造成了巨大財(cái)產(chǎn)損失和傷亡,在社會(huì)了產(chǎn)生了惡劣影響。本案例對(duì)這三起事故發(fā)生原因進(jìn)行分析,并提出了應(yīng)對(duì)措施。淺氣層井噴事故規(guī)律分析定義“兩淺井”定義:“兩淺井”是指:淺層氣井和淺井(1000m內(nèi))。主要內(nèi)容:第一部分3口淺氣層井井噴事故簡(jiǎn)介第二部分淺氣層井噴事故規(guī)律第三部分防止淺氣層井噴的針對(duì)性措施井噴事故發(fā)生及其處理過(guò)程

事故發(fā)生。

應(yīng)急救援與處置。

事故處理。

事故調(diào)查。

事故通報(bào)與責(zé)任人處理

第一部分3口淺氣層井噴事故簡(jiǎn)介一、吉林紅G+4-52井該井鉆遇四套油氣層,地層壓力系數(shù)均低于1,是典型的淺層低壓油氣藏。埋藏深度(m)壓力系數(shù)明水氣層320-3900.93黑帝廟油氣層840-9100.92薩爾圖油層1150-12500.79高臺(tái)子油層1250-16200.84

1.吉林紅G+4-52井噴事故簡(jiǎn)況◆

6月5日0:25,用密度1.25g/cm3的泥漿鉆進(jìn)至1310m時(shí)突然發(fā)生井漏,泥漿失返。當(dāng)班人員立即搶灌泥漿?!?:30,在確認(rèn)環(huán)空灌滿(mǎn)后,隨即卸掉方鉆桿,準(zhǔn)備短起5柱鉆桿靜止堵漏。◆0:50,起到第三柱坐上吊卡、準(zhǔn)備用液壓大鉗卸扣時(shí),泥漿從環(huán)空涌上轉(zhuǎn)盤(pán)面,并迅速超過(guò)二層平臺(tái)。由于噴勢(shì)猛烈,人員撤離鉆臺(tái)。井噴失控?!?/p>

17:00,事故井的井眼噴塌,井噴停止(井噴失控16:10)。但隨后從同平臺(tái)距事故井5m遠(yuǎn)的紅G4-052井(直井)的簡(jiǎn)易套管頭處噴出氣、水、砂混合物。◆

6月6日,從事故井井眼注入水泥漿92m3和1.5g/cm3的重泥漿42m3。21:10,紅G4-052井井口停噴?!羰鹿示?chē)s100m范圍內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)三處地表(水源井)冒出水、氣。其中:兩處較遠(yuǎn)的溢出點(diǎn)第二天停止冒水、氣,距事故井最近的溢出點(diǎn)第20天停噴。事故井主井眼井噴停止、直井井噴時(shí)的井場(chǎng)場(chǎng)景轉(zhuǎn)盤(pán)大方瓦被刺導(dǎo)管被刺開(kāi),井口塌陷紅G4-052井(直井)簡(jiǎn)易套管頭焊縫處噴出氣、水混合物地面溢出點(diǎn)地面溢出點(diǎn)地面溢出點(diǎn)2.吉林紅G+4-52井噴事故處理◆

