淺談鉆井現(xiàn)場井控問題認(rèn)識

淺談鉆井現(xiàn)場井控問題認(rèn)識第一頁，共45頁。前言

安全是衡量一個企業(yè)管理水平的尺碼，是企業(yè)綜合管理水平的體現(xiàn)。

井控安全是石油天然氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)中安全工作的重點。第二頁，共45頁。提綱鉆井現(xiàn)場井控安全第三頁，共45頁。一.井控裝備良好

一旦發(fā)生溢流，是否能控制井口、關(guān)住井，防噴器控制系統(tǒng)是要害；能否壓井，節(jié)流管匯、液氣分離器、防噴管線是關(guān)鍵。因此任何一個組成出現(xiàn)問題，都有可能導(dǎo)致井噴失控。

井控裝備第四頁，共45頁。一.井控裝備良好例1：BP公司美國墨西哥海灣鉆井平臺，發(fā)生溢流后，由于防噴器控制系統(tǒng)不起作用，無法關(guān)井，溢流導(dǎo)致井噴失控著火。第五頁，共45頁。一.井控裝備良好例2：杏2-J4-320井井噴事故

該井是松遼盆地中央坳陷區(qū)大慶長堰杏樹崗背斜構(gòu)造上鉆的一口調(diào)整井鉆至井深744m時

停鉆處理，鉆井液準(zhǔn)備加重，停鉆時鉆井液密度為1.25g/cm3，加入清水12m3，鉆井液密度降至1.18g/cm3，發(fā)現(xiàn)溢流后，關(guān)井未成功，導(dǎo)致井噴失控。

第六頁，共45頁。一.井控裝備良好

這兩個例子說明:

防噴器控制系統(tǒng)必須按規(guī)定安裝好，定期檢查保養(yǎng)，如果發(fā)生溢流，不能實施關(guān)井，如同未裝防噴器進行鉆井作業(yè)，發(fā)生溢流容易釀成井噴失控。第七頁，共45頁。一.井控裝備良好

注：A：違章指揮B：違章操作C：配套問題D：安裝問題

E：維護保養(yǎng)F：管理疏忽

2016年1-6月公司現(xiàn)場井控問題集中在安裝、維護保養(yǎng)、管理疏忽三個方面，其中維護保養(yǎng)問題最多共47個，占問題總數(shù)的37.90%；其次是管理疏忽，共40個，占問題總數(shù)的32.26%；安裝問題共34個，占問題總數(shù)的27.42%。第八頁，共45頁。一.井控裝備良好

維護保養(yǎng)問題最多，主要表現(xiàn)在節(jié)流、壓井管匯上壓力表未歸零、氣液控制管線漏油、漏氣、考克開關(guān)不靈活等；

管理疏忽問題，主要表現(xiàn)在閘門掛牌及開關(guān)狀態(tài)錯誤液面報警器未設(shè)置好、關(guān)井壓力提示牌未及時更新、鉆臺上未準(zhǔn)備回壓閥搶裝工具等；

安裝問題，主要表現(xiàn)為固定壓板與管徑不匹配、手動操作桿夾角較大及固定不牢、固定壓板螺栓未上緊及缺并帽。第九頁，共45頁。一.井控裝備良好

改進措施：1.鉆井試修隊在動用井控裝備工作完成應(yīng)及時按井控要求標(biāo)準(zhǔn)將井控裝備、閘門等恢復(fù)至正常位置?；鶎雨牳刹繎?yīng)進一步加強工作責(zé)任心，高度重視日常檢查工作，按照公司相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格落實崗位預(yù)檢查、值班干部巡查、HSE周檢等制度，及時主動發(fā)現(xiàn)并整改問題，嚴(yán)格做到查出的問題立即落實專人進行整改把管理疏忽問題解決在日常工作中，消除井控隱患。第十頁，共45頁。一.井控裝備良好2．基層隊要加強對手動操作桿安裝和固定，在安裝過程中要安排經(jīng)驗豐富的大班或干部進行把關(guān)和驗收高度重視設(shè)備設(shè)施安裝質(zhì)量。安裝前由技術(shù)負(fù)責(zé)人進行所有管線的壓板、地腳螺栓、管線的連接螺栓、鋼圈等進行專項清理，杜絕出現(xiàn)不匹配及不規(guī)范問題。3.各鉆井隊、試修隊要高度重視井控裝備的維護保養(yǎng)工作，隊干部要認(rèn)真巡檢，注重細(xì)節(jié)，在日常工作中安排、督促到位，嚴(yán)格檢查，確保井控設(shè)備設(shè)施靈活好用。第十一頁，共45頁。一.井控裝備良好4.對于現(xiàn)場不能進行整改的問題，立即上報公司職能部門及時組織完成整改工作。5．作好與現(xiàn)場安全監(jiān)督的溝通交流，對正在進行安裝固定、整改的井控問題不上報，但鉆井試修隊?wèi)?yīng)抓緊進度，盡快完成安裝整改工作。第十二頁，共45頁。提綱鉆井現(xiàn)場井控安全第十三頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分

