試論水平井鉆井作業安全技術

（中國石油渤海鉆探工程有限公司第一鉆井分公司，天津 300280）

試論水平井鉆井作業安全技術

吳墨染

（中國石油渤海鉆探工程有限公司第一鉆井分公司，天津 300280）

本文介紹了水平井鉆井作業安全技術現狀，探討了作業安全技術的具體控制措施。

水平井；鉆井；安全技術；現狀

我國對石油資源的需要逐漸增大，為滿足生產和生活的需要，我國油田開發的程度進一步深入。且水平井的開發和使用也隨之逐漸增多，水平井是井斜角達到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進一定長度的井。井眼在油層中水平延伸相當長一段長度。有時為了某種特殊需要，井斜角可以超過90°，一般水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井難度高成本也高，而且施工工序繁瑣，容易發生鉆井作業安全事故。2006年4月2日就曾在西柳10平1井發生卡鉆事故，因此研究水平井鉆井作業安全技術成為油井施工的重中之重。

一、水平井鉆井作業安全技術現狀

水平井的作業施工大多分散在戶外，受風雨雪等自然環境的影響，水平井的施工條件相對惡劣。水平井是指井的透水段濾管呈水平放置的抽流體的集水建筑物。水平井具有向水平井的流動的趨勢，且具有較大的垂向分速度，井透水段同含水層有較大接觸面積，井的地表出口可避開地表永久障礙物，在含水層厚度很小情況下，可安裝透水段很長的水平井，許多實際應用中水平井的以上特點使它在許多領域的應用較豎直井優越得多，水平井提高了集水建筑物與地下水非飽和帶中的氣體、地下油氣的接觸面積，有效提高了流體的抽取效率。也正因為水平井的特點，如果在風雨雪天氣依舊進行施工，就會將雜物沉積到油井中，最終造成井陷等事故。

油氣資源深埋地下，流動，開采，運輸等條件復雜，如果水平井石油保存不當，會發生泄漏，有害氣體一旦泄漏，會出現硫化氫，一氧化碳，氫氟酸等中毒窒息事故。如果在海上發生水平井開采過程中的泄漏，就會造成海洋海域污染及海洋生物死亡。水平井鉆井作業不當會嚴重危害海洋安全。

因經濟環境，地理，氣候等條件，水平井鉆井設備陳舊，且性能下降，這就增加了井下事故發生的頻率。鉆機動力不足，鉆頭硬度不夠，嚴重影響施工周期。如果水平井鉆井作業設備長時間沒有進行維護和檢修，那么柴油機，油泵，泥漿泵就會發生故障，若發生鉆桿脫扣，鉆桿折斷的情況，就會引發井下事故。

在水平井鉆井作業中，操作人員對開采流程不熟悉，或不清楚本次水平井鉆井作業的重難點，會發生井下事故時處理不當。水平井鉆井作業前，沒有詳細檢查設備的具體情況以及安置情況，易發生事故。因為水平井鉆井作業多在戶外進行，且實行立體交叉作業。用到的多是大重型設備，而且會集中放置。那么作業現場會出現大量設備，人員，原材料等，如果沒有事先安排這些設備的放置與進入現場的先后順序，會出現水平井作業施工現場的人員傷亡事故。當鉆井作業完成后，就要起出鉆井設備，并進行井測和修護。如果施工人員對作業程序不熟悉，沒有遵守必要規章制度，會發生事故。同時要重視水平井鉆進和檢測時油，氣，水層的隔離。

圖1 水平井示意圖

二、水平井鉆井作業安全技術控制

水平井鉆井作業安全技術的控制，影響著水平井作業施工的質量和后續固井的好壞，也可以避免各種不穩定因素導致的事故。其中，就要做好對水平井鉆井作業過程中施工設備和施工人員的安全技術控制。

水平井鉆井設備是進行作業順利與否的關鍵。在進行作業施工之前，要委派專人對施工地點的地質，地理，氣候，水文情況進行檢測，最重要的是要關注是否有風雨雪天氣。如果出現就暫停作業，以免環境中的雜物堆油層造成污染和破壞，或對水平井鉆井管道造成堵塞，引起井陷井噴等事故。

要事先安排好大型設備，人員的停放位置和次序，并派專人進行看管和協調，同時安置好進場人員，以免造成混亂，引起人員傷亡。同時要在鉆井作業完成后，對起吊設備進行嚴格有序的實施，要注意油，氣，水層的隔離進行。

排除經濟，環境，氣候等因素影響，施工人員要注意現場環境的保證和維持，并經常更新鉆井設備，因為如果水平井鉆井設備陳舊，且性能下降，就會增加井下事故發生的頻率。如果鉆機動力不足，鉆頭硬度不夠，還會嚴重影響施工周期。要定期對水平井鉆井作業設備進行維護和檢修，避免柴油機，油泵，泥漿泵發生故障，大力引進先進鉆井技術，如欠平衡鉆井技術，還要注意更新當下使用的鉆井技術，如井壁穩定技術、井液技術等。

在施工人員方面，要加大對水平井鉆井安全技術的培訓和管理，在施工人員進入作業現場之前，要進行崗前培訓，比如，對施工中相應的規章制度，施工的操作流程，施工人員的思想素質，以及各種施工設備的型號和功能的培訓。并實踐模擬各種突發狀況，在演練中熟悉事故并找出解決策略。同時要培養施工人員的逃生意識，以保證在發生井下事故時進行有效快速的逃生。同時聘請國內外資深的專家學者對施工人員進行培訓，介紹國內外先進的鉆井作業設備和流程，供施工人員學習并開發，以更好提升自身業務素質。在進入水平井鉆井作業施工現場時，要做好各方的施工技術變更和技術交底，以更好調整施工流程和策略。只有提高施工人員的業務素質，才能在水平井鉆井作業人的影響因素方面進行安全技術有利控制。

結語

目前我國的油氣資源面臨困境，而且數量在不斷減少，開采難度也隨之加大。只有加快開采效率，才能保證油氣資源的充足，這一情況對水平井等設施的開采技術和安全控制有更高要求，只有有效預防和控制水平井鉆井作業中的安全問題，才能以更高技術和效率進行油氣資源開采。

[1]謝傳欣，等．國內外井噴事故回顧[J]．安全、健康和環境，2004（02）．

[2]郭鳳平，等．鉆井安全評價綜合數據庫的建設[J]．現代制造技術與裝備，2009（06）．

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