在距事故井100m處打一口救援井---紅黑1井,該井與事故井兩井眼的最小距離為0.90m(871.86m處)?!?/p>

7月13日,在紅黑1井850-875m位置進(jìn)行射孔,分批擠注水泥漿137.6m3。候凝52小時(shí)后試壓8MPa,穩(wěn)壓10分鐘壓力不降,永久封堵氣體上竄通道。3.吉林紅G+4-52井噴事故原因分析紅G+4-52井噴的直接原因分析:◆紅G+4-52井:在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重井漏,環(huán)空液面下降,導(dǎo)致淺氣層的流體(氣、水)大量涌入井筒,氣體上竄膨脹,引發(fā)起鉆時(shí)井噴;由于沒(méi)有安裝防噴器,致使井噴無(wú)法有效地處置,是造成井噴失控的直接原因。漏噴轉(zhuǎn)換+無(wú)控制手段紅G+4-52井噴的間接原因分析:◆紅崗油田存在2套淺氣藏明水氣藏,埋藏深度為320-390米,含油面積15.2平方千米,天然氣儲(chǔ)量3.3億方。累產(chǎn)氣1.35億方,采出程度40.9%。黑帝廟油氣層,埋藏深度為840-910米;含油面積5.8平方千米,石油地質(zhì)儲(chǔ)量212萬(wàn)噸,天然氣儲(chǔ)量13.1億方。累產(chǎn)氣1.32億方,采出程度10.1%。事故井鉆穿這兩個(gè)淺氣層后,又突然發(fā)生嚴(yán)重井漏,環(huán)空液面急劇下降,壓力失衡,致使淺氣藏氣體大量侵入井內(nèi),發(fā)生井噴?!舾吲_(tái)子油層井漏嚴(yán)重高臺(tái)子油層微裂縫發(fā)育,有發(fā)生嚴(yán)重漏失的地質(zhì)基礎(chǔ)。原始地層壓力情況下,漏失不明顯。1995-1997年完成的28口井,只有3口井發(fā)生輕微井漏。經(jīng)過(guò)多年注采后,井下情況發(fā)生變化,儲(chǔ)層壓力虧空,井漏嚴(yán)重。2007完成的11口井,有8口井發(fā)生了漏失,漏失量為20-96m3。鉆井泥漿密度過(guò)大,加劇了井漏。技術(shù)敏感性低、設(shè)計(jì)跟蹤不到位,未采取預(yù)防措施,致使事故井發(fā)生嚴(yán)重井漏?!籼幹镁┐胧┎划?dāng)鉆井隊(duì)未汲取本平臺(tái)前兩口井井漏教訓(xùn),在施工中仍然執(zhí)行泥漿密度的上限,亦未及時(shí)采取防漏措施,致使事故井在鉆進(jìn)至1310m時(shí),漏失嚴(yán)重,泥漿失返。發(fā)生井漏時(shí),鉆井隊(duì)只考慮了靜止堵漏和防止井壁坍塌埋鉆具,采取連續(xù)起鉆5柱靜止堵漏的經(jīng)驗(yàn)做法,忽視了上部淺氣層潛在的井噴風(fēng)險(xiǎn)。井隊(duì)沒(méi)有按照《各區(qū)塊一次井控預(yù)案》:“在遇到漏失需要起鉆時(shí),要用方鉆桿一根一根帶出鉆桿……”的要求處置井漏,而是卸掉方鉆桿整立柱起鉆,使得井噴發(fā)生后沒(méi)能接上方鉆桿,給井噴失控后的處理帶來(lái)困難?!魶](méi)有按規(guī)定設(shè)計(jì)安裝防噴器4月25日,工程設(shè)計(jì)單位鉆井院完成了第一份工程設(shè)計(jì),該工程設(shè)計(jì)是裝防噴器的。4月30日,吉林油田公司開(kāi)發(fā)事業(yè)部組織地質(zhì)和工程設(shè)計(jì)單位以及產(chǎn)能建設(shè)單位召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)議。會(huì)議認(rèn)為該地區(qū)采用一次井控可以防止井噴發(fā)生,決定不安裝防噴器,否決了裝防噴器的工程設(shè)計(jì)。嚴(yán)重違反集團(tuán)公司井控規(guī)定和吉林油田井控實(shí)施細(xì)則。不安裝防噴器,致使井噴后井口無(wú)法控制,釀成井噴失控。紅G+4-52井噴的管理原因分析:

◆沿襲歷史形成的捆綁式區(qū)塊設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、粗放不論是地質(zhì)設(shè)計(jì)還是工程設(shè)計(jì),一直沿襲歷史上形成的捆綁式的區(qū)塊設(shè)計(jì),一個(gè)設(shè)計(jì)包括了紅G+3-42等13口井,缺乏針對(duì)性和可操作性。地質(zhì)設(shè)計(jì)內(nèi)容不全、簡(jiǎn)單、漏項(xiàng)。沒(méi)有提供“全井段地層孔隙壓力梯度、地層破裂壓力梯度、淺氣層資料、鄰井資料、已開(kāi)發(fā)區(qū)塊注水井分布和分層動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)”,沒(méi)有標(biāo)出明水氣層、黑帝廟氣層的井段位置和壓力系數(shù)。故障提示籠統(tǒng)泛泛,失去了應(yīng)有的提示作用。特別是對(duì)于高臺(tái)子油層多年注采后的變化沒(méi)有任何提示。◆鉆井泥漿密度設(shè)計(jì)不合理紅崗油田完鉆的639口老井,采用的泥漿密度普遍偏高。泥漿密度在1.20g/cm3以上的井?dāng)?shù)為585口,占總井?dāng)?shù)的91.5%。按照集團(tuán)公司鉆井井控規(guī)定,紅崗油田泥漿密度應(yīng)采用1.00-1.08g/cm3(地層壓力最高的是明水氣層,壓力系數(shù)為0.93,氣層附加0.07-0.15g/cm3)較為合適。工程設(shè)計(jì)采用1.20-1.25g/cm3的泥漿密度是違反規(guī)定的。泥漿密度高是造成嚴(yán)重井漏的主要原因之一。沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)噴漏轉(zhuǎn)換,認(rèn)為比重越高越安全?!暨`反井控管理規(guī)定和油田的井控實(shí)施細(xì)則

油田公司開(kāi)發(fā)部門(mén)無(wú)視該地區(qū)歷史上曾發(fā)生過(guò)6次井噴失控的事實(shí),沿襲歷史經(jīng)驗(yàn)和錯(cuò)誤做法,片面理解、過(guò)分地夸大和依賴(lài)一次井控,將有淺氣層的井按一般開(kāi)發(fā)井對(duì)待?!舯O(jiān)管不力17名鉆井監(jiān)督,其中12名有資質(zhì)。平均一個(gè)鉆井監(jiān)督要負(fù)責(zé)3-4個(gè)鉆井隊(duì),只能采用巡井監(jiān)督方式,監(jiān)督力量明顯不足。當(dāng)紅G+4-52井發(fā)生嚴(yán)重井漏時(shí),鉆井監(jiān)督不在現(xiàn)場(chǎng)。同平臺(tái)前兩口井連續(xù)在高臺(tái)子油層鉆進(jìn)中發(fā)生嚴(yán)重漏失,鉆井監(jiān)督并沒(méi)有認(rèn)真分析原因、制定防井漏的鉆井措施,也未向主管部門(mén)報(bào)告情況?!暨`反集團(tuán)公司的隊(duì)伍資質(zhì)管理和市場(chǎng)準(zhǔn)入規(guī)定事故井鉆井隊(duì)無(wú)集團(tuán)公司頒發(fā)的隊(duì)伍資質(zhì),使用的鉆機(jī)無(wú)集團(tuán)公司的統(tǒng)一編號(hào),違反了集團(tuán)公司《石油工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)及施工作業(yè)隊(duì)伍管理的規(guī)定》(中油工程字〔2006〕209號(hào))。主要存在以下幾方面的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):小噴無(wú)恙論:有些人認(rèn)為“三低”油田即使井噴也不會(huì)造成嚴(yán)重后果,所以井控工作流于形式,主要是應(yīng)付上級(jí)。井控?zé)o關(guān)論:由于無(wú)知,認(rèn)為井控是別人的事,與自己和單位無(wú)關(guān)。僥幸心理:認(rèn)為井噴畢竟是少數(shù),這次我們也不會(huì)攤上,不會(huì)發(fā)生井噴。井控意識(shí)淡薄,麻木不仁:把傳統(tǒng)的違規(guī)做法和“低老壞”毛病視為正常,見(jiàn)怪不怪。二、大港西60-8井地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆遇兩套油層◆