鉆井現(xiàn)場作業(yè)，發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井以后，當(dāng)我們關(guān)住井弄清井下情況制定好壓井方案，能否及時組織壓井，重建井底壓力平衡，確保井口安全，物資器材能否及時準(zhǔn)備到位是關(guān)鍵，如不能及時組織壓井，就有可能因關(guān)井時間長，井口壓力高，最終因井口泄漏或鉆具被氫脆斷裂而導(dǎo)致井噴失控。第十四頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分例1：85290井井噴事故井號：克拉瑪依油田八區(qū)85290井事故經(jīng)過：

用6″鉆頭，鉆進至井深2782.94m(設(shè)計井深2080m)，接單根時發(fā)生溢流，18：20關(guān)井。立壓為0，套壓1.5MPa，鉆井液密度為1.3g/cm3。組織四次壓井，均未成功，在壓井期間發(fā)現(xiàn)防噴器閘板（KPY35-21）膠芯損壞，井口噴高達8m左右，為降低井口回壓，打開放噴管線放噴第五次壓井成功。第十五頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分事故處理經(jīng)過：

配密度為1.4g/cm3，4月23日19：40組織第一次壓井將40m3鉆井液全部打入井內(nèi)，由于鉆井液太少，套壓仍有8MPa；當(dāng)日23：15又配了密度為1.4g/cm3的鉆井液68m3，組織第二次壓井打完全部鉆井液后，套壓仍有1.8MPa，壓井失敗，第三次組織了密度為1.37g/cm3的鉆井液56m3進行壓井，打完鉆井液后，套壓只降到1.6MPa，第四次壓井配密度為1.4g/cm3的鉆井液96m3，打完全部鉆井液后套壓只降到1.2MPa，壓井又告失敗，第五次壓井配密度1.45g/cm3.的鉆井液300m3，連續(xù)打入井內(nèi)，壓井成功。第十六頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分例2：天東5井井噴事故

構(gòu)造：下川東明達構(gòu)造北高點基本情況：直徑244.5mm套管下至2985.21m，井口裝有環(huán)形防噴器和雙閘板防噴器，該井發(fā)生二次井噴失控。鉆達層位：飛三~飛一(H2S含量97.76g/cm3)發(fā)生事故井深：3570.72m第十七頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分第一次井噴：

用密度1.33g/cm3的鉆井液，81/2″鉆頭鉆進至井深3570.72m發(fā)生井漏，起鉆完，下鉆至第八根鉆鋌時發(fā)生井噴失控后經(jīng)處理成功后，經(jīng)測試獲天然氣產(chǎn)量44.19×104m3/d經(jīng)用密度1.35g/cm3鉆井液，濃度為10%的橋漿46m3，密度為1.35g/cm3的壓井液61m3，壓井成功后，在井段3093~2992.9m注水泥塞。第十八頁，共45頁。二.物資器材準(zhǔn)備充分第二次井噴：

2月22日鉆水泥塞至井深3093m，鉆井液密度1.49g/cm3，粘度為46s，25日通井至井深3569.3m時發(fā)生井漏，漏速為48m3/h，在井深3412m注入橋漿堵漏，共堵漏2次，注入量分別為25m3和21m3，，起鉆至井深2854m，正擠壓力13MPa，5min后降為零，擠入密度為1.43g/cm3的鉆井液19m3，16：25~24：00觀察，套壓升至5.3MPa，關(guān)井至26日22：44，搶配鉆井液，套壓最高升至18.2MPa，開1#管線間斷泄壓，保持套壓在12.7~13.2MPa，22：45井口鉆桿氫脆斷落，井口發(fā)生巨響，發(fā)生強烈井噴，井口失控第十九頁，共45頁。提綱鉆井現(xiàn)場井控安全第二十頁，共45頁。三.油氣顯示發(fā)現(xiàn)及時

能否及時發(fā)現(xiàn)溢流、及時關(guān)井，能否控制井口、實施壓井是關(guān)鍵，否則就有可能由溢流造成強烈井噴，無法關(guān)井，最終造成井噴失控。第二十一頁，共45頁。三.油氣顯示發(fā)現(xiàn)及時例1：吐孜1井溢流井噴事故。

