石油與天然氣鉆井井控技術(shù)措施

王濤 殷鴿 王獅軍 王乾

摘要：進入二十一世紀(jì)以后，全球經(jīng)濟一直在持續(xù)增長，社會不斷向前發(fā)展。然而，伴隨著經(jīng)濟增長，全球資源消耗得也越來越多，對于石油和天然氣等重要能源的需求也急劇攀升。并且，石油與天然氣的開采具有較大難度，為了保證開采安全和高效，應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的鉆井井控技術(shù)。本文首先概述鉆井井控技術(shù)，隨后分析天然氣鉆井的特殊特點，最后探討石油與天然氣鉆井井控技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：石油與天然氣;鉆井井控技術(shù);措施

引言：

由于我國能源消耗量較大，急需探測更多能源儲藏地以緩解眼下的能源危機。我國目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，探測油田、氣田的技術(shù)方法具有一定領(lǐng)先優(yōu)勢。但是，在這些油田、氣田的開采措施上卻存在較大問題。由于傳統(tǒng)的鉆井施工較為落后，工作效率低下，必須迫切采用新興的鉆井井控技術(shù)，提升開采效率和質(zhì)量。

一、鉆井井控技術(shù)概述

石油與天然氣鉆井施工時要運用專業(yè)知識和技能，進行合理的井控技術(shù)配合，才能為整個施工流程確保順利。一般來說，目前用于實際運用操作的井控內(nèi)容包括對井控形狀大小的評估、井控設(shè)備運用、鉆井施工步驟等。當(dāng)然，除了要注意井控技術(shù)施工，還要注重培養(yǎng)專業(yè)鉆井人才的質(zhì)量，為技術(shù)工人提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，提醒工人在進行操作的同時注意自身安全，確保施工順利進行[1]。

二、天然氣井鉆井特點分析

（一）天然氣與鉆井液的置換性

天然氣比使用的鉆井液和底層的水密度更低，所以在鉆井過程中容易造成天然氣溢出的現(xiàn)象。當(dāng)天然氣和鉆井液發(fā)生置換以后，井口的壓力將會變大，天然氣受到壓力的影響會形成井噴。一旦發(fā)生此類意外，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)立即觀察井噴情況和周圍環(huán)境有無危險品，并立刻做好降壓工作。

（二）天然氣的易燃易爆性

天然氣作為我國重要的能源之一，被廣泛運用于各個領(lǐng)域，但普通人注意到它的可利用性的同時，時常忽略天然氣的危險。其實，天然氣是極容易爆炸、燃燒的一種能源。尤其在天然氣的開采收集過程中，施工現(xiàn)場極容易產(chǎn)生天然氣井噴而失火甚至爆炸。原因在于，天然氣的濃度達(dá)到一定數(shù)值，與空氣中的物質(zhì)相融合后，只要遇到一點明火就能點燃爆炸。相關(guān)事故意外調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，天然氣開采時發(fā)生井噴而造成火災(zāi)或爆炸的發(fā)生率極高，且這一情況能夠人為控制的效果較低，只能在前期做好充足的準(zhǔn)備工作和應(yīng)急方案[2]。

（三）天然氣的壓縮與膨脹性

由于在地層之間的天然氣是處于高壓之下，體積較小。在這一狀態(tài)下儲存的天然氣具有極強的不穩(wěn)定性，在鉆井期間天然氣會逐漸進入井筒，并且跟著鉆井液來到井口，在壓力逐漸變大的情況下天然氣的體積會發(fā)生變化。如果不能對溢出的天然氣進行及時的處理，很容易造成天然氣溢出井口造成井噴等現(xiàn)象。因此，抽取天然氣的過程中，技術(shù)人員要充分考慮到地層高壓的狀態(tài)以及天然氣具有的壓縮性、膨脹性，采取正確的操作施工。否則，將會導(dǎo)致天然氣在巨大的壓力抽取之下迅速在井筒中擴大體積，直至溢出[3]。

