長慶鉆井井控安全應急管理與實踐

黨克軍 王增年 張旺寧 簡章臣

1.中國石油川慶鉆探長慶鉆井總公司 技術管理與發展部 （陜西 西安 710021）

2.中國石油工程技術分公司 （北京 100724）

3.中國石油長慶油田分公司 工程技術管理部 （陜西 西安 710021）

長慶鉆井井控安全應急管理與實踐

黨克軍1王增年2張旺寧3簡章臣1

1.中國石油川慶鉆探長慶鉆井總公司 技術管理與發展部 （陜西 西安 710021）

2.中國石油工程技術分公司 （北京 100724）

3.中國石油長慶油田分公司 工程技術管理部 （陜西 西安 710021）

通過對長慶鉆井總公司在長慶油田區域鉆井施工中的井控應急管理及應急搶險實踐做了全面的分析，通過總結分析，認為井控應急管理工作要緊緊圍繞實現“杜絕井噴事故、杜絕人員有毒有害氣體中毒”的井控工作目標，要通過不斷完善井控應急管理網絡和完善井控應急管理制度，樹立“積極井控”理念，立足于一次井控，堅持“發現溢流立即關井、疑似溢流關井檢查”的關井原則，做到“不發生、控得住、治得了”，重視井控應急資源的配備、加強井控應急預案演練和應急搶險的組織是確保井控險情處置安全與成功的保障。

井控 應急 管理 鉆井

1 長慶油田施工區域目前井控應急難點分析

（1）鉆井施工現場高度分散、沙漠沼澤平原及溝壑共存、山大溝深、地形條件復雜、道路狀況差，現場距離項目部應急指揮中心遠達50～300km，山區通訊信號差或者無信號。一旦發生井控險情，應急隊伍及應急物資難以及時到達，應急救援行動遲緩，現場因配漿設施局限配漿速度慢。

（2）長慶油田公司長期以來的低成本戰略，導致井身結構簡化，不下技術套管，表層套管下深較淺，氣井表套下深500m左右，油井表套只是封隔了表層黃土層以下的石板層，套管腳承壓能力低，同時洛河組、劉家溝組地層連通性好易漏失，一旦發生溢流、井涌等井控險情，關井后因擔心套壓超過套管腳漏失壓力或憋漏地層而不能長時間關井，但在短時間內應急搶險難以達到及時壓井的條件，這種情況下只能節流循環或放噴，應急搶險風險大。

（3）盡管鉆進過程中對易漏失的洛河組、劉家溝組地層進行了堵漏或擠封，但在發生溢流、井涌情況下，壓井過程中加重泥漿的密度選擇窗口窄，現場很難準確確定一個即能平衡地層壓力又不至于壓漏地層的加重泥漿密度，只能在加重泥漿的同時加入堵漏劑以防止井漏，因此確定加重泥漿密度難度大、配漿速度慢。

（4）儲層相對埋藏較淺，油井儲層埋藏深度在1 500～2 500m左右，天然氣儲層埋藏深度在2 800～3 500m左右，儲層巖性致密、連通性差、滲透率低，屬于低壓、低滲、低豐度大面積分布的巖性氣藏，因此人們習慣稱為“三低”油氣田。受“三低”油氣田概念的影響，使人們形成了思想麻痹、懈怠的心理，認為不會有高壓油氣或即使發生油氣侵、溢流，也不會有較高的壓力，事實上與人們這種認識恰恰相反，一旦發生溢流其關井壓力并不低，如G18-11B井鉆進到井深3 249m時發生井噴，關井套壓達14.5MPa，重建井下壓力平衡難度大。

（5）受地形限制，部分井場較小，油罐、發電房等設施擺放與井口距離達不到安全要求，一旦發生井控險情，應急搶險過程中防火防爆難度大，因井場較小，壓井過程中應急設施擺放空間受限，不利于快速應急搶險。

（6）油井姬塬、白豹、元城等區塊延長組CO體積分數達200×10-6，同時含有H2S，彭陽地區演24、演32井區富含H2S、CO；天然氣井大部分區塊含H2S或CO，個別區塊高含H2S。含有毒有害氣體的施工井一旦發生井控險情，有毒有害氣體隨之溢出，應急搶險過程中人員防護難度大。

