井控知识培训及事故案例分析课件(PPT 141页)

井控知识培训及事故案例分析江试安[2010]7号关于印发《江汉石油管理局井下测试公司岗位安全生产责任制》的通知第二条公司经理和书记，分公司（经理部）、项目部经理和书记，基层队队长和指导员，机（班）组长等党政正职是管辖范围内安全生产第一责任人，其他领导、职能部门科室长（主任）和员工，在各自工作范围内对实现安全生产负责。工程技术研究所：3、负责井控工艺技术管理；参与井控工作大检查；主要内容三、井喷失控的原因一、井控相关知识四、应急预案的编写二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例井控：油气井压力控制的简称。溢流：在井内液柱压力小于对应深度处的地层孔隙压力时，井口返出的液体量大于泵入的液体量或停泵后井口液体仍自动外溢的现象。井控、井喷及相关定义井喷：地层流体（油、气、水）无控制地涌入井筒，喷出地面的现象。井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。井控、井喷及相关定义井控的分级根据井涌的规模和采取的控制方法的不同，我们把井控工作分为三级：初级（一级）井控、二级井控、三级井控一级井控是指以合适的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用进平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术，又称主井控。一级井控技术要有合理的井身结构。要有比较精确的地层预报。要有可靠的井控装置。要进行地层压力检测。在钻井过程中采用合适的钻井液密度。要做地层破裂压力强度实验和裸眼承压能力试验。一级井控技术确保各次固井质量，保证套管鞋处承压能力符合要求。打开油气层后，任何时候都不允许降低井内液柱压力。打开油气层后起钻前要调整好钻井液性能，初次起钻要搞短起下；在油气层以及油气层以上300米范围内要控制起钻速度不超过0.5m/s。天然气上升对井内压力的影响36303672开井条件下关井条件下一级井控技术减少空井时间，起钻后必须立即下钻。提高人员素质，相关人员必须经过井控培训，持证上岗。落实人员24小时坐岗制度，保证及时发现溢流并及时采取有效措施。一级井控技术钻开油气层前要储备足够的重泥浆和加重材料。钻井全过程中要保证所有井控设备经常处于待命状态。下套管应换与套管尺寸相应的半封闸板，必要按规定及时灌满管内钻井液。与开发单位联系好关闭邻近注水井及抽油井的关闭事宜。井控作业的分级二级井控：溢流或井喷后按照关井程序及时关井，利用节流循环给井口施加一定回压与井内液柱压力共同来平衡地层压力，最终用重浆压井、重建平衡的井控技术。三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口的控制的井控技术。二级井控技术发现溢流后应及时按照关井程序关井。根据情况适当活动钻具。起下钻中途发现溢流要具体分析，具体对待不能一概而论。关井后压井工作应以最快的速度进行，不能长期关井不压井。要用合适密度的压井液。二级井控技术调整好接头位置防止关井时把闸板关在钻杆接头上。不允许将全封或剪切闸板的控制手柄锁住。储能器应保持经常保持待命状态，确保随时能用。应随着井口压力的升高而及时调节关井压力。钻杆内没有接入安全阀或方钻杆前不能关闭环空。井控工作中“三早”早发现：溢流被发现的越早越好、越便于关井控制、越安全。早关井：在发现溢流或预兆不明显怀疑有溢流时，应停止一切其它作业，立即按关井程序关井。早处理：在准确录取溢流数据和填写压井 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 单后，就应进行节流循环排出溢流和压井作业。井控中压力的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示方法用表压单位（MPa）表示：如地层压力为35MPa。用压力梯度单位（MPa/m）表示：如地层压力为0.014MPa/m。其好处或方便之处是在对比不同深度地层中的压力时，可以消除深度的影响。用压力系数表示：该地层压力与同井深的淡水静液压力之比，无单位，在数值上等于其当量密度值，如地层压力为1.4。我国现场人员常说某井深处的压力系数是多少，实际仍是当量密度，只不过去掉了密度量纲，只言其数量罢了。井控中压力的表示方法用当量密度单位（g/cm3）表示：具有相当密度的流体在该点形成的静液柱压力。如：地层压力为1.4g/cm3；地层破裂压力为1.6g/cm3。某点压力等于具有相当密度的流体在该点所形成的液柱压力。ρe=P/（9.81H）=G/9.81式中ρe——钻井液当量密度，g/cm3。如2000m处的压力为23.544MPa，则ρe=23.544MPa/(9.81×2000m)=1.20g/cm3这个压力表示方法，与压力梯度类似，也可以在对比不同深度压力时消除深度带来的不便。压力压力地单位是帕，符号是Pa，1Pa是1m2面积上受到1N的力时形成的压力。即1Pa=1N/m2根据需要，有时用千帕（kPa）或兆帕（MPa）1kPa=1×103Pa1MPa=1×106Pa它与过去常用的工程大气压的换算关系是1MPa=10.194kgf/cm2或1kgf/cm2=98.067kPa粗略计算时，可认为1kgf/cm2=100kPa=0.1Mpa，其误差约为2%。英制中，压力的单位是每平方英寸面积上受多少磅的力，符号是psi，换算关系是1psi=6.895kPa静液压力静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。p=gρHp——静液压力，kPa;g——重力加速度，9.81m/s2;ρ——液体密度，g/cm3；H——液柱高度，m。