鉆井過程的主要危險(xiǎn)及控制措施

1、 鉆井過程的主要危險(xiǎn)及控制措施 （一）鉆井設(shè)備簡介 1概述 鉆井設(shè)備（簡稱鉆機(jī)）是指石油自然氣鉆井過程中所需各種機(jī)械設(shè)備的總稱。鉆機(jī)主要部件必需相互協(xié)作才能完成鉆機(jī)起升、循環(huán)和旋轉(zhuǎn)的3項(xiàng)主要工作。按按動(dòng)力設(shè)備的不同通常可分為機(jī)械傳動(dòng)鉆機(jī)、電動(dòng)鉆機(jī)和復(fù)合鉆機(jī)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(shí)現(xiàn)鉆頭的鉆進(jìn)送鉆等工作。 （2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：主要作用是由動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤方補(bǔ)心帶動(dòng)方鉆桿（鉆桿和鉆鋌）、方鉆桿再帶著鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆井。 （3）循環(huán)系統(tǒng)：主要作用是鉆井過程中，通過動(dòng)力機(jī)組帶動(dòng)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

2、鉆鋌，將泥漿池的泥漿送到鉆頭處，以實(shí)現(xiàn)鉆井流體將井底的鉆屑帶到地面。 （4）動(dòng)力設(shè)備：主要作用是為驅(qū)動(dòng)絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等工作機(jī)工作供應(yīng)動(dòng)力。 （5）傳動(dòng)系統(tǒng)：主要作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的能量傳遞或安排給各工作機(jī)。 （6）掌握系統(tǒng)：為了指揮各系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，在整套鉆機(jī)中安裝有各種掌握設(shè)備。 （7）底座：包括鉆臺(tái)底座、機(jī)房底座和泥漿底座等。 （8）幫助設(shè)備：主要功能是為了正常鉆井作業(yè)供應(yīng)配套支撐。 鉆機(jī)所必需具有的主要設(shè)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(jī)幫助設(shè)備及工具 （1） 發(fā)電機(jī)。目前，幾乎全部電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的發(fā)電機(jī)都用柴油機(jī)作動(dòng)力。 （2） 空氣壓縮機(jī)及儲(chǔ)氣瓶組。幾乎

3、全部鉆機(jī)的聯(lián)動(dòng)機(jī)上都配有小型空氣壓縮機(jī)和帶儲(chǔ)氣設(shè)備的電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，以便給氣掌握裝置、氣離合器、氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)工具等供應(yīng)氣源和動(dòng)力。 （3） 泥漿儲(chǔ)存設(shè)備。完整的泥漿循環(huán)系統(tǒng)通常都有一套泥漿儲(chǔ)存設(shè)備：如沉淀罐（或池）、吸入罐（或池）、儲(chǔ)存罐（或池）。 （4） 鉆井儀表。鉆井儀表系統(tǒng)可單指一個(gè)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(bào)警）儀、大鉗扭矩表、泥漿泵壓力表和記錄儀等。 （5） 剎車機(jī)構(gòu)：機(jī)械剎車、幫助剎車、其他設(shè)施。 3井控裝置 井控裝置指實(shí)施油氣井壓力掌握所需的設(shè)備、管匯和專用工具儀表。井控裝置是在鉆井過程中，確保平安生產(chǎn)的重要裝備。 （二）鉆井工藝技術(shù) 1噴射

4、鉆井技術(shù) 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(fù)切削，并與機(jī)械作用（鉆頭破巖）聯(lián)合破巖，從而提高鉆速的鉆井技術(shù)叫噴射鉆井技術(shù)。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(shí)借助于射流的沖擊壓力作用和漫流橫推作用，使機(jī)械鉆速大大提高。 2防斜打直技術(shù) 井斜是指井眼軸線偏離了鉛垂線。滿眼鉆具可以有效地預(yù)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(yīng)的技術(shù)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(dòng)力鉆具加彎接頭或彎

5、鉆桿組合的鉆具組合向原井斜的相反方面造斜，以達(dá)到糾斜的目的。 3定向鉆井技術(shù) 借助于某種造斜工具，在肯定的工藝技術(shù)措施協(xié)作下，使井眼沿著預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼軌跡鉆達(dá)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(dòng)力鉆具造斜，轉(zhuǎn)盤鉆造斜以及斜井鉆機(jī)造斜。 4取芯鉆井技術(shù) 利用特地的取芯工具和肯定技術(shù)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幫助部件。 5.完井技術(shù) 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(shù) 在鉆井作業(yè)中，

6、一旦發(fā)生井噴，就會(huì)使井下狀況簡單化，無法正常鉆井，被迫進(jìn)行壓井作業(yè)，對(duì)油氣層造成不同程度的損害。同時(shí)，井噴后極易導(dǎo)致失控，井噴失控后，將使油氣資源受到嚴(yán)峻破壞，還易釀成火災(zāi)，造成人員傷亡，設(shè)備毀壞，油氣井報(bào)廢，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(yán)峻，損失巨大的災(zāi)難性事故。 （三）鉆井施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理 1鉆井作業(yè) HSE危害和影響的確定 1） 鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的特征 （1） 差異性； （2） 嚴(yán)峻性； （3） 多樣性； （4） 時(shí)間性； （5） 隱藏性； （6） 變化性。 2）鉆井及相關(guān)作業(yè)的主要風(fēng)險(xiǎn) （1） 共同作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)：井噴及井噴失控可能造成地層碳?xì)浠衔锏囊绯?；火?zāi)及爆炸：地

7、層碳?xì)浠衔锏囊绯?，特殊是輕質(zhì)油、硫化氫等可燃（劇毒）氣體溢出，汽油及柴油、潤滑油、機(jī)油等泄漏造成火災(zāi)爆炸危急事故等； （2） 相關(guān)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)：測井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；錄井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；定向井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；固井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；試油作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；相關(guān)作業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣對(duì)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(cái)產(chǎn)平安 ；造成海洋環(huán)境局部破壞，珊瑚礁和海洋生物。 4）井噴失控的緣由及危害和影響 井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)最嚴(yán)峻的災(zāi)難性事故，對(duì)健康、平安與環(huán)境的危害和影響是巨大的，造成井噴失控的直接緣由主要有： （1）起鉆抽吸，造成誘噴； （2）起鉆不灌鉆井液或沒有準(zhǔn)時(shí)灌滿； （3）未能精確地發(fā)覺溢流； （4）發(fā)覺溢流后處理措施不當(dāng)或井口擔(dān)心裝防噴器； （5）井控設(shè)備的安裝及試壓不符合要求； （6）井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理； （7）對(duì)淺氣層的危害缺乏足夠的熟悉； （8）地質(zhì)設(shè)計(jì)未能供應(yīng)精確的地層孔隙壓力