明化鎮(zhèn)下段油層,油藏埋深680-1415m,壓力系數(shù)0.97。設(shè)計(jì)三個(gè)靶點(diǎn),第一個(gè)靶點(diǎn):斜深991.18m/垂深970m。實(shí)鉆斜深1032m/垂深1000m,已鉆穿第一個(gè)目的層?!麴^陶組油層,油藏埋深在1415-1590m,壓力系數(shù)0.92。地層壓力系數(shù)均低于11.大港西60-8井噴事故簡(jiǎn)況◆9月9日10:55,定向鉆進(jìn)至1032m(垂深1000m)起鉆,已鉆過(guò)第一個(gè)目的層。因在1005m和1025m分別見(jiàn)到兩次氣測(cè)異常,決定短起下鉆測(cè)油氣上竄速度?!糁?1:50,邊循環(huán)邊活動(dòng)鉆具55分鐘。循環(huán)使全烴含量回零值?!糁?2:17,卸掉方鉆桿,修理液壓大鉗。同時(shí),上提下放活動(dòng)鉆具11次,用時(shí)23分鐘。◆至13:00,起到第11柱時(shí),鉆具上提力增加?!糁?3:05,起完第12柱,鉆頭位置790.72米,井口(環(huán)空)出現(xiàn)溢流?!糁?3:26,接上方鉆桿,先后3次間斷開(kāi)泵循環(huán),共循環(huán)6分鐘,觀察井口反應(yīng)。坐崗人員發(fā)現(xiàn)井口(環(huán)空)井涌,司鉆發(fā)出關(guān)井信號(hào)?!糁?3:27,司鉆上提方鉆桿,井口噴出泥漿將司鉆擊倒,剎把失控,方鉆桿水龍頭等砸向轉(zhuǎn)盤(pán)。正在跑下梯子關(guān)防噴器的技術(shù)員和副司鉆聽(tīng)到碰撞聲,返回鉆臺(tái)將司鉆救起?!粲捎趪妱?shì)增大,人員撤離鉆臺(tái)。◆副司鉆、工程技術(shù)員跑向遠(yuǎn)程控制臺(tái),途中(13:30左右)井口著火。遠(yuǎn)程控制臺(tái)被火焰包圍,未能關(guān)環(huán)防噴器,井噴失控。2.西60-8井噴事故原因分析直接原因分析:◆起鉆前上下活動(dòng)鉆具,直接誘噴地層,致使地層氣體侵入井筒;◆在起鉆過(guò)程中,由于循環(huán)壓耗喪失和鉆柱上提產(chǎn)生的抽吸作用,致使侵入井筒的氣體壓力釋放并迅速上竄;◆起出12柱鉆桿后間斷循環(huán)泥漿,使得已進(jìn)入井筒的氣體快速上移膨脹,形成溢流;◆由于沒(méi)有果斷關(guān)井,致使溢流發(fā)展為井噴;◆正在運(yùn)轉(zhuǎn)的主柴油機(jī)排氣管或噴出的地層泥砂打擊井架產(chǎn)生火花,引發(fā)噴出的氣體著火;◆由于風(fēng)向影響,遠(yuǎn)程控制臺(tái)被火焰包圍,失去了最后關(guān)井機(jī)會(huì),致使井口敞噴失控、著火。在二層臺(tái)上的井架工解照品在起鉆工作停止后沒(méi)有從井架上下來(lái),在發(fā)出關(guān)井信號(hào)后,也沒(méi)有及時(shí)從井架撤離,失去了逃生有利時(shí)機(jī),從井架繃?yán)K下滑落入火中喪生。間接原因分析:◆鉆遇了溶解氣的富集區(qū)(底油(水)頂氣)明Ⅰ的829-834m井段巖屑有熒光顯示,氣測(cè)全烴值為1.22-4.86%,氣測(cè)解釋為氣水同層;明Ⅱ的997-1006m井段巖屑有熒光顯示,氣測(cè)全烴值為0.4-8.55%,氣測(cè)初步解釋為氣水同層;明Ⅱ的1022-1032m井段巖屑有熒光顯示,全烴值為0.58-21.8%,氣測(cè)初步解釋為油氣層。井噴層位應(yīng)為處于鉆頭下部的明Ⅱ油層組。◆起鉆時(shí)作用到氣層的當(dāng)量泥漿密度降低,使得地層氣體大量侵入井筒正常鉆進(jìn)和循環(huán)時(shí),密度為1.14g/cm3的泥漿靜液柱壓力加上環(huán)空循環(huán)壓耗可以平衡地層壓力。停泵條件下,長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)上提下放活動(dòng)鉆具產(chǎn)生的抽吸、鉆頭和扶正器不同程度的泥包以及環(huán)空循環(huán)壓耗的喪失,三者共同作用,增強(qiáng)了鉆柱上提時(shí)的抽吸作用,抵消了部分泥漿靜液柱壓力,導(dǎo)致壓力失衡,地層氣體侵入井筒。起鉆前,停泵條件下在5-13m范圍內(nèi)反復(fù)上提下放活動(dòng)鉆具11次共計(jì)23分鐘,加劇了地層氣體大量侵入井筒的過(guò)程。為什么氣能進(jìn)入井筒?◆判斷錯(cuò)誤、違章操作,錯(cuò)失關(guān)井有利時(shí)機(jī)在短起下前氣測(cè)曾出現(xiàn)異常,全烴值高達(dá)21.8%,是鉆遇油氣層的重要顯示。工程技術(shù)員和司鉆未對(duì)此次氣測(cè)異常進(jìn)行認(rèn)真分析,仍錯(cuò)誤地認(rèn)為儲(chǔ)層不含氣。思想麻痹,井控意識(shí)差。