压力梯度压力梯度指的是每增加单位垂直深度压力的变化量，即每米井深压力的变化值或每10m垂深压力的变化值。其计算公式为：G=p/H=gρ式中G——压力梯度，kPa/m；p——压力，kPa或MPa；H——深度，m或km。用这个压力梯度的定义，静液压力公式也可以写成：静液压力=9.81×钻井液密度×垂直深度井控相关计算公式.doc溢流：通常是指当地层压力大于井内压力时，地层中的流体进入井内并推动井内钻井液外溢的现象。这种现象也称井涌。失去控制的溢流则称为井喷。溢流发生的原因1、对地层压力掌握不准确2、井内钻井液柱高度下降（1）起下钻时灌入的钻井液量不够。（2）井漏引起井内钻井液柱高度下降。3、钻井液密度下降4、起钻时产生抽吸压力（1）核对灌入井内的钻井液量（2）短起下钻法关井发现溢流后，果断迅速地关井，具有以下优点。（1）控制住井口，可使井控工作处于主动，有利于实现安全压井。（2）制止地层流体再继续进入井内。（3）使井内有较多的钻井液，可以减小关井和压井时的套管压力值。（4）可以较准确地确定地层压力和压井钻井液密度。关井的基本要求关井要及时果断井内有钻具不能关全封关井不能压裂地层关井方法软关井硬关井修正关井软关井或半软关井所谓软关井或半软关井就是指先开通节流管汇（节流阀全开或半开以下统称软关井），再关防喷器，最后关节流管汇的关井方法。软关井最大的优点在于能够防止液流通道突然关闭，使液流的速度急剧变化，引起系统中液体动能的突然变化产生“水击效应”。软关井适用情况井口溢流速度过高；井口装置承压较低；地层破裂压力过低。硬关井所谓硬关井就是指在关闭防喷器时，节流管汇处于关闭状态的关井方法。它的突出优点就是动作少、关井快，能在最短的时间内关闭井口。硬关井适用情况井口溢流速度不高；由于盐水侵入量越大，井壁越不稳定，故尽可能采用本方法；井口装置能够承受较大压力。钻进过程中关井程序（软关井）发信号停转盘、停泵上提钻具开节流管汇侧的液动平板阀或手动平板阀关封井器关节流阀试关井，在套压允许条件下关节流阀上游平板阀，打开环形防喷器录取关井立压、套压和钻井液增量及时向队长或技术员以及甲方监督汇报。不循环法录取立压关井，等待套压相对稳定，记下套压；缓慢启动泵，直到套压开始升高，停泵，记下此时立压和套压；关井立压就等于停泵时立压减去套压升高值。循环法录取立压关井，等待套压相对稳定，记下套压；启动泵，迅速打开并调节节流阀以保持套压不变。调节泵到压井泵速。 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 此时泵压，停泵，关节流阀关上游平板阀。关井立压就等于泵压减去该泵速下循环压力。检查与释放圈闭压力通过调节节流阀释放钻井液，每次放40—80L。然后观察立压变化。如果立压每次均降低，则可继续每次放40—80L。如果立压降低幅值明显减少，则可停止释放。硬关井开平板阀关预定防喷器上报每分钟读取立压、套压修正关井程序关防喷器开平板阀上报每分钟读取立压、套压软关井开平板阀关防喷器关节流阀确定套压不超过预定值每分钟读取立压、套压分流程序发信号停转盘停泵上提方钻杆打开放喷管线关分流器开泵尽可能高速向井内泵入液体熄灭所有明火和断掉电子系统。小结关井需要迅速果断的行动。关井以后关井套压不允许超过最大允许关井套压。钻头离井底越近，对压井作业越有利。井涌量越小进行井控越容易。井涌控制原理迅速关井是井控的第一步，但是安全关井对井眼的控制是暂时的。在溢流物没有被循环出井眼之前一级井控是不可能实现对井眼的控制的。常规压井方法都要用到以下两种原理：井底常压法原理U型管原理二级井控的两个重要考虑1、使作用在地层上的井底压力高于地层压力，防止新的地层流体继续侵入井内。2、在超平衡地层压力时不能使井口压力过高，防止压漏地层或憋坏设备。任何基于上述考虑的压井技术都可以称为井底常压法。井底常压原理常规压井技术的基本指导思想是在整个压井施工的过程中使井底压力与地层压力之间差值保持恒定，既不使新的地层流体侵入井内，又不使控制压力过高而危及地层和设备。常用的压井方法如司钻法、工程师法、循环加重法等都属于井底常压法。它们之间的区别就在于第一循环周所用的钻井液密度不同。理想压力表为更好理解上述原理，我们假设可以在循环系统的关键位置装上压力表。1、地层处2、井底处3、最薄弱地层处4、套管处5、立管处54321“U”形管原理关井条件下的压力平衡钻柱内：地层压力pp＝井底压力pb＝关井立压pd＋0.098×钻井液密度ρm×垂深H环空内：地层压力pp＝井底压力pb＝关井套压pa＋0.098×钻井液密度ρm×（垂深H－溢流高度hw）＋0.098×溢流密度ρw×溢流高度hw关井条件下的压力平衡节流循环时：关井立压＋低泵速泵压＋钻具内静液柱压力－钻具、水眼处压耗＝地层压力＋环空压耗＝套压＋环空静液压力＋环空压耗通常由于环空压耗不会大于15bar而且环空压耗有助于平衡地层压力所以计算时经常将其舍去。压井时应达到的要求始终保持井底压力大于或等于地层压力，并保持井底压力不变。严格按井控要求和措施施工。保证不压漏地层。保护油气层。压井排量/泵速的选择及原因压井排量/泵速一般选正常钻进排量/泵速的1/2----1/3。原因：（1）正常循环压力加上关井立压有可能超过泵的额定工作压力。（2）大排量高压泵所需要的功率有可能超过泵的输入功率.(3)大量流体流经阻流器有可能堵塞阻流器，从而压漏地层.溢流性质的确定ρw＝ρm－10.2（pa-pd）／hwhw＝泥浆池增量ΔV／溢流井段每米容积Va1.07～1.20盐水，0.12～0.36气体，0.36～1.07油或油水混合物井底压力之间关系式中：pd关井立管压力，bar；pmd钻柱内静液柱压力，bar；pp地层压力，bar；pa关井套压，bar；pma环空内气液混合静液柱压力，bar。