鉆井作業中井噴的原因及預防措施

孟凡平

（勝利油田黃河鉆井三公司40538隊，山東 東營 257000）

1 井噴原因

1.1 井噴直接原因

（1）氣侵或注水造成壓井液密度的降低；（2）控意識不強，思想麻痹；（3）發現井涌后未果斷關井，造成噴勢過猛而無法關井；（4）井口沒安裝防噴器；（5）防噴系統安裝不合格。

1.2 地質原因

（1）對地下地層含油氣情況，特別是氣層分布情況缺乏足夠的認識。

（2）在油田開發過程中特別是油田開發后期，由于套管損壞、產層壓裂作業或強行注采而造成產層氣體向上部地層的遷移而形成的地層壓力變化。

1.3 管理與技術原因

（1）對井涌的早期監測未引起足夠的重視；（2）井隊人員應急處置突發情況的能力不強；（3）崗位責任井控措施在現場未得到有效落實。

2 井噴事故預防措施

為了防止井噴事故的發生，只有在鉆井作業前后都認真的正確操作，及注意預防，才能盡量的減少井噴事故的發生。

2.1 加強溢流監測

概括來講，鉆井作業人員應當做到下列幾點：

（1）懂得溢流的各種原因，環形空間壓井液靜液壓力小于地層壓力，就有可能發生溢流；（2）使用適當的設備和技術來檢測意外的液柱壓力減值；（3）使用適當的設備和技術來檢測可能出現的地層壓力增值；（4）要能識別各種表示靜液柱壓力與地層壓力之間不平衡的各種顯示；（5）認識到溢流有可能發生；（5）如果溢流，應立即采取措施。

2.2 注意灌壓井液

（1）至少每起出3~5 個立根鉆桿，或起出每根鉆鋌時，就需要檢查一次灌入的壓井液量。灌壓井液前決不能讓井內的液面下降超過100英尺。（2）應當通過灌壓井液的管線向井內灌壓井液。（3）灌壓井液管線在防溢管上的位置不能與井口防溢管同一高度，如果兩管同一高度則經過灌壓井液管線灌入的壓井液可能直接從出口管流出，從而誤認為井筒已灌滿。（4）環形空間間隙要適當；（5）使壓井液粘度、靜切力保持在最低水平；（6）用降低起管柱速度來減少抽吸作用至最小程度；（7）用壓井液補償罐、泵沖數計數器、流量計或鉆井作業液面指示計來監控過大的抽吸作用。

2.3 合理壓井液密度設計

（1）正確設計井身。準確地估算預計的地層壓力。（2）分析鄰近井資料，如地下井噴；注入作業；套管漏失；不合理的報廢井情況。（3）密切監控鉆井作業參數和電測資料，為在鉆井作業過程中對地層壓力取得一個合理的估計值。（4）密切監控斷層或已變地層的底層變化情況。（5）裝適當的地面裝置，以便及時除掉鉆井作業液中的氣體，不要把氣侵的壓井液再重復循環到井內。

2.4 淺氣層井噴預防

（1）采用合理井深結構設計。對淺層氣的井，設計時應要求表層套管封過平原組疏松地層，壓井液返至地面且要保證良好的封固質量。（2）合理的壓井液密度。根據隨鉆氣測資料及相關鉆探資料確定異常井段，并根據顯示情況，要求采用適當密度壓井液鉆開，壓井液密度可按規定附加值的高值進行附加。（3）停泵時間不可過長。停泵時間不能超過允許停泵時間，若停泵時間較長，停泵期間注意及時灌滿壓井液。

2.5 井控技術

井控，即井涌控制或壓力控制，是指采取一定的方法控制住地層孔隙壓力，基本上保持井內壓力平衡，保證鉆井作業的順利進行的技術。

初級井控的核心就是確定一個合理的壓井液密度，初級井控提供的壓井液液柱壓力為安全鉆井作業形成第一級屏障。只要對井涌控制得當，井控就可以保持到將侵入流體循環出去，就可恢復到初級井控，這就叫二級井控。三級井控是井噴發生后正確使用設備與技術重新恢復對井的控制。

2.6 失控后處理流程

井噴失控后的處理方法和總的思路是如何控制井口和盡最大可能保護人員和設備，爭取把損失降到最低程度。（1）應急反應:鉆井作業公司成立“重大險情指揮部”，主要負責傳達上級指令、制定或審批應急行動方案，組織搶險救助。（2）劃定警戒區:一旦井噴失控，就根據噴勢、風向、噴出物類型，把以井口為中心，以危險距離為半徑的若干地區劃為警戒區，和當地政府聯系，疏散人員，嚴格警戒。（3）保護好井口:井口是控制井噴的關鍵部位，要盡一切可能保護原有的井口，即使是部分損壞了，也要保護好未損壞的一部分，以便在安裝新井口時有“扎根”的條件。（4）防止著火:井噴失控，一旦著火，會在短暫的時間內造成機毀人亡，使事故的處理變得更加困難和艱險，不僅嚴重威脅著搶險人員的安全，也更容易使井口遭受毀滅性的破壞。（5）從鉆具內部噴出而環空不噴，或者環空已經控制，在此情況下應采取以下措施：立即停機停電，防止著火；用拖拉機拉大繩接方鉆桿，方鉆桿應帶下旋塞，并且把高壓管線的出口打開，以減少對扣時的噴流沖擊力。

2.7 控著火的處理

井噴失控著火帶來的損失相當巨大，一旦出現井噴失控著火，要立即進行相應的應急措施，可采用下述方法撲滅不同程度的油氣井火災。

（1）密集水流法:此法是以足夠的排量，從防噴器四通向井內注水和向井口噴水的同時，用消防水集中噴射在向上燃燒的火焰最下部形成一完整水層，并逐步向上移動水層，把火焰往上推以切斷井內噴流與火焰的“聯系”，達到滅火的目的。

（2）突然改變噴流方向滅火法:是在注入和噴射水流的同時，突然改變噴流的方向，使噴流與火焰瞬時中斷而滅火。

（3）空中爆炸滅火法:將炸藥放在火焰下面，利用爆炸時產生的沖擊波將噴流往下壓的同時，把火焰往上推，造成噴流與火焰的瞬時切斷。

（4）快速滅火劑綜合滅火法:將液體滅火劑經防噴器四通注入井口與油氣噴流混合，同時向井口裝置噴射干粉滅火劑包圍火焰，內外滅火劑綜合作用達到滅火的目的。