起第11柱鉆桿出現(xiàn)灌不進(jìn)泥漿時(shí),仍認(rèn)為井下只是發(fā)生抽吸,沒(méi)有意識(shí)到油氣已大量侵入到井筒;而且錯(cuò)誤地繼續(xù)起出第12柱鉆桿。井灌不進(jìn)泥漿,出現(xiàn)溢流,工程技術(shù)員又錯(cuò)誤決定接方鉆桿分別三次每次1-3分鐘向鉆桿內(nèi)頂入泥漿,使得進(jìn)入井筒的氣體快速上移近300m并膨脹,導(dǎo)致井涌。人為地加劇了溢流到井涌的過(guò)程◆執(zhí)行關(guān)井程序不果斷,導(dǎo)致井噴失控關(guān)井過(guò)程中,司鉆上提鉆具時(shí)被噴出的泥漿擊倒,剎把失控,方鉆桿連同鉆具自由下落,水龍頭、大鉤和游車(chē)砸向轉(zhuǎn)盤(pán)。跑下鉆臺(tái)準(zhǔn)備前去關(guān)井的副司鉆和工程技術(shù)員,聽(tīng)到鉆臺(tái)碰撞聲后,不是繼續(xù)跑向遠(yuǎn)程控制臺(tái)實(shí)施關(guān)井操作,而是兩人共同跑回鉆臺(tái)去救司鉆,從而錯(cuò)失了關(guān)閉環(huán)形防噴器的有利時(shí)機(jī),導(dǎo)致了井噴失控。井噴著火后,由于井場(chǎng)風(fēng)向的影響,遠(yuǎn)程控制臺(tái)被火焰包圍,失去了最后關(guān)井機(jī)會(huì),致使井口敞噴失控、著火。為什么武裝到牙齒的井控裝備沒(méi)起作用?◆噴出的氣體遇火源引發(fā)著火從井噴著火的火焰和井噴停止后干凈的地面判斷,井噴噴出物為純天然氣,沒(méi)有水、不含油或含油極少。井噴發(fā)生后,正在運(yùn)轉(zhuǎn)的主柴油機(jī)排氣管排出的火花或井口噴出的地層泥砂打擊井架產(chǎn)生的火花引發(fā)噴出的天然氣著火。西60-8井井噴的管理原因分析:◆對(duì)地下復(fù)雜情況認(rèn)識(shí)不足港西油田屬于井涌、井噴高發(fā)區(qū),歷史上多次發(fā)生過(guò)井涌、井噴事故。大港油田對(duì)底油(水)頂氣儲(chǔ)層給鉆井工程帶來(lái)的井控風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足,重視不夠,對(duì)港西油田多次發(fā)生井涌、溢流的原因沒(méi)有進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析和吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。◆井控措施在現(xiàn)場(chǎng)未得到有效落實(shí)起第11柱鉆桿時(shí),司鉆發(fā)現(xiàn)大鉤載荷增大,憑經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為是起鉆抽吸造成,沒(méi)有意識(shí)到抽吸會(huì)使地層流體侵入井筒,進(jìn)而造成井控險(xiǎn)情;并錯(cuò)誤地決定繼續(xù)起出第12柱鉆桿,進(jìn)一步驗(yàn)證井下情況。起第12柱鉆桿時(shí),井口已有溢流,仍沒(méi)有意識(shí)到是儲(chǔ)層流體已經(jīng)進(jìn)入井筒以及由此將要產(chǎn)生的危害,沒(méi)及時(shí)停止起鉆關(guān)井?!艟?duì)班組和員工應(yīng)急處置能力不強(qiáng)技術(shù)員和司鉆缺乏判斷井下出現(xiàn)溢流的經(jīng)驗(yàn),反應(yīng)不及時(shí)、處理不果斷,應(yīng)急處置能力明顯不足。司鉆上提鉆柱時(shí)被突然噴出的泥漿擊倒,剎把失手、鉆機(jī)失控、游動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行失靈,失去井控指揮中心。當(dāng)司鉆發(fā)出關(guān)井信號(hào)后,技術(shù)員和副司鉆在跑向遠(yuǎn)程控制臺(tái)的途中聽(tīng)到鉆臺(tái)異常響聲后,慌亂中忘記自己的井控崗位職責(zé),又返回鉆臺(tái),錯(cuò)失了關(guān)防噴器的有利時(shí)機(jī),導(dǎo)致了井噴失控?!艟?duì)關(guān)鍵崗位人員素質(zhì)較低近年來(lái),由于勘探開(kāi)發(fā)工作量增長(zhǎng)迅速,大港鉆井隊(duì)伍增加較快。井隊(duì)一線崗位熟練員工嚴(yán)重缺員,新員工的比例過(guò)高。盡管進(jìn)行了大量的崗前培訓(xùn)和井控培訓(xùn),盡管從人員配置總數(shù)上緩解了人員短缺的矛盾,但是這些新增人員的基本技能和知識(shí)依然不能滿(mǎn)足安全生產(chǎn)的基本要求。三、華北泉320-1X井噴事故簡(jiǎn)況1.井噴事故發(fā)生經(jīng)過(guò)◆井噴事故發(fā)生后,地質(zhì)分析該井在800-1000m有淺氣層?!?006年10月1日一開(kāi),下入339.7mm套管129.28米?!?/p>