压井过程中的立压变化初始循环立压:初始循环立压＝低泵速泵压＋关井立压终了循环立压:终了循环立压=(压井液密度/原钻井液密度)×低泵速泵压关井程序（江汉油田试油及井下作业）：1．起下管柱中发生溢流时关井操作程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下作业；（3）抢：抢接内防喷工具；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（关半封封井器）及内防喷工具（关旋塞阀）；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力变化，迅速向值班干部及甲方监督 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。2．起下井下工具中发生溢流时关井操作程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下工具作业；（3）抢：抢接油管和内防喷工具；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封）及内防喷工具；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。3．电缆射孔发生溢流时关井操作程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止起下电缆作业；（3）抢：剪断电缆，若情况允许抢下管柱或抢装井口；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封），关内防喷工具；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。4．钻磨中发生溢流时的关井程序：（1）发：发生信号；（2）停：停转盘、上提方钻杆；（3）抢：停泵、卸方钻杆、抢下带内防喷工具的钻杆或油管；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封）及内防喷工具；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队干部及甲方监督报告。5．空井发生溢流时的关井程序：（1）发：发出信号；（2）开：开启防喷管汇液（手）动平板阀；（3）抢：若井下情况允许时，抢下钻具、接内防喷工具或座悬挂器；（4）开：开节流阀及前面的平板阀；（5）关：关防喷器（有环防的先关环形防喷器，后关半封，若无管柱则关全封），关内防喷工具；（6）关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前平板阀；（7）看：认真观察，准确记录套管压力，并迅速向队值班干部及甲方监督报告。6．拆换封井器及采油（气）井口上半套发生溢流时（井内有管柱）的关井程序：（1）发：发出信号；（2）停：停止换装作业；（3）抢：抢装内防喷工具和防喷器，关内防喷工具；（4）开：开启放喷管汇液（手）动平板阀及平板阀后的针阀；（5）关：关防喷器；（6）关：试关井（先关节流阀，再关节流阀前平板阀）；（7）看：认真观察，准确记录油、套管压力，并迅速向队值班干部及甲方监督报告。测试过程溢流的处理1．测试施工过程中发生溢流或漏失时，立即通知钻井队（试油、气队）的当班司钻及现场负责人。如需循环压井，由测试队操作，打开反循环阀，循环压井。2．迅速采取应急措施。（1）井口（控制头、采油树）主阀下游失控，立即抢关井口（控制头、采油树）主阀。（2）井口（控制头、采油树）主阀上游渗漏，应立即井下关井。3．操作井下关井失败则进入钻井队（试油、气队）井喷失控应急程序。（1）全体测试人员立即沿安全撤离路线撤入安全区；（2）清点现场测试人员；（3）听从井队（试油、气队）统一安排，在安全条件允许的情况下，抢出资料及测试设备等。关井套压的控制关井后的最高压值不能超过下面三个极限中的最小值。1、井口装置的额定工作能力。2、套管最小抗内压强度的80%。3、地层破裂压力所允许的关井套压值。压井压井时，不论采用什么方法压井，均应达到下列基本要求。1、压井时的井底压力必须等于或稍大于地层压力，使地层流体在压井过程中和压井结束后不能再进入井内。2、在压井过程中，不能发生溢流失控造成井喷事故。3、在压井时不能使井筒受压过大，要保证不压漏地层，避免出现井下复杂情况或地下井喷。4、要保护好油、气层。防止损害油、气层的生产能力。司钻法压井定义:先用原浆循环排溢流,再用重浆压井的压井工艺.压井步骤:计算压井基本数据。填写压井施工单，绘出立压控制进度表。压井施工。第一步:用原浆循环排溢流缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井套压不变，直到排量达到压井排量。(5分钟之内完成)保持压井排量不变，调节节流阀，使立压等于PTi，直到溢流到井口。排完溢流，停泵关井，则Pa=Pd。第二步:用重泥浆压井缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持新的关井套压不变，直到排量达到压井排量。(5分钟之内完成)保持压井排量不变，调节节流阀，使套压保持新的关井套压(已等于关井立压)不变，直到重浆到达钻头。----t1第二步:用重泥浆压井重泥浆返入环空，调节节流阀，使立压等于PTf，直到重浆返出井口，-----t2停泵关井，若压井成功，则Pa=Pd=0.开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。压井过程中立压及套压的变化初始循环立压终了循环立压套压第一循环周第二循环周T1T2T3T4TP工程师法压井定义：直接用重泥浆压井的井控工艺。