事故發(fā)生經(jīng)過：

吐孜1井用81/2鉆頭鉆進至井深2646.41m時，鉆井液量上漲13.2m3，關(guān)井求壓，立壓為零，套壓0↑10MPa，節(jié)流循環(huán)返出鉆井液約20m3，之后出口不返鉆井液出純氣。配隨鉆堵漏漿。29日關(guān)下旋塞，反壓井，環(huán)空注密度為1.5g/cm3的鉆井液23m3，停泵后套壓為4.3MPa，關(guān)反循環(huán)閘門，開下旋塞，立壓為9MPa，10min后，立壓上升至14MPa，搶關(guān)下旋塞未成功，立壓上升至18MPa，后繼續(xù)上升至24MPa，一號泵保險閥銷子斷裂，爆炸著火，搶關(guān)下旋塞，上旋塞，均未成功。第二十二頁，共45頁。三.油氣顯示發(fā)現(xiàn)及時例2：龍會2井井噴事故基本情況：該井是下川東龍會場的一口探井，設(shè)計井深4743m，主探石炭系。直徑244.5mm套管下至井深3913.3m，井口裝置為23~35四通×2+23-35全封+23-35半封+23-35環(huán)形第二十三頁，共45頁。三.油氣顯示發(fā)現(xiàn)及時事故發(fā)生經(jīng)過：用密度為1.75g/cm3，粘度為32s的鉆井液用81/2″鉆頭鉆至井深4418.5m時，發(fā)現(xiàn)溢流2m3，出口鉆井液密度由1.75↓1.65g/cm3，粘度由32↑45s，發(fā)出井噴信號，同時停泵上提方鉆桿(鉆頭起至井深4411.5m)，打開節(jié)流閥，關(guān)環(huán)形防噴器后，關(guān)直徑127mm閘板防噴器，當(dāng)時立壓為8MPa，套壓為10MPa；7：35關(guān)節(jié)流閥，打開環(huán)形防噴器試關(guān)井，這時立壓為10MPa，套壓為26MPa，在這期間，鉆井液液面又漲了7m3，溢流量累計達9m3；9：45關(guān)井，半封防噴器第二十四頁，共45頁。三.油氣顯示發(fā)現(xiàn)及時開始刺漏，鉆井液噴高5~10m，套壓由26MPa，下降至24MPa，立壓由10MPa下降到8.5MPa；10：30半封防噴器嚴(yán)重刺壞，鉆井液帶氣噴出，噴高15~20m，開1#，2#管線放噴，立壓由8.5MPa下降為2.5MPa；套壓由24MPa，下降為11MPa；12：00關(guān)環(huán)形防噴，也被刺壞，四條管線放噴；17：10井口一聲巨響，小方補心和大方瓦沖出轉(zhuǎn)盤面，井內(nèi)鉆具被H2S脆斷(H2S含量6.15g/cm3)，井口完全失控。第二十五頁，共45頁。提綱鉆井現(xiàn)場井控安全第二十六頁，共45頁。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)

當(dāng)從發(fā)現(xiàn)溢流到關(guān)井以后，如處理得當(dāng)，就向好的方向發(fā)展，如處理不當(dāng)就有可能導(dǎo)致井噴失控，最終導(dǎo)致井報廢，甚至著火，設(shè)備被燒毀，人員傷亡。關(guān)井以后，正確的處理主要包括以下幾個方面：1、保持好井口；2、確定允許最大井口關(guān)井壓力；3、及時弄清進入井筒流體介質(zhì)；4、及時弄清顯示的能量大小；5、求得較準(zhǔn)確的地層壓力；6、要依據(jù)井下制定好詳細(xì)的壓井方案；7、準(zhǔn)備工作要一次性到位；8、壓井施工的過程要視井下情況及時調(diào)整。第二十七頁，共45頁。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)案例1：迪那2井井噴失控事故基本情況

迪那2井位于東秋立塔克構(gòu)造帶東段迪那2號構(gòu)造上，由某石油管理局60601井隊承鉆，井口安裝了20″×133/8″×95/8″×51/2″-70套管頭及35-70防噴器組。2000年8月5日開鉆，2001年4月4日四開，鉆井液密度1.83g/cm3，4月19日用81/2″鉆頭鉆至井深4742m后將鉆井液密度提至1.85g/cm3。第二十八頁，共45頁。事故發(fā)生經(jīng)過