2 健全井控應急組織，夯實應急管理基礎

2.1 完善井控應急機制建設

2.1.1 完善井控管理網絡，明確井控管理責任

長慶鉆井總公司、項目部、鉆井隊生產啟動后，根據人員、機構變動情況，及時成立或調整井控領導小組，主要領導擔任組長，形成了總公司、項目部、鉆井隊3級井控管理網絡。總公司完善并下發了井控應急管理網絡人員名單，將井控應急管理網絡人員由總公司機關、項目部主管部門人員擴充到主管部門及相關的部門，明確了各部門井控應急管理第一責任人、責任人和聯系人。為進一步明確年度井控管理目標及責任，2011年總公司與各項目部及相關機關部門11個單位簽訂了井控目標責任書，將全年井控目標分解為責任指標與考核2項內容，明確了考核依據和責任追究制度；項目部與鉆井隊及項目部機關各部門也簽訂了井控目標責任書見（見圖1）。

2.1.2 加強井控應急機制建設

井控應急實行總公司、項目部及鉆井隊3級管理；其中總公司生產運行部設立了應急管理辦公室，由2人專職管理總公司級的應急預案，技術管理發展部設立了井控管理辦公室，由4人專職從事井控日常管理和井控應急管理；總公司6個項目部(組)技術辦有7人專職從事井控日常管理和井控應急管理見（見圖2）。

2.1.3 建立井控應急專家庫，應急以內部為主，內外并舉

為加強井控應急人力資源的儲備與管理，通過認真調研篩選，建立了由富有鉆井及井控應急搶險實戰經驗的43人組成了井控應急專家庫，當發生井控險情時應急專家群策群力，制訂或審定應急搶險措施和壓井技術方案。總公司、項目部級井控安全突發事件應急處置預案中補充和完善了外部應急資源和救助力量信息，應急搶險過程中充分利用外部資源和社會力量，達到了及時應急搶險，把事態和損失控制到最小的目的。

2.1.4 加強井控技能培訓和學習

重新認識“三低”油氣田現狀，解決了員工長期受過去“三低”油氣田概念所形成的思想麻痹、懈怠的心理，提高了井控安全意識。鉆井隊在設備擺放、安裝過程中，首先考慮井控安全，在井場狀況允許的條件下，油罐、發電房等設備擺放的安全距離達到井控細則要求，同時考慮井控應急過程中的應急設施擺放問題，防隱患于未然，為井控應急設施的擺放提供方便。

2.2 加強井控安全突發事件應急處置預案管理

2.2.1 完善井控應急預案管理

近5年來先后3次修訂了總公司級井控安全突發事件應急處置預案，及時調整、補充井控應急領導小組成員和明確各部門的井控應急職責和程序；各項目部每年生產啟動后針對施工區塊、井型等變化計27次修訂項目部級井控安全突發事件應急處置預案；鉆井隊根據施工井井型、所在區域井下壓力及含油氣情況、周邊環境等，在每口井的《HSE作業計劃書》中制定井控安全突發事件應急處置預案，在預案中對HSE防護設施培訓、應急演練頻次等進行了規定。

2.2.2 加強井控應急處置管理培訓

為提高井控應急處置預案管理人員及井控應急人員的應急知識和應急處置能力，近5年內舉辦了3次90人參加的應急預案編寫培訓班；2010年組織了井控專職管理人員及井控培訓教師10人參加了集團公司在西安舉辦的井控應急管理培訓學習，通過培訓學習，提高了井控管理人員的井控應急處置能力。各項目部修改井控安全突發事件應急處置預案后，及時組織項目部人員培訓學習，通過培訓學習掌握了井控應急處置程序和部門職責。

2.2.3 進行應急預案演練，提高應急處置能力

近5年來總公司級、項目部級井控突發事件應急預案演練175次(表1)，參與演練人員近1 500人次。其中：總公司級應急預案演練31次、項目部級應急預案演練144次；井控安全突發事件應急處置預案演練49次，有毒有害氣體人員防護預案演練71次，防火防爆預案演練55次。