施工步骤：缓慢开泵，同时迅速打开节流阀及节流阀上游的平板阀，调节节流阀，使套压保持关井套压不变，直到排量达到压井排量。(5分钟之内完成)工程师法压井施工步骤保持压井排量不变，调节节流阀，按照立压控制进度表来调节立压，直到重泥浆到达钻头。--t1重泥浆返入环空，调节节流阀，使立压等于PTf，直到重浆返出井口。--t2停泵关井，若压井成功，则Pa=Pd=0。开井循环，调整钻井液性能，恢复生产。压井过程中立压及套压的变化T1T2T3T4T初始循环立压终了循环立压套压P压井过程中故障显示故障名称立压套压立管、水眼部分堵塞上升不变泵速增加上升不变水眼解堵下降不变部分井漏下降不变钻具刺漏下降不变泵冲蚀下降不变泥浆胶凝打破先升后降不变压井过程中故障显示故障名称立压套压节流阀刺漏下降下降节流阀堵塞上升升高井眼桥堵上升先降后升完全井漏下降0泵效下降下降不变压井注意事项节流阀调节：准确的压力控制对任何井控操作都是极为重要的。通过调节节流阀控制井内压力过程中不合适的操作会导致二次溢流、压漏地层或损坏设备。几个关键环节需要恰当的操作。压井注意事项开泵时：当开泵时系统压力将开始上升。当套压开始上升时节流阀必须迅速打开以允许流体通过，但是与此同时必须保持井底压力不变。如果井眼压力过高井漏或地层损害将会发生。如果压力过低将会发生二次溢流。这将会在下文中详细讲解。压井注意事项恰当的节流阀操作：一旦泵速达到压井排量，维持适当的循环压力是靠节流阀的调节来实现的。如果立压太高尽可能准确的判断超出的数值。这个数值应该通过调节节流阀来从套压部分放掉的。通过释放一部分套压来修正循环压力。释放多少压力可以通过计算或压力表增量或根据经验。只有当这个数值被确定下来，小心操作节流阀把它开大。如果循环压力过低采用同样方法调节节流阀把它关小。压井注意事项也许最常见的错误就是观察节流阀开度表认为每一次调节同样的开度会引起相同的压力变化。通过阻流器的流量与压力损耗并不是线性关系。当节流阀开度开大或关小时，节流阀开度表并不能代表装置压力会发生变化。节流阀开度表只是用来显示节流阀开度或是开关趋势。压力调节应该慎重的使用压力表而不是开度表。压井注意事项气体通过节流阀：维持正确的压力与流体类型、流动速度和节流阀尺寸有直接关系。如果不同类型的流体流经节流阀它们的流动阻力和流动速度也将增加或减少。这就是气体冲击或流经节流阀时会突然发生压力下降的现象。在这种情况下井内压力下降有可能会导致二次溢流。压井注意事项在整个施工过程中应该随时记录压力变化。如果压力突然降低查阅已经记录的数值并且立即关小节流阀直到达到最后记录的数值。给出恰当的压力传播滞后时间按照需要重新调整节流阀。当液体将气体替出节流阀后，随之而来的就是循环压力的升高。这时应及时开大节流阀使循环压力降到预定值。在循环除气时这个步骤可能会重复数次。压井注意事项流体随气体通过节流阀：气体在通过节流阀时需要的开度比维持同样压力下液体所需开度小得多。当液体跟随气体冲击节流阀时会导致急剧的压力升高。这个压力升高可以导致地层损伤。这时应立即查阅先前纪录的压力图迅速开大节流阀把套管压力调整到液体撞击之前的水平。给出合适的压力传播滞后时间并且适时调整。压井注意事项停泵：一旦停泵节流阀需要迅速关闭以保持压力。如果压力低于预定值就会发生二次溢流，另一方面如果压力太高就会发生井漏事故。压井注意事项压力传播滞后如果想象井眼是一个由钻杆和环空组成的U形管。那就意味着套压和立压是有着紧密联系的，压力信号和泵排量变化都会反映在整个U形管系统中。立压反映的是井下压力，如果压井过程中立压偏离预定值井底压力就会出现相应变化为保持井底压力不变应该及时更正。这通过调节地面节流压力来实现。压井注意事项当节流压力变化时，循环系统就会出现一个压力波动。它不会立即反映在立压表上，而是会出现滞后现象。在调节立管压力时必须要考虑这个滞后问题。压井注意事项据经验压力在井内传播速度大约是304.8米/秒，钻具在井底时要考虑压力要从井口传到井底然后再传到井口的双倍路程。在深井中如果不考虑压力滞后问题将会导致修正过度从而引发二次溢流或失去循环。有很多因素会影响压力的传播速度，比如气体的可压缩性、循环排量导致的钻井液流动速度变化、流体类型和流体可压缩性都会对压力传播速度会有影响。这就决定了压力对调解的反应速度不会是瞬间的。压井注意事项开泵开泵的过程是一个非常关键的时刻。低的循环排量会产生更少的环空压耗并且作用在地层的压力也会更少。过高的泵速会导致过大的压差作用在地层上从而导致油气层损害或井漏。而且当气体到达地面时除气设备也有可能因此而超负荷。与大排量压井所带来的负面效应相比小排量所延长的循环时间就显得微不足道了。压井注意事项开泵时如何保持井底压力为常数1、有效地交流2、缓慢开泵3、在泵速达到压井排量过程中要保持套压不变。压井注意事项4、如果恰当的开泵程序之后实际的初始循环立压与计算值相差很大，这时就要判断是使用实际值还是关井评估后重新开始。5、维持压井排量。主要内容三、井喷失控的原因一、井控相关知识四、应急预案的编写二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例“12·23”特大井喷责任事故导致243人被高浓度的硫化氢天然气夺去生命，4000多人受伤，造成直接经济损失达6432.31万元的严重后果。1990年10月11日的王15-33井井喷事故造成直接经济损失368万元。人员伤害和经济损失造成的危害2003年12月23日发生的罗家16H井及2004年12月2日发生的曲2井井喷事故，分别造成60000余人和4600余人的紧急疏散。