三、石油與天然氣鉆井井控技術(shù)對策探討

（一）施工前期預(yù)備

施工前期階段，工人首先需要完成充分的準(zhǔn)備工作，將所有的技術(shù)設(shè)備和可能預(yù)料發(fā)生的問題提前預(yù)備，這也是順利完成整項施工計劃的重要前提。前期預(yù)備工作主要有鉆井施工設(shè)計、作業(yè)流程優(yōu)化、選擇鉆井適合的液體系等。其次，對于底下土層壓力問題，應(yīng)當(dāng)提前借助相關(guān)儀器進行測試，檢查底層是否會出現(xiàn)壓力過高等問題。當(dāng)開展鉆井作業(yè)時，要求檢查好井筒內(nèi)外壓力是否一致，才能在后期作業(yè)時防止井口溢流等情況。并且，工作人員要事先檢測好鉆井液的密度，在作業(yè)進行時依據(jù)現(xiàn)實情況合理運用鉆井液體系，讓使用的鉆井液更加符合石油與天然氣鉆井技術(shù)的要求。

（二）井控作業(yè)技術(shù)措施

在施工期間，對于地層壓力的檢測是十分關(guān)鍵的一步，一旦施工人員發(fā)現(xiàn)壓力存在問題，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間匯報并采用事先預(yù)備好的方案進行補救，防止造成井噴現(xiàn)象，危害生命財產(chǎn)安全。并且，在鉆井時施工人員要注意鉆井的速度，一旦操作太迅速很容易發(fā)生井漏的情況，也會影響到整個施工環(huán)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)實施工發(fā)生任何突發(fā)意外，都應(yīng)該立馬啟動預(yù)備方案進行補救措施，并依照現(xiàn)實情況隨機應(yīng)變，將失誤和損失降低到最小。另外，鉆井作業(yè)時，任何施工人員和技術(shù)人員都要遵守相關(guān)制度要求，按照章程辦事，不得出現(xiàn)輕視、隨意，保證施工的規(guī)范進行[4]。

（三）井噴意外的解決方法

施工期間，施工地區(qū)發(fā)生任何的意外都是不可預(yù)料的，人為能做的就是在施工前做好充足的技術(shù)準(zhǔn)備和意外方案準(zhǔn)備，以便在發(fā)生意外時能夠最迅速的提出解決方法，降低損失。一旦鉆井施工時出現(xiàn)井噴，施工人員應(yīng)當(dāng)以保障生命安全為第一要求，立馬放下手頭工作，及時撤離事故中心地帶。然后組織搶險小組，對發(fā)生意外的井場進行處理，找出井噴的原因，并對井場實施降溫處理，控制井噴外溢的情況。當(dāng)井噴情況被控制住以后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)組織檢測團隊，對周邊區(qū)域進行封鎖，隨后立即開展天然氣密度和硫化氫氣體濃度監(jiān)測，杜絕一切火種靠近，直至確定周邊區(qū)域危險物質(zhì)含量不會引起火災(zāi)和爆炸后方可允許人員出入。

（四）井控技術(shù)培訓(xùn)

全球范圍內(nèi)，對于石油天然氣的開采都是具有一定風(fēng)險的，需要運用專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗以確保作業(yè)安全性。因此，對于鉆井井控技術(shù)相關(guān)部門要積極對施工技術(shù)人員進行培訓(xùn)，近期對施工人員開展模擬演練，以保障相關(guān)人員在遇到突發(fā)意外時能夠保持鎮(zhèn)定，及時采取措施進行現(xiàn)場補救，避免造成二次災(zāi)難。值得注意的是，對于施工人員的培訓(xùn)要建立考核制度，只有通過前提考核的工作人員才能夠進入后期的施工階段，讓考核成績作為施工人員開展工作的重要門檻之一。

四、結(jié)束語

總而言之，目前全球的能源消耗越來越嚴(yán)重，許多國家和地區(qū)都在不斷勘測新的能源儲藏地，利用最新研發(fā)的技術(shù)對石油和天然氣等能源進行開采。但在開采的過程中，無論是技術(shù)指導(dǎo)人員還會具體施工人員都應(yīng)按照施工章程，規(guī)范技術(shù)施工，注重人身安全。一旦發(fā)生井噴、爆炸等危險情況，立即采取應(yīng)對措施，避免造成重大人員傷害。

參考文獻：

[1]李相鵬，王祝.鉆井井控技術(shù)措施優(yōu)化探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018（3）：132-133.

[2]李洪娟.天然氣井井控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].西部探礦工程，2018（7）.

[3]石紹云，鄧偉，吳金生，etal.大慶油田淺層氣地區(qū)小口徑巖心鉆探井控防噴技術(shù)研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2018（6）.

[4]王一非.石油鉆井井控設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀與改進對策[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019（1）：29-30.