10月4日鉆至井深1294.24米,起鉆。0:15,起第5柱鉆桿時(shí)(鉆頭在1152m),液壓鉗打滑。0:45,修理液壓大鉗。◆1:20,起第12柱時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆具上升時(shí)環(huán)空泥漿外溢,司鉆判斷為拔活塞,上提下放活動(dòng)鉆具(正確方式應(yīng)接方鉆桿循環(huán)泥漿)?!?:30,卸掉第12柱。在起第13柱時(shí),發(fā)現(xiàn)環(huán)空繼續(xù)外溢泥漿,上提下放活動(dòng)鉆具?!?:40,起出第14柱第一個(gè)單根時(shí),發(fā)生井涌,司鉆立即發(fā)出井噴警報(bào),同時(shí)下放鉆具?!裟酀{從鉆具水眼內(nèi)噴出約30厘米,兩次搶接回壓凡爾失敗,內(nèi)防噴失控?!絷?duì)長(zhǎng)聽(tīng)到警報(bào)從井場(chǎng)住房?jī)?nèi)趕到遠(yuǎn)控房時(shí),噴出的液柱已超過(guò)二層臺(tái)。由于不能確定緊靠四通的閘門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),未敢關(guān)閉防噴器,環(huán)空井噴失控。2.泉320-1X井噴的直接原因分析:◆起鉆時(shí),環(huán)空循環(huán)壓耗喪失和上提鉆具抽吸作用,抵消了部分泥漿靜液柱壓力,致使壓力失衡,地層氣體大量侵入井筒;◆起鉆中途修液壓大鉗時(shí),在未接方鉆桿循環(huán)情況下,上提下放活動(dòng)鉆具30分,直接對(duì)地層氣體抽吸誘噴;◆起至第12-14柱時(shí)(鉆頭井深952-886m)拔活塞抽吸(井涌先發(fā)生在鉆桿水眼內(nèi)),導(dǎo)致鉆桿內(nèi)液面快速下降,鉆桿內(nèi)的液柱壓力也快速降低,使得800-1000m的淺氣層氣體壓力失衡,從鉆桿內(nèi)涌出,導(dǎo)致井噴。拔活塞導(dǎo)致鉆桿內(nèi)井噴!3.泉320-1X井噴的間接原因分析:

◆地質(zhì)部門(mén)事后分析,該區(qū)塊在800-1000m有淺氣層。◆泥漿密度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。1151-3020米井段,地質(zhì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)泥漿密度為1.18-1.20g/cm3;工程設(shè)計(jì)為1.10-1.20g/cm3?,F(xiàn)場(chǎng)鉆進(jìn)至井深1294.24米的實(shí)際泥漿密度為1.08g/cm3。

◆處理拔活塞和溢流措施不當(dāng)。本井從起至第12柱鉆桿開(kāi)始有拔活塞現(xiàn)象并出現(xiàn)溢流,現(xiàn)場(chǎng)人員未按處置拔活塞操作規(guī)程處理(接方鉆桿循環(huán)鉆井液),也未按處理溢流程序處理(關(guān)井循環(huán));而是上提下放活動(dòng)鉆具,并起出第14柱鉆桿;共費(fèi)時(shí)20多分鐘,失去了現(xiàn)場(chǎng)處置最佳時(shí)間。4.泉320-1X井噴的管理原因分析:◆人員不足,無(wú)人檢測(cè)泥漿液面。事故當(dāng)班人員,副司鉆、內(nèi)鉗工請(qǐng)假不在崗,鉆臺(tái)大班上鉆臺(tái)頂班,泥漿工頂替內(nèi)鉗工起鉆,無(wú)人計(jì)量和校核鉆井液灌入量和溢流量?!艟?duì)管理混亂,基本制度不落實(shí)。技術(shù)員安排白班司鉆將四通兩側(cè)閘門(mén)打開(kāi),司鉆未向下一個(gè)班交接,技術(shù)員也未核實(shí)。井噴事故發(fā)生后,技術(shù)員一直認(rèn)為閘門(mén)處于關(guān)位,影響了正確決策。隊(duì)長(zhǎng)未按規(guī)定在現(xiàn)場(chǎng)值班(在井場(chǎng)住房?jī)?nèi)),出現(xiàn)復(fù)雜未在現(xiàn)場(chǎng)組織指揮。副司鉆請(qǐng)假不在崗,遠(yuǎn)程控制臺(tái)無(wú)人操作。內(nèi)鉗工、場(chǎng)地工沒(méi)有及時(shí)核對(duì)四通兩側(cè)閘門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài),延誤了井控有利時(shí)機(jī)?!羧藛T素質(zhì)低,發(fā)現(xiàn)不了溢流和井涌預(yù)兆,在淺氣層部位上提下放鉆具半小時(shí),直接誘噴地層?!艟?duì)班組人員應(yīng)急處置能力不強(qiáng),出現(xiàn)緊急情況,驚慌失措,應(yīng)對(duì)無(wú)方?!舻刭|(zhì)設(shè)計(jì)無(wú)淺氣層提示,地質(zhì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不全。該井地質(zhì)設(shè)計(jì)只提供了主力油層的壓力系數(shù),沒(méi)有提供全井地層孔隙壓力曲線,使全井鉆井液密度設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)依據(jù)。1.井噴均發(fā)生在起鉆工況,井較淺三口井均在起鉆過(guò)程中發(fā)生井噴,事故發(fā)生時(shí)起出鉆桿的柱數(shù)為:泉320-1X井:起鉆13柱,起鉆前井深1294m紅G+4-52井:起鉆3柱,起鉆前井深1310m西60-8井:起鉆12雙根/折合8柱,起鉆前井深1032m。第二部分淺氣層井噴事故規(guī)律◆鉆進(jìn)和循環(huán)工況下井下正常,證明當(dāng)時(shí)的泥漿靜液柱壓力加上環(huán)空循環(huán)壓耗可以平衡地層壓力?!翥@具上提的抽吸力很大,請(qǐng)3個(gè)單位計(jì)算得出西60-8井起鉆抽吸力為1.21、1.49和1.67MPa,取中值折合當(dāng)量泥漿密度為0.15g/cm3。◆環(huán)空循環(huán)壓耗約為0.4MPa,折合當(dāng)量泥漿密度為0.04g/cm3?!舢?dāng)時(shí)的泥漿密度為1.14g/cm3,有效泥漿靜液柱壓力當(dāng)量密度為0.95g/cm3;設(shè)計(jì)給出的明化油層壓力系數(shù)為0.97g/cm3。所以,起鉆抽吸時(shí),作用在地層的有效液柱壓力與地層壓力基本相當(dāng),地層氣體很容易侵入井筒。2.地質(zhì)設(shè)計(jì)均未進(jìn)行淺氣層或油頂氣提示。沒(méi)有汲取曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的溢流、井涌和井噴教訓(xùn)。西60-8井地質(zhì)設(shè)計(jì)儲(chǔ)層為油層,沒(méi)有認(rèn)識(shí)到是底油頂氣儲(chǔ)層。地質(zhì)設(shè)計(jì)無(wú)淺氣層提示。紅G+4-52井地質(zhì)設(shè)計(jì)指出本井是在明水氣層含氣范圍之外,并未將890米的黑地廟氣層認(rèn)為是淺氣層。泉320-1X井地質(zhì)設(shè)計(jì)無(wú)淺氣層提示。三起事故均發(fā)生在過(guò)去曾發(fā)生過(guò)溢流、井涌和井噴地區(qū)從歷史資料看,紅崗地區(qū)是井噴風(fēng)險(xiǎn)較大的地區(qū)。2003-2007年港西和港中油田共發(fā)生溢流、井噴29井次3.事故反應(yīng)時(shí)間短,從井涌到井噴只有幾分鐘