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序人去楼空造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏1983年2月,伊朗海岸外的瑙鲁滋油田发生井喷，每天7000桶(111.7万升)原油白白地流入海里；1969年，美国加利福尼亚州圣巴巴拉海湾的海底油田井喷，几天之内，从海底涌出一万多吨原油，油田被迫封闭，每天仍有两吨原油喷入海里。1990年10月11日，王15-33井井喷事故中，1063小时的井喷，造成了严重的油气资源损失。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染1979年6月3日，墨西哥石油公司的伊斯托克1号平台，突然发生井喷，井喷造成10毫米厚的原油涌向墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里，宽40公里，覆盖1.9万平方公里的海面，使这一带的海洋环境受到严重污染。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾1984年9月1日，位于印度尼西亚西爪哇的帕西加里笛的PSJ-A探井井喷，几秒中后着火，钻机在10分钟内烧毁，当时的火焰高达130米，在方圆300米内的噪音为100分贝。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾设备损坏1990年10月11日，大港油田王15-33井井喷，井架倒塌报废。1996年10月25日，长庆油田W24-23井，井喷着火，7分钟后井架倒向泵房，进而烧毁井场部分设备和材料。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾设备损坏油气井报废1984年印度尼西亚PSJ-A探井因井喷报废。1997年新疆玛扎4井井喷，导致井眼报废。2003年中4－72井井喷导致该井报废。井喷是事故井喷失控是灾难性事故“12·23”特大井喷事故给人民的生命财产造成了巨大损失，给中油集团造成了极坏影响，也给国家造成严重的国际影响。事故再一次警示我们：据不完全统计，1985年至今国内陆地共发生井喷失控事故56起，造成直接经济损失23561万元，直接时间损失41854小时，死亡266人，受伤4047人。主要内容三、井喷失控的原因一、井控相关知识四、应急预案的编写二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例　人的因素　　物的因素　　管理的因素　　环境的因素　　工艺的因素　原因分析二、井喷失控的原因风险识别和应急能力差井控安全意识淡泊思想麻痹、侥幸心理井控应知应会和操作水平低不熟悉或不执行井控实施细则不执行或未制定井控技术措施关井时出现误操作人的因素防喷器闸板心子刺司钻、远程控制台及手动锁紧装置失灵井口连接法兰钢圈或四通闸门刺节流、压井管汇本体或其闸阀、节流阀刺高压防喷管线本体或其连接法兰钢圈刺内防喷工具失灵物的因素设计的井身结构不合理设计与实际的钻井液密度偏低选择使用的井控装置压力级别低制定的井控技术措施缺乏针对性设计使用的钻具组合不利于防漏喷处理溢流、井涌的方法不当工艺的因素井控 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 不完善井控操作证制度不落实坐岗制度不落实井控工作监督检查制度不落实井控例会制度不落实干部24小时值班制度不落实井控装备试压、检修与巡检制度不落实打开油气层前的申报与审批制度不落实防喷演习制度不落实井喷事故逐级汇报制度不落实管理的因素地下有浅层气或油(水)顶气或高压油气水层裸眼段低压易漏失层和高压油气水层并存承钻无任何实钻资料可参考的区域探井浅部钻穿生产的油气或注水井超高温、高含硫井的施工作业施工井周围有注水井且未停注和泄压环境的因素主要内容三、井喷失控的原因一、井控相关知识四、应急预案的编写二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例应急预案应包括但不限于以下内容：1．应急组织机构；2．应急岗位职责；3．现场监测制度；4、应急物资准备5．应急程序；（1）报告程序；（2）报警方式；（3）人员撤离程序；（4）点火程序。6．应急通讯联络表；7．应急培训与演习。主要内容三、井喷失控的原因一、井控相关知识四、应急预案的编写二、井喷失控的危害五、典型井喷失控事故案例井喷和失火.MPG井喷57秒.wmv案例一：四川“12.23”罗家16H井井喷失控事故2003年12月23日，中石油重点科技攻关项目—罗家16H水平井，发生井喷失控。由于点火不及时，导致硫化氢大量外泄，造成243人被高浓度的硫化氢夺去生命，4000多人受伤，6万多人被疏散，9万多人受灾，造成直接经济损失6432.31万元。事故原因——直接原因钻具组合中未安装钻具回压阀。现场人员没有制定和采取任何安全措施，也没有汇报就擅自取掉了回压阀，致使起钻至井深209.13m发生井喷时钻杆内无法控制。钻进中有明显的直接油气显示但未采取任何措施。该井钻进时钻遇快钻时，钻时从34.4min降至最低6.2min，因本身就在气层中钻进，这是明显的裂缝油气显示征兆。司钻和地质工没有注意到这一情况。事故原因——直接原因起钻前循环时间严重不够。该井4049.68m井深的循环一周需要97min，循环迟到时间为62min。从录井曲线读值实际循环泥浆时间是35min，即尚有1870m的环空容积钻井液为混气钻井液未排出地面。这些尚在环空的气泡，甚至还可能有气柱，在起钻过程中，不断滑脱，膨胀上升，导致溢流发生，使井内环空液柱压力进一步降低，最后导致井喷。在气层中钻进没有进行短程起下钻。起钻前没有进行短程起下钻检测油气上窜速度，以确定起下钻作业的安全时间。致使起钻安全时间不够，起钻中途发生溢流，进而导致井喷失控。事故原因——直接原因起钻时钻具内喷泥浆不作认真分析和处理。