2001年4月29日4：28，鉆至井深4875.59m時發(fā)生溢流，泥漿池液面上漲1.2m3。4：34關(guān)井，關(guān)井后測量泥漿池液面上漲了4.3m3，4：50觀察立壓14MPa，套壓16MPa；計算地層壓力為102.4MPa。5：00開節(jié)流閥卸壓，立壓降至2.5MPa，套壓降至8MPa，卸壓過程中又溢流17.7m3，總溢流達22.7m3。5：15關(guān)井觀察，立壓為27MPa，套壓為33MPa，關(guān)下旋塞。20：30配密度為2.20g/cm3的高密度鉆井液300m3，準(zhǔn)備壓井四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)诙彭摚?5頁。事故處理經(jīng)過

2001年4月29日22：10，井口打平衡壓力24MPa，開旋塞失敗，打壓至30MPa開旋塞成功。23：10，2臺700型壓裂車串聯(lián)，采用密度2.20g/cm3的鉆井液正循環(huán)節(jié)流壓井，壓井排量為300~500L/min，立壓控制在16~18MPa，套壓控制在33~36MPa，注入18m3后，液動節(jié)流閥損壞。23：20改用手動節(jié)流閥控制套壓，繼續(xù)節(jié)流壓井，壓井排量為300~500L/min，注入3m3后，壓裂車供漿軟管憋脫。23：25關(guān)井，立壓為38MPa，套壓為41MPa，重新連接供漿管線。23：37開井，繼續(xù)節(jié)流循環(huán)壓井，壓井排量為300~500L/min，控制立壓為31MPa，套壓為38MPa，注入四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌?，?5頁。3.6m3鉆井液。23：45節(jié)流循環(huán)壓井過程中，發(fā)現(xiàn)套壓由38MPa迅速上升到55MPa，準(zhǔn)備開防噴閘門防噴泄壓，這時聽到手動節(jié)流閥一側(cè)發(fā)出異聲，當(dāng)即決定撤離節(jié)流管匯處的人員時，發(fā)現(xiàn)套壓升至66MPa，隨后手動節(jié)流閥一側(cè)爆裂起火，火舌長約40m，噴到監(jiān)督房受阻后呈扇形漫延，寬約25m。起火后井場發(fā)生10余次爆炸，人員全部撤離。4月30日2：00因火勢漫延至鉆臺，絞車鋼絲繩被燒斷，大鉤游車砸斷壓井管線，天然氣從鉆具內(nèi)直噴著火。4：00井架從半腰中燒倒，5：00開始清理現(xiàn)場。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌豁?，?5頁。1、保持好井口

關(guān)井以后，一旦井口裝置發(fā)生刺泄，就有可能造成井噴失控，無法進行正常壓井，因此只有保護好了井口，才能進行壓井，具體做法:①確保封井器卡住鉆桿公接頭過渡帶后10公分左右為宜；②用鉆桿(或方鉆桿)死卡，卡好，以防因井內(nèi)壓力上頂，造成鉆具上移，損壞封井器；③用手動桿鎖死關(guān)井的半封封井器，保持封井器膠芯與被封住鉆具松緊度保持一致；④切忌擔(dān)心卡鉆而上下活動鉆具，導(dǎo)致封井器膠芯損傷，發(fā)生刺泄，最終導(dǎo)致井口失控；⑤根據(jù)井口裝置和試壓情況確定合理關(guān)井壓力。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌?，?5頁。案例2：東20井井噴事故

用密度為2.03g/cm3，粘度為57s的鉆井液用121/4″鉆頭鉆進至井深1120.59m，蹩跳嚴(yán)重，17：45~20：10起鉆，起1~6柱時水眼內(nèi)噴鉆井液，起第9柱時第一次灌鉆井液，以后再起3柱灌一次，起出第38柱(979.93m)時，環(huán)空井涌，20：15出口鉆井液密度降為1.89g/cm3，搶接回壓閥和方鉆桿，關(guān)上防噴器，鉆井液從排氣筒噴出，噴高30m，套壓由5.5MPa升至10MPa，井內(nèi)鉆具被頂出8m，防噴器芯子下端卡住鉆桿接頭，方鉆桿被頂彎，開2條防噴管線放噴，套壓9.5MPa，焰高50m；24：00開3條放噴管線放噴，套壓3.6MPa，井口四通結(jié)冰，測算氣產(chǎn)量272.8×104m3/d，5月31日開4條放噴管線放噴，8：05套壓降四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌?，?5頁。