2.2.4 加強應急隊伍建設

針對應急過程中交通、通訊不便，臨時組建應急隊伍難以組織的問題，總公司、項目部及鉆井隊成立了由90人組成的井控應急隊伍(表2)，確保了在井控應急中應急隊伍的及時到位；總公司及項目部分別成立了由主管技術負責人任組長、技術管理部門主任任副組長、由安全、設備、管具等部門參加的井控應急隊伍，一旦發生井控險情，井控應急隊伍及時出發趕赴現場；項目部在預案中明確規定井控應急中及時組織險情現場附近的3～5支鉆井隊各抽調10人組成應急搶險隊伍，專門負責裝卸材料及加重配漿等工作，形成了應急指揮、應急處置及材料組織等各環節緊密銜接的應急隊伍。

2.2.5 加大應急搶險物資與設施的儲存、配備和管理

施工中重視井控險情的預防，立足一次井控，在進入目的層前加重泥漿密度，力爭不發生井控險情；執行積極井控理念，重視井控坐崗工、司鉆及值班干部關鍵崗位人員的管理，及時發現油氣侵等井控險情先兆，堅持“發現溢流立即關井、疑似溢流關井檢查”的關井原則，做到發生險情時能夠“控得住、治得了”。針對大部分施工區域存在H2S、CO等有毒有害氣體的現狀，配備人員防護、監測設施。為鉆井隊配備了正壓式空氣呼吸機1 746臺、充氣泵151臺、H2S監測儀（固定式）149臺、防爆應急燈具11臺、多功能氣體監測儀973臺。

在總公司內部儲備與配備應急物資的基礎上，充分共享了長慶指揮部與長慶油田公司在隴東等區塊備用的井控應急集裝箱。為鉆井隊配備了加重材料提欄，避免加重材料包裝風化破損；器材公司每天在總公司網站上及時更新加重材料儲備情況；管具公司制定了井控應急集裝箱管理維護制度，定期對集裝箱內的設施進行運轉、檢查，并做記錄；質量安全環保部每年邀請技術鑒定部門對有毒有害氣體監測儀等防護監測設施的探頭進行校驗、標定，鉆井隊對井控應急物資和防護設施定期檢查、維護，確保了應急物資和設施的正常使用。

3 對漏層實施堵漏和關井擠封，提高漏層承壓能力

3.1 對易漏層實施堵漏和擠封

針對洛河組及劉家溝組地層疏松、連通性好易漏，未下技術套管封隔漏層的問題，鉆進過程中配制堵漏泥漿鉆穿漏層，再配制高黏度、大粒度的堵漏泥漿，關井實施擠封，提高洛河組及劉家溝組易漏層的承壓能力，使易漏層的承壓能力達到進入目的層后最高泥漿密度值。

3.2 實施側鉆避開漏層工藝

對于特大型失返性井漏，實施欠平衡鉆進鉆穿漏層后再使用注水泥或凝膠液堵漏，在注水泥或凝膠堵漏無效果的情況下實施側鉆避開漏層工藝，解決了因井漏帶來的最大允許關井套壓值低、擔心關井后發生井漏及確定加重泥漿密度窗口窄的問題。

4 及時處置井控險情，確保井控應急安全

4.1 及時處置井控險情

近年來總公司共發生溢流及其以上井控突發事件66起(表1)，其中：溢流65起，井涌1起；井控突發事件中含有毒有害氣體溢出8起。按照井控安全突發事件應急處置預案要求，各項目部、總公司及時啟動相應級別的井控安全突發事件應急處置預案，各級井控應急處置小組成員及單位及時趕赴現場，按照預案程序和要求嚴密組織應急搶險，在第一險情、第一時間、第一現場有效的控制住井控險情，未發生井控險情擴大或滋生等事故，未發生人員有毒有害氣體中毒事件。