钻具起一柱喷一柱，当时现场人员认为，此状况是“钻进时泥浆加了料，没有循环均匀”的错误判断，没有采取处理溢流的措施，失去了安全处理的时间。起钻过程中修理设备后未下至井底循环。在起钻至井深1849m（而不是95/8″套管鞋2478.89m），修理顶驱设备时间长达4小时20分钟，修好后又没有下钻至井底循环排出气侵泥浆，而是直接起钻，延长了停止循环泥浆的时间。加之起钻过程又很长，使井内静止时间长达18:21，超过了安全时间，使油气上窜到井口。事故原因——直接原因起钻不认真灌泥浆，没有及时发现溢流。在实际起钻过程中，并没有落实坐岗制度，也没有按规定灌泥浆，有4次5柱以上才灌一次泥浆，开始起钻就起6柱后才灌一次泥浆，间隙最长的达9柱才灌一次。并且没有灌入量的记录。因为没有灌泥浆记录的文字资料，因此不能准确确定本次起钻的实际溢流量。但从起钻时一直在喷泥浆这一现象分析看，有可能从一开始就灌不进泥浆。再加上起钻喷掉的大量泥浆，实际已经发生了很长时间的溢流，溢流量有可能很大。事故原因——间接原因对高含硫高产量大斜度水平井的井控风险认识不足。罗家16H井是高产高含硫水平试验井，对于此类油气藏，还没有长水平段钻井的经验。储层暴露段的加长和井筒由垂直变为水平以后，气侵形式、气侵量以及气体在井筒内的聚集可能都发生了变化，这些变化带来了新的井控风险，也造成了油气控制的复杂性。罗家16H井在工程设计和施工中没有进行认真的风险识别，没有制定相应的井控措施是造成井喷失控事故的间接原因。现场技术人员和操作人员业务素质差。初始采取了不当的技术措施，再接下来操作人员不能尽职尽责，不能发现问题，再就是现场技术人员和司钻等人对溢流的判断失误，都表现出了业务素质的低下和井控意识的不足。事故原因——管理原因有制度，无落实。从分析井喷失控的直接原因看，有一系列的严重违章操作，但这些操作的规定是明明白白写在《钻井井控规定》和《钻井井控实施细则》里的，有章不循是造成事故的重要原因。监督不到位。从事故调查中可以发现，该队在事故前的施工中就有多处违犯《钻井井控实施细则》的行为，象坐岗制度不落实、起钻前不检测油气上窜速度等。可是没有得到有效的查处和制止。以致酿成大祸。应急体系的建立不够完善，以致在紧急情况下不能够有效发挥作用，造成事故扩大，大量人员伤亡。2003年2月18日1:22，大港中4-72井在起钻时发生井喷，1:24左右着火，2:08井架朝大门方向倒塌，9:20喷势减弱并熄火，9:30停喷。“2·18”事故造成井架倒塌报废，所幸未造成人员伤亡。案例二：大港“2.18”中4-72井井喷失控着火事故井筒内钻井液液柱压力低于地层孔隙压力◆下钻到1919m时1#联动机轴断，此时钻井液已经静止13.13小时，在明知已经揭开油气层的情况下（井深1652m短起下钻时已经发现钻井液密度由1.14g/cm3降至1.06g/cm3的油气浸现象，全烃含量达0.21-1.82%），没有采取循环钻井液测后效就决定起钻，错过了通过循环钻井液来摸清井下油气浸或井底异常的有利时机。◆起钻时钻井液灌入量小于所起出钻具的相应体积。井队当班起钻至发生井喷，共灌钻井液11次，但灌入量仅为1.2m3，明显小于起出的钻杆体积：2.54m3。井筒内钻井液当量密度降为1.07g/cm3，导致井内液柱压力与地层孔隙压力失去平衡。◆在油层井段采用高速档起钻，由于起钻速度快和钻具中加带扶正器的联合作用，造成起钻抽吸，诱导井喷。事故原因——直接原因◆作业班组全体人员没有发现溢流。当送联动机的人员发现异常并通知司钻时，司钻才发警报信号，此时已经井涌。◆发现井涌以后班组没有及时正确地关井。没有快速抢装钻具内防喷工具。◆关防喷器时操作错误，本应关环形和半封，但在操作时关的是全封。事故原因——间接原因2007年9月9日13:27，大港西60-8井在起钻时发生井喷，13:30左右井口着火，由于远程控制台被火焰包围，未能及时实施关井，最终导致井喷失控着火。“9.9”事故造成ZJ20K设备报废，并造成1人员伤亡。案例三：大港“9.9”西60-8井井喷失控着火事故◆起钻时作用到气层的当量泥浆比重降低，使得地层气体大量侵入井筒。本井在钻进和循环工况下正常，证明当时的泥浆静液柱压力加上循环压耗是可以平衡地层压力的。但是，在停泵活动钻具和起钻工况下，由于循环压耗的丧失和钻柱上提抽吸力的共同作用，抵消了部分泥浆静液柱压力，导致地层气体大量侵入井筒。特别是起钻前，修理液压大钳时未循环泥浆，而是在井底5～13m范围内进行了11次共计23分钟的上提下放钻具，加剧了地层气体大量侵入井筒的过程。◆发生溢流后未及时关井。由于值班干部脱岗没有在现场，遥控指挥；司钻一味地等待值班干部（技术员）的指令，没有及时果断关井，致使溢流发展为井喷。事故原因◆关井程序未完成，导致井喷失控。司钻发出报警信号，班组各岗位按“四·七”动作跑位过程中，替班副司钻听到关井信号后，没有跑向远程控制台，而是去开节流管汇四号闸门；司钻在上提方钻杆过程中，躲闪喷出的泥浆，造成刹把失控，方钻杆连同钻具下坠，水龙头砸在转盘面上且提环脱钩。正在跑向远程控制台的替班副司钻，在听到钻台碰撞声后，没有继续跑向远程控制台实施关井操作，而是与站在场地上的技术员一起跑上钻台，试图上提方钻杆关井，从而错失了关万能防喷器的有利时机，最终导致井喷失控。事故原因◆喷出的天然气被柴油机产生的火花或其携带出的砂子与井架底座碰撞产生的火花点燃。井喷发生后，当班柴油机司机停了带泵的柴油机，但是，由于带动绞车和转盘的主柴油机在一个中间平台上，井喷喷势加剧后难以接近，未能停止，喷出的气体可能会被点燃。或者，由于井口喷势剧烈，气体裹带地层泥砂打击井架底座产生的火花点燃了喷出的天然气。◆井架工逃生不及时。在二层台上作业的井架工反应迟钝，在接上方钻杆到发生井喷的21分钟内没有及时从井架撤离，失去了逃生的有利时机，着火后井架工被迫爬上天车从井架绷绳下滑到地面被大火烤死。