鉆井過程的主要危險及控制措施

1、鉆井過程的主要危險及控制措施 （一）鉆井設備簡介 1概述 鉆井設備（簡稱鉆機）是指石油天然氣鉆井過程中所需各種機械設備的總稱。鉆機主要部件必須相互配合才能完成鉆機起升、循環(huán)和旋轉(zhuǎn)的3項主要工作。按按動力設備的不同通?？煞譃闄C械傳動鉆機、電動鉆機和復合鉆機三種。主要包括以下系統(tǒng)： （1）提升系統(tǒng)：主要作用是用來起、下鉆柱（或下套管），以實現(xiàn)鉆頭的鉆進送鉆等工作。 （2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：主要作用是由動力機組驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤方補心帶動方鉆桿（鉆桿和鉆鋌）、方鉆桿再帶著鉆頭旋轉(zhuǎn)進行鉆井。 （3）循環(huán)系統(tǒng)：主要作用是鉆井過程中，通過動力機組帶動泥漿泵來循環(huán)鉆井流體，經(jīng)過立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿和鉆

2、鋌，將泥漿池的泥漿送到鉆頭處，以實現(xiàn)鉆井流體將井底的鉆屑帶到地面。 （4）動力設備：主要作用是為驅(qū)動絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等工作機工作提供動力。 （5）傳動系統(tǒng)：主要作用是把發(fā)動機的能量傳遞或分配給各工作機。 （6）控制系統(tǒng)：為了指揮各系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，在整套鉆機中安裝有各種控制設備。 （7）底座：包括鉆臺底座、機房底座和泥漿底座等。 （8）輔助設備：主要功能是為了正常鉆井作業(yè)提供配套支撐。 鉆機所必須具有的主要設備共7大部件：絞車、井架、天車、游車、水龍頭、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵。 2鉆機輔助設備及工具 （1） 發(fā)電機。目前，幾乎所有電驅(qū)動鉆機的發(fā)電機都用柴油機作動力。 （2） 空氣壓縮機及儲氣瓶組。幾乎所

3、有鉆機的聯(lián)動機上都配有小型空氣壓縮機和帶儲氣設備的電動空氣壓縮機，以便給氣控制裝置、氣離合器、氣動馬達、氣動工具等提供氣源和動力。 （3） 泥漿儲存設備。完整的泥漿循環(huán)系統(tǒng)通常都有一套泥漿儲存設備：如沉淀罐（或池）、吸入罐（或池）、儲存罐（或池）。 （4） 鉆井儀表。鉆井儀表系統(tǒng)可單指一個指示表，也可以包括各種儀器。如鉆井（多）參數(shù)儀、泥漿液面記錄（報警）儀、大鉗扭矩表、泥漿泵壓力表和記錄儀等。 （5） 剎車機構(gòu)：機械剎車、輔助剎車、其他設施。 3井控裝置 井控裝置指實施油氣井壓力控制所需的設備、管匯和專用工具儀表。井控裝置是在鉆井過程中，確保安全生產(chǎn)的重要裝備。 （二）鉆井工藝技術 1噴射鉆

4、井技術 利用鉆井液流經(jīng)鉆頭噴嘴所形成的高壓射流充分地清洗井底，使巖屑免于重復切削，并與機械作用（鉆頭破巖）聯(lián)合破巖，從而提高鉆速的鉆井技術叫噴射鉆井技術。從鉆頭噴嘴噴出的射流具有很高的噴射速度，井底能得到很大的沖擊力和水功率，從而有效地凈化清潔井底，同時借助于射流的沖擊壓力作用和漫流橫推作用，使機械鉆速大大提高。 2防斜打直技術 井斜是指井眼軸線偏離了鉛垂線。滿眼鉆具可以有效地預防井斜。井斜后需要糾斜，糾斜方法有兩種，一種是鐘擺法糾斜：是利用“鐘擺”原理糾斜的一種方法，通過使用專用的防斜鉆具組合及相應的技術措施來增大鐘擺減斜力，以平衡和克服促使井斜的地層力。另一種方法利用動力鉆具加彎接頭或彎鉆

5、桿組合的鉆具組合向原井斜的相反方面造斜，以達到糾斜的目的。 3定向鉆井技術 借助于某種造斜工具，在一定的工藝技術措施配合下，使井眼沿著預先設計的井眼軌跡鉆達目的層的鉆井方法叫定向鉆井。定向井的造斜方法有井底動力鉆具造斜，轉(zhuǎn)盤鉆造斜以及斜井鉆機造斜。 4取芯鉆井技術 利用專門的取芯工具和一定技術措施，將地下的巖石取到地面上來的一種鉆井工藝。取芯工具包括取芯鉆頭、巖芯筒、巖芯爪、止回閥、扶正器和懸掛軸承等輔助部件。 5.完井技術 完井方法一般分為套管完井和裸眼完井兩大類，共有6種方式：套管射孔完井、尾管射孔完井、先期裸眼完井、后期裸眼完井、篩管完井、礫石充填完井。 6鉆井井控技術 在鉆井作業(yè)中，一

6、旦發(fā)生井噴，就會使井下情況復雜化，無法正常鉆井，被迫進行壓井作業(yè)，對油氣層造成不同程度的損害。同時，井噴后極易導致失控，井噴失控后，將使油氣資源受到嚴重破壞，還易釀成火災，造成人員傷亡，設備毀壞，油氣井報廢，自然環(huán)境受到污染。所以，井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)嚴重，損失巨大的災難性事故。 （三）鉆井施工作業(yè)風險管理 1鉆井作業(yè) HSE危害和影響的確定 1） 鉆井作業(yè)風險識別的特征 （1） 差異性； （2） 嚴重性； （3） 多樣性； （4） 時間性； （5） 隱蔽性； （6） 變化性。 2）鉆井及相關作業(yè)的主要風險 （1） 共同作業(yè)風險：井噴及井噴失控可能造成地層碳氫化合物的溢出；火災及爆炸：地層

7、碳氫化合物的溢出，特別是輕質(zhì)油、硫化氫等可燃（劇毒）氣體溢出，汽油及柴油、潤滑油、機油等泄漏造成火災爆炸危險事故等； （2） 相關作業(yè)風險：測井作業(yè)風險；錄井作業(yè)風險；定向井作業(yè)風險；固井作業(yè)風險；試油作業(yè)風險；相關作業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣對環(huán)境的污染。 3）鉆井作業(yè)中的主要特定危害和影響 破壞植被，火工品危害；生態(tài)環(huán)境，人身及財產(chǎn)安全 ；造成海洋環(huán)境局部破壞，珊瑚礁和海洋生物。 4）井噴失控的原因及危害和影響 井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)最嚴重的災難性事故，對健康、安全與環(huán)境的危害和影響是巨大的，造成井噴失控的直接原因主要有： （1）起鉆抽吸，造成誘噴； （2）起鉆不灌鉆井液或沒有及時灌滿； （3）未能準確地發(fā)現(xiàn)溢流； （4）發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當或井口不安裝防噴器； （5）井控設備的安裝及試壓不符合要求； （6）井身結(jié)構(gòu)設計不合理； （7）對淺氣層的危害缺乏足夠的認識； （8）地質(zhì)設計未能提