摘要:鉆井作業過程中,由于受到多種外界因素的影響,時常會出現各種類型的事故問題,不僅給企業帶來了經濟損失,嚴重時甚至會給工作人員的生命安全造成影響。因此,在鉆井過程中,采取合理的措施減少或避免事故的發生,保證鉆井工作的順利進行,已成為當前鉆井工程 面臨的重要問題。本文主要對鉆井事故原因進行了簡要分析,在此基礎上,對常見鉆井事故及處理措施進行了探討。
關鍵詞:鉆井工程;常見事故;原因;處理措施
在進行石油開采作業的過程中,鉆井工程是其重要的組成部分,由于鉆井工程具有隱蔽性和復雜性的特點,所以容易出現各種類型的鉆井事故問題。一旦發生鉆井事故,所造成的人力、物力、財力的損失是無法估量的,甚至導致全井報廢及人員的傷亡,因此,為了保障鉆井作業的順利進行,對鉆井事故問題進行全面的分析,并提出有效的應對策略十分關鍵。本次研究主要對鉆井事故發生的原因進行了簡要分析,并對常見鉆井事故及處理措施進行了探討,以期能夠為進一步提高鉆井作業安全奠定基礎。
1 鉆井工程事故的主要原因
1.1 地質因素
在實際的鉆井過程中,由于地質構造不同而造成的不穩定性、壓力系統的復雜性 以及地層巖性的多變性等均會造成井下復雜情況,致使鉆井作業暫時停止,無法順利進行,從而導致延誤鉆井時間。造成井下事故的地質因素是客觀存在,也是無法改變的,因此,在鉆井過程中,需要對這些客觀因素進行全面了解,并采取相應的預防措施,則可以有效地避免不必要事故的發生。
1.2 工程因素
由于鉆井作業本身的復雜性和隱蔽性較強,所以安全第一應作為鉆井作業的主導思想。但有些施工人員卻基于利益的驅使,明知故犯或鋌而走險,從而為復雜情況及鉆井事故的發生創造了一定的條件,再加之對地質資料未能全面的了解和掌握,導致鉆井事故頻發。此外,由于管理工作薄弱,也 導致了鉆井工作有章不循、盲目決斷、遇事不思、不顧后果,上述情況都將給井下事故埋下了隱患。
2鉆井工程中常見事故及處理措施
2.1 卡鉆事故及處理措施
卡鉆事故主要是指在鉆進過程中,鉆柱在井中的某段被卡住,從而導致整個鉆柱無法自轉動。卡鉆事故包括井底鉆頭卡鉆、起鉆提鉆卡鉆、下鉆鉆具受阻卡鉆、下鉆遇阻劃眼卡鉆和鉆具裸眼靜止卡鉆等,引起卡鉆事故的原因有地層坍塌,沉砂,井徑縮小及泥餅粘附等。
處理措施:當卡鉆事故發生后,若水眼或環空堵塞,則會造成循環喪失,誘發井塌,使卡鉆事故的處理難度加大,因此,必須保持鉆井液循環及井筒暢,盡可能保持鉆柱的完整性。在對鉆柱進行提拉、扭轉時,盡量不要超過鉆桿的最大拉伸負荷及允許扭轉圈數,如果鉆桿被扭斷或拉斷,則會導致打撈困難。目前。對于卡鉆事故常用的處理方法是采用震擊解卡工具或倒扣切割工具來完成。
2.2井涌、井噴事故及處理措施
在進行鉆井施工時,如果井內的壓力小于地層壓力,則會造成泥漿等流體物質被壓入井筒內,并從井口等位置溢流,溢流狀況繼續擴大則使得流體物質沸騰狀涌出,形成井涌,若井涌得不到控制就會形成影響更大的井噴事故,井噴的過程伴隨著壓力的釋放,會對現場工作人員造成傷害、破壞施工設備以及造成環境污染。造成井涌、井噴事故的原因主要是施工前對地層壓力的分析不足,施工方案中鉆井液的密度不夠,或水滲入使其密度降低。另外地層油氣異常,壓力過高,或者鉆井過程中遇到了淺層水、氣也會造成井涌。井涌發生后若出現設備失效,使得關井、壓井操作無法完成,就會導致嚴重的井噴事故的發生。
處理措施:首先,要對鉆井溢流發生的原因有足夠的了解,鉆井過程中時刻注意鉆井溢流的檢測,查看壓井液的壓力與地層壓力是否平衡,防止地層壓力超過井內壓力而溢流甚至井涌、井噴。保持足夠的壓井液量,起出鉆桿、鉆鋌時,查看壓井液量并及時地灌注。對地層壓力應當通過科學合理的方法進行預估,對地層的變化要科學的分析,根據地層的實際情況設計壓井液的密度。合理的使用井控技術,保證井內和地層之間的壓力平衡。
2.3鉆井坍塌事故及處理措施
鉆井坍塌可能由于地質原因造成的,地層中若存在鹽巖層,會在一定溫度壓力條件下蠕變,蠕變的速度同時也受著水平及垂直主應力、鹽巖層埋深的影響,蠕變后的鹽巖層易于流動,容易導致鉆井的坍塌。另外地層中砂、礫巖穩定性差,強度較低,容易脆裂,或者地層傾角較大也會造成鉆井的坍塌事故。若使用較高密度的鉆井液,使其滲入地層的速度和滲入量加大,不斷地加劇地層礦物的溶解,降低了井四周的土層強度,也容易導致鉆井坍塌事故。
處理措施:在設計井身時,應當提前對地質情況做好分析,在此基礎上,對井身結構進行合理設計,可以利用套管等方式封住地質較弱的土層或易出現坍塌的土層,根據地質情況適當的調節鉆井液的性質,如對于砂、礫層或者較脆的巖層應提高其粘度,增加切力;對于土層中含有易水化的礦物時,應 當調整其礦化度,使之與環境礦化度相差不多或略高,以減少 鉆井液的滲透性。
2.4井下落物事故及處理措施
井下落物是指在鉆井過程中,井下工具、鉆桿等落入井中,引起落物事故,井下落物事故可導致油層堵塞。
處理措施:謹慎選擇打撈工具,針對不同的井下落物選擇不同的打撈工具,打撈工具接頭外徑及管柱接頭外徑的最大值應基本符合魚頂管柱的外徑大小,并具有較好的耐磨性。在打撈普通落物時,需要提前確定落物的位置,保證順利將落物打撈出來,對于復雜落物,則需要優化選擇打撈工具,并應用合理的打撈方法。
3結束語
綜上所述,鉆井工程事故是影響企業穩定發展的關鍵因素。在對鉆井工程事故處理過程中,要采用科學的原則對事故進行分析,從而快捷的對事故進行處理,同時要保證處理方案制訂的經濟性,爭取在最短的時間內有效的解決事故,盡量將事故所引起的損失降至最低,保障鉆井作業的順利進行。
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作者簡介:閆立輝(1979-),男,河北曲陽人,工程師,從事鉆井工程工作。