事故原因◆井队对浅层气潜在的井喷风险认识不足。该队未能认识到该井地处港西地区，存在钻遇浅层气的可能，同时对浅层气的危害也没有充分的认识，未采取任何井控安全提示和措施，班组人员思想麻痹，从而在起钻前、起钻过程中、发生溢流、顿钻时未能及时采取措施。◆井控管理制度未得到有效落实。该队没有按细则规定进行短起下钻求取油气上窜速度，验证泥浆密度是否满足压稳油气层；起钻拔活塞时，未按规定接方钻杆循环，而是盲目起钻；发现溢流后没有及时关井，延误了井控处置时间，使溢流演变成井喷、井喷失控，继而着火。管理问题◆对技术员管理不严。该队原第一技术员调整到新组建钻井队，由第二技术员担任第一技术员。该技术员井控知识匮乏且没有责任心，钻开油气层起钻不搞短起下，值班不在岗位，当发生溢流不到现场进行组织。◆井队现场技术力量薄弱，井控关键工序技术监控不到位。当时队长、副队长、住井安全监督学习不在队，只剩下技术员和副队长在队，当班操作人员技术素质低，司钻是参加工作只有三年的农民工，井架工上班才5个月，未能及时发现溢流，当溢流增大发现后，现场处置不当，从而延误了关井、逃生的有利时机。如果该公司委派有经验的工程师盯井，也许就能有效避免该事故的发生。管理问题◆随意替岗，直至乱岗。9月6日倒班，副司钻请假，未经现场培训就安排场地工顶替副司钻，发关井信号后，他没有去远程台，而是条件反射去节流管汇打开四号阀，等明白过来去远程台途中还问技术员是否关井，顿钻后又上钻台还不去关井；场地工由于没有坐岗证，与井架工商量后擅自上井架，由于不具备井架工的技能，发长笛信号后没有立即从二层台逃生；接替场地工原井架工脱岗与机工在配电房聊天，没有在循环罐上坐岗、计量灌泥浆情况。管理问题◆员工井控培训不到位，应急处置能力差。管理问题取、验证培训多，实际能力培训少，特别是缺乏有针对性地实际演练。致使在发生井控突发事件时，班组人员没有应变能力，惊惶失措，从而不能正确关井和应急逃生。从两名技术员和司钻、副司钻不关井的事实证明，他们只知道4种工况的关井动作。而且实习技术员（取得井控合格证才5个月）到循环罐观察出口槽，发现停泵返出量已经很大，不知道是溢流，还回到宿舍问技术员，不知道关井，错过了近10分钟的关井时间；当方钻杆顿下后，技术员就在钻台左前方，当时没着火，也知道井喷了，但不知道方钻杆在井内可以用万能关井，非得将方钻杆提出转盘面关半封，而不是立即关万能。管理问题◆员工井控培训不到位，应急处置能力差。在井喷后，有人从靠近远程台处逃跑，但没有人去关万能，错过了最后关井时机。井架工（死者）在接方钻杆直至听到关井信号后，未及时撤离二层台逃生，错过了有利的逃离时机。管理原因◆员工井控培训不到位，应急处置能力差。2006年10月5日凌晨1:40，华北泉320-1X井发生井涌，两次抢装回压凡尔失败，内防喷失控，同时由于不能确定防喷器四通两侧闸门的开关状态，未敢关闭防喷器，造成环空井喷失控。内2闸门内1闸门案例四：华北“10.5”泉320-1X井井喷失控事故事故原因——直接原因拔活塞导致钻杆内井喷！◆起钻时，环空循环压耗丧失和上提钻具抽吸作用，抵消了部分泥浆静液柱压力，致使压力失衡，地层气体大量侵入井筒；◆起钻中途修液压大钳时，在未接方钻杆循环情况下，上提下放活动钻具30分，直接对地层气体抽吸诱喷；◆起至第12～14柱时(钻头井深952～886m)拔活塞抽吸(井涌先发生在钻杆水眼内)，导致钻杆内液柱高度快速降低，钻杆内的液柱压力也快速降低，使得800～1000m的浅气层气体压力失衡，从钻杆内涌出，导致井喷。事故原因——间接原因◆地质部门事后分析，该区块在800～1000m有浅气层。◆泥浆密度未达到设计要求。1151～3020米井段，地质设计设计泥浆密度为1.18～1.20g/cm3；工程设计为1.10～1.20g/cm3。现场钻进至井深1294.24米的实际泥浆密度为1.08g/cm3。◆处理拔活塞和溢流措施不当。本井从起至第12柱钻杆开始有拔活塞现象并出现溢流，现场人员未按处置拔活塞操作规程处理（接方钻杆循环钻井液），也未按处理溢流程序处理（关井循环）；而是上提下放活动钻具，并起出第14柱钻杆；共费时20多分钟，失去了现场处置最佳时间。◆人员不足，无人检测泥浆液面。事故当班人员，副司钻、内钳工请假不在岗，钻台大班上钻台顶班，泥浆工顶替内钳工起钻，无人计量和校核钻井液灌入量和溢流量。◆井队管理混乱，基本制度不落实。技术员安排白班司钻将四通两侧闸门打开，司钻未向下一个班交接，技术员也未核实。井喷事故发生后，技术员一直认为闸门处于关位，影响了正确决策。队长未按规定在现场值班（在井场住房内），出现复杂未在现场组织指挥。副司钻请假不在岗，远程控制台无人操作。内钳工、场地工没有及时核对四通两侧闸门开关状态，延误了井控有利时机。事故原因——管理原因◆人员素质低。发现不了溢流和井涌预兆，在浅气层部位上提下放钻具半小时，直接诱喷地层。◆井队班组人员应急处置能力不强。出现紧急情况，惊慌失措，应对无方。◆地质设计无浅气层提示。地质设计数据不全。该井地质设计只提供了主力油层的压力系数，没有提供全井地层孔隙压力曲线，使全井钻井液密度设计缺乏科学依据。事故原因——管理原因2007年6月5日，吉林红G+4－52井井喷失控，并造成事故井周围约100m范围内陆续发现三处地表（水源井）冒出水、气。案例五：吉林“6.5”红G+4-52井井喷失控事故事故原因——直接原因◆在钻进过程中发生严重井漏，环空液面下降，导致浅气层的流体（气、水）大量涌入井筒，气体上窜膨胀，引发起钻时井喷；由于没有安装封井器，致使井喷无法有效地处置，是造成井喷失控的直接原因。漏喷转换+无控制手段事故原因——间接原因◆红岗油田存在2套浅气藏明水气层，埋藏深度为320～390米，含油面积15.2平方千米，天然气储量3.3亿方。