為0.5MPa，8：30因上防噴器刺漏，先放鉆不動、噴勢減弱，關(guān)閉下防噴器，當(dāng)開上防噴器相當(dāng)于直徑177.8mm口徑時，130.7m鉆具突然從井內(nèi)沖出，沖翻鉆盤，頂彎井架，5根直徑203.2mm鉆鋌、5根直徑177.8mm鉆鋌、4根直徑139.7mm鉆桿和方鉆桿全部飛出井口，水平距離43~154m，折成8節(jié)。井口主氣柱高80m，井內(nèi)50余噸鉆具。鉆具沖出井口過程中，打死隨隊家屬1人，鉆井技術(shù)員受傷住院。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌捻摚?5頁。2、確定允許最大井口關(guān)井壓力確定允許井口最大關(guān)井壓力是為了防關(guān)井壓力過高造成井噴失控，尤其是套管下深較淺，將地表層蹩裂。應(yīng)從三個方面考慮：

①井控裝置；

②套管的下入深度；

③井的周邊環(huán)境。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌屙摚?5頁。案例3：溫泉4井井噴事故。

該井是下川東溫泉井構(gòu)造西段下盤石炭系構(gòu)造高點上的一口探井，設(shè)計井深4650m，鉆探目的層是石炭系，直徑508mm套管下至井深20m，直徑339.7mm表層套管下至井深238.99m。

事故發(fā)生經(jīng)過：1998年3月22日17：35，用密度為1.14g/cm3，粘度為50s的鉆井液鉆至井深1869.6m(嘉二2)時發(fā)生井漏，涌出鉆盤面0.5~1m，錄井隊從監(jiān)控儀發(fā)現(xiàn)出口流量增大，液面上漲1.5m3，粘度上升為80s，氯根722mg/l，涌勢猛烈；23日7：02關(guān)井觀察，立壓8.5MPa，套壓7.9MPa；8：40開4#放噴管線泄壓，點火火焰高11~15m為純氣，立壓四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌?，?5頁。8.11MPa，套壓8.5MPa；12.15反注密度為1.45g/cm3的橋塞鉆井液30m3，鉆井液90m3，壓井無效；13：00關(guān)井，間斷放噴。最后因該井口關(guān)井壓力過高，表層套管下得淺，將地層蹩漏，天然氣竄入附近兩煤窖，造成11人死亡，6人嚴(yán)重中毒。

四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌唔摚?5頁。3、及時弄清進入井筒流體介質(zhì)

及時弄清進入井筒流體介質(zhì)，是為確定下步壓井方案的重要依據(jù)之一。單一的介質(zhì)進應(yīng)有以下特征:①液體進入（高壓鹽水原因）a.立壓和套壓差值很??；b.套壓變化不大。

②氣體進入a.立壓和套壓差值較大；b.套壓值變化較大。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌隧?，?5頁。4、及時弄清顯示層的能量大小。

及時弄清顯示層的能量大小，即顯示層是高壓高產(chǎn)或高壓低產(chǎn)或低壓高產(chǎn)，是制定下步壓井方案以及物資準(zhǔn)備的重要依據(jù)之一。

高壓高產(chǎn)特征：

a.溢流量由小到大時間短；b.關(guān)井后，立壓、套壓上升較快，壓力高。高壓低產(chǎn)特征：a.溢流量較小,隨著時間增長溢流量無明顯變化；b.關(guān)井后，立壓、套壓上升較慢。低壓高產(chǎn)特征：a.鉆進時發(fā)生井漏；b.關(guān)井后，立壓、套壓上升快；c.溢流量由小到大時間短。四.依據(jù)井下情況處理得當(dāng)?shù)谌彭?，?5頁。5、求得較為準(zhǔn)確的地層壓力只有求得較為準(zhǔn)確的地層壓力，才能確定較合理的壓井密度，發(fā)生溢流關(guān)井，因井內(nèi)鉆具多少不一樣，計算地層壓力的方法也不一樣。

①鉆進發(fā)生溢流關(guān)井，如鉆具上未裝回壓閥，可以直接由立壓，鉆進時的鉆井液密度求得，如鉆具上裝回壓閥，先讀取套壓值，緩慢啟動泥漿泵用1/6~1/4鉆進排量繼續(xù)泵入，當(dāng)其泵壓有突然升高后頂開鉆具回壓閥時泵壓會出現(xiàn)下降再上升趨勢，這時留心觀察套壓。當(dāng)其套壓略有升高時停泵，此時讀出立壓和套壓值。如套壓升高到關(guān)井套壓以上某個值，（如升高了2MPa）那么則從