三口井溢流、井涌和井噴的反應(yīng)時(shí)間工況時(shí)間井號(hào)起鉆到溢流溢流到井涌井涌到井噴起鉆到井噴西60-8井48分11分4分1小時(shí)3分紅G+4-52井5分(井漏到灌滿(mǎn)環(huán)空)15分3-5分25分泉320-1X井1小時(shí)25分10分4分1小時(shí)40分第三部分防止淺氣層井噴的針對(duì)性措施1.牢記淺氣層的井控特點(diǎn)

◆氣層特別是淺氣層,本性活躍,一旦發(fā)生溢流,發(fā)展為井噴的速度快,來(lái)勢(shì)猛,反應(yīng)時(shí)間短,控制難度大且極易著火?!魷\氣層對(duì)井筒壓力特別敏感,起鉆是淺氣層井噴概率最大的工況(鉆進(jìn)安全、起鉆井噴),在氣層或淺氣層井段附近拔活塞或上提下放活動(dòng)鉆具(停泵)易于激活誘噴氣層。◆井口溢流是最直接的淺氣層井噴顯示?!衄F(xiàn)場(chǎng)淺氣層井控工作的要點(diǎn)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流和正確快速關(guān)井?!?996-2006年,美國(guó)在海洋(外大陸架)鉆井發(fā)生井噴39次,其中抽吸導(dǎo)致井噴5次。超過(guò)一半的井發(fā)生在垂深5000英尺(1524米)以?xún)?nèi),而且是非目的層的油氣所致,都與淺層氣有關(guān),并

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