累产气1.35亿方，采出程度40.9％。黑帝庙油气层，埋藏深度为840～910米；含油面积5.8平方千米，石油地质储量212万吨，天然气储量13.1亿方。累产气1.32亿方，采出程度10.1％。事故井钻穿这两个浅气层后，又突然发生严重井漏，环空液面急剧下降，压力失衡，致使浅气藏气体(主要是明水气层的水和黑帝庙油气层的气)大量侵入井内，发生井喷。气从何来？事故原因——间接原因◆高台子油层井漏严重﹥高台子油层微裂缝发育，有发生严重漏失的地质基础。﹥原始地层压力情况下，漏失不明显。1995～1997年完成的28口井，只有3口井发生轻微井漏。﹥经过多年注采后，井下情况发生变化，储层压力亏空，井漏严重。2007完成的11口井，有8口井发生了漏失，漏失量为20～96m3。﹥钻井泥浆密度过大，加剧了井漏。﹥技术敏感性低、设计跟踪不到位，未采取预防措施，致使事故井发生严重井漏。多年注采使地层发生变化！事故原因——间接原因◆处置井漏措施不当钻井队未汲取本平台前两口井井漏教训，在施工中仍然执行泥浆密度的上限，亦未及时采取防漏措施，致使事故井在钻进至1310m时，漏失严重，泥浆失返。发生井漏时，钻井队只考虑了静止堵漏和防止井壁坍塌埋钻具，采取连续起钻5柱静止堵漏的经验做法，忽视了上部浅气层潜在的井喷风险。井队没有按照《各区块一次井控预案》：“在遇到漏失需要起钻时，要用方钻杆一根一根带出钻杆……”的要求处置井漏，而是卸掉方钻杆整立柱起钻，使得井喷发生后没能接上方钻杆，给井喷失控后的处理带来困难。人为导致严重井漏和井喷事故原因——间接原因◆没有按规定设计安装封井器4月25日，工程设计单位钻井院完成了第一份工程设计，该工程设计是装封井器的。4月30日，吉林油田公司开发事业部组织地质和工程设计单位以及产能建设单位召开专题会议。会议认为该地区采用一次井控可以防止井喷发生，决定不安装防喷器，否决了装封井器的工程设计。此次会议严重违反集团公司井控规定和吉林油田井控实施细则。油田公司开发部门无视下部漏失容易导致上部气层井喷的风险，过分依赖和夸大一次井控的作用。不安装封井器，致使井喷后井口无法控制，酿成井喷失控。没有控制井喷的手段！◆沿袭历史形成的捆绑式区块设计，设计简单、粗放●不论是地质设计还是工程设计，一直沿袭历史上形成的捆绑式的区块设计，一个设计包括了红G+3-42等13口井，缺乏针对性和可操作性。地质设计内容不全、简单、漏项。没有提供“全井段地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、浅气层资料、邻井资料、已开发区块注水井分布和分层动态压力数据”，没有标出明水气层、黑帝庙气层的井段位置和压力系数。故障提示笼统泛泛，失去了应有的提示作用。特别是对于高台子油层多年注采后的变化没有任何提示。设计源头没有控制！事故原因——管理原因◆钻井泥浆密度设计不合理红岗油田完钻的639口老井，采用的泥浆密度普遍偏高。泥浆密度在1.20g/cm3以上的井数为585口，占总井数的91.5%。按照集团公司钻井井控规定，红岗油田泥浆密度应采用1.00～1.08g/cm3（地层压力最高的是明水气层，压力系数为0.93，气层附加0.07～0.15g/cm3）较为合适。工程设计采用1.20～1.25g/cm3的泥浆密度是违反规定的。泥浆密度高是造成严重井漏的主要原因之一。同时，泥浆进入油层对储层也造成伤害。没有充分认识喷漏转换，认为比重越高越安全。事故原因——管理原因◆钻井队井控意识不强，应急处置能力不足钻井队同平台前两口井都在高台子油层发生漏失，却没有给予应有的重视，没有认真分析研究，总结教训，制定钻进高台子油层时相应的防漏技术措施。事故原因——管理原因一是在红G＋4－52井钻井中，一如既往地采取32～34L/s大排量钻进，在井深1250m将泥浆密度提高到1.25g/cm3。二是钻井队的泥浆循环系统简陋，依然沿用地面池循环系统，无法准确计量泥浆量。钻井队的坐岗观察以井口有无泥浆返出来判断是否井漏，以木棍的刻痕来测量形状不规则的泥浆坑液面的升降，并据此计量地面泥浆坑的泥浆量增减。如此简陋的计量手段难以及时准确地发现井漏或井涌。◆钻井队井控意识不强，应急处置能力不足钻井队同平台前两口井都在高台子油层发生漏失，却没有给予应有的重视，没有认真分析研究，总结教训，制定钻进高台子油层时相应的防漏技术措施。事故原因——管理原因三是，发生井漏后，钻井队现场指挥人员和操作人员对井漏可能导致井喷的问题认识不足，井控意识不强。灌满泥浆后，既不校核漏失和灌入的泥浆量、计算漏失速度，也不适当地静置一段时间以便充分观察环空液面变化，确定井下稳定与否，而是匆忙决定起钻◆钻井队井控意识不强，应急处置能力不足钻井队同平台前两口井都在高台子油层发生漏失，却没有给予应有的重视，没有认真分析研究，总结教训，制定钻进高台子油层时相应的防漏技术措施。事故原因——管理原因四是，起钻时又采取整立柱起钻的常规做法，违反了一次井控的预案要求的“用方钻杆一个单根一个单根地逐根起出”的要求，造成发生井喷后无法在最短的时间内接上方钻杆，失去了循环压井的通道。事故原因——管理原因◆对井控安全认识不到位，思想麻痹、心存侥幸主要存在以下几方面的错误认识：井喷经济合理论：认为与达到井喷本质安全的投入相比，井喷所造成的损失在经济上是合算的，有点井喷也没关系。小喷无恙论：认为“三低”油田即使井喷也不会造成严重后果，所以井控工作流于形式，主要是应付上级。井控无关论：由于无知，认为井控是别人的事，与自己和单位无关。无知无畏，不信不怕，胆大妄为。侥幸心理：认为井喷毕竟是少数，这次我们也不会摊上，不会发生井喷。井控意识淡薄，麻木不仁：把传统的违规做法和“低老坏”毛病视为正常，见怪不怪。通过上述井喷失控案例分析提高技能及时发现正确处置绝无一失基础目标关键重要中国石油集团渤海钻探工程有限公司中国天津