表1 2005～2010年井控安全突發事件統計表

4.2 提升井控突發事件應急處置技能和力量

成功的實施了3起油田外部隊伍的井噴失控、井噴失控著火應急救援。2010年7月23日，延長石油集團公司的天然氣延332井，18:00鉆進到井深2 748m時發生溢流，23:00發生井噴失控著火事故，總公司在接到搶險救援通知后立即組織了由主管生產的副總經理及2名井控專職管理人員緊急出發，積極投入到了應急搶險當中。根據現場險情，及時確定了打救援井的應急搶險方案，在積極組織總公司鉆井隊就位的同時進行施工設計、工具準備等；救援井施工達到設計要求后經多次壓裂，但由于延332井井眼多段坍塌等原因未能有效連通，經過對現場井控險情再次分析后，確定了從延332井井口打開放噴管線、關閉原防噴器放噴點火，再搶裝旋轉防噴器、井控管匯及下鉆具對接打撈魚頭、注入重漿和打水泥封固的方案，經過嚴密組織和實施，成功地處置了該井井噴失控著火事故。救援井的施工和對延332等井的應急搶險，為今后井控應急處置及打救援井搶險等積累了豐富的實踐經驗，提升了自身的井控應急技能和力量。

5 分析總結井控應急搶險過程，改進井控應急處置工藝

5.1 完成了長慶區域“三高”井控數據庫研究項目

通過對近年井控應急資料進行分析篩選，確定了井控應急重點區域，進行科研立項，編制應用軟件，形成了適應井控應急中便于查詢的長慶區域“三高”井控數據庫，為井控應急搶險提供了技術支持。

5.2 分析總結井控應急搶險過程，形成了適應性、針對性強的壓井工藝

針對不同的溢流性質，確定不同的應急搶險過程中的壓井工藝方案，如針對慶平12井發生溢流出水及應急處置經過，總公司領導組織技術人員認真分析、及時總結，在現場召開井控例會，規范并形成了針對油井溢流出水處置時，采用先泄后壓壓井工藝，規范了先泄后壓壓井工藝適用條件和關鍵方法，這種壓井工藝在有效處置井控險情的同時，降低了壓井費用、減輕了壓井勞動強度、節省了壓井時間。

6 結論與認識

（1）井控應急管理工作要緊緊圍繞實現“杜絕井噴事故、杜絕人員有毒有害氣體中毒”的井控工作目標，健全井控應急組織與夯實管理基礎，完善井控應急管理網絡和井控應急管理制度。

（2）重視井控坐崗工、司鉆及值班干部關鍵崗位人員的管理，樹立“積極井控”理念，立足于一次井控，做好井控突發事件的預防，力爭做到井控險情“不發生”。

（3）及時發現井控險情先兆，堅持“發現溢流立即關井、疑似溢流關井檢查”的關井原則，及時處置井控險情，做到井控險情“控得住、治得了”，避免井控險情復雜化或滋生其它事故。

（4）加強井控應急物資及人員防護設施的儲備與管理，使應急物資、應急隊伍真正能用到“派場”，能夠發揮應急作用。

（5）應急搶險過程中高度重視人員有毒有害氣體防護，加強有毒有害氣體的監測。

（6）分析總結井控應急搶險過程，改進井控應急處置工藝，提高井控應急處置效率。

Through a total analysis on the emergency management and emergency practice for rush repair in the regional well drilling construction of Changqing Oilfield of Changqing Well Drilling Corporation,it is thought that emergency management of well control should center around the realization of well control goals like prohibiting the blowout accident and eliminating the poisoning of staffs from the harmful and poisonous gas.Meanwhile,it is suggested to set up the concept of active well control and try to realize once well control by perfecting the emergency management network and emergency management system of well control constantly.It is also emphasized to stick to the principle of closing wells like"close the well immediately after discovering the overflow,and close the well for detection after suspecting the overflow"in order to reach the goal of"no accident,controllable,manageable".In addition,it is the guarantee for the safety and success of well control disposal to highlight the distribution of well control emergency resources and to enhance the practice of emergency preparation for well control and the organization of emergency activity for rush repair.

well control;emergency;management;well drilling

黨克軍（1963-），男，工程師，現從事鉆井技術與井控管理工作。

張簫鈴

2011-07-01