分析淺層氣治理對策研究與關鍵技術

楊正榮

摘要：淺層氣是指埋深一般在1500米以內，儲量不大的各類天然氣資源，主要分布在第三系和第四系地層中，其儲量小，分布不均，開采利用價值低。由于淺層氣壓力高，若在工程建設或石油鉆探過程中對淺層氣發生擾動，極有可能出現井噴現象，造成地基沉陷，破壞在建工程或鉆探設備，甚至危及人身安全。因此，在工程建設或石油開發過程中，必須對可能出現的淺層氣有一定的認識和相應的治理對策，本文將基于石油鉆探對淺層氣的治理進行研究，以期減少淺層氣危害，保證人身安全，降低石油開發的經濟損失。

關鍵詞：淺層氣;治理對策;技術;石油鉆探

引言：對于含有淺層氣的油氣藏，其開采很大程度上受到淺層氣的影響與限制，選用合適的方法，積極預防和治理淺層氣，對于油氣藏開發具有重大的意義。

一、淺層氣噴出誘因及噴出危害

埋藏在地下的淺層氣若沒有噴出，則其是相對穩定的。當地層壓力不足以克服淺層氣壓力，或者密封度打不到要求時，淺層氣就會沿著密封差的地方快速噴出，造成危害。造成地層壓力不足或者密封度不夠的因素有：（1）自然災害，如地震、海嘯、風暴、滑坡、泥石流、斷層等造成淺層氣埋藏環境破壞;（2）人類活動，如鉆井、打樁、挖槽、爆破、掘進等造成淺層氣埋藏環境破壞;（3）風化、成巖、雨水等緩慢作用，或者淺層氣壓力變化，造成淺層氣環境逐漸失穩。

淺層氣噴出時危害大，主要表現在以下幾個方面：（1）淺層氣將巖石等重物推到高空，重物下落造成設備、人員、建設工程被砸傷或者損壞;（2）淺層氣強大的推力直接將人或設備等推到高空，造成人員摔傷和設備摔壞;（3）淺層氣易燃易爆，噴出時極易造成燃燒或者爆炸現象，危及人身、設備、建設工程安全;（4）淺層氣噴出后，地層下形成空洞，地層缺乏保持力，造成地基沉陷，設備傾覆，建設工程傾倒，人員被埋;（5）淺層氣橫向壓力造成埋在地層中的設備和地下工程損壞，若地下工程正有人員作業，極易造成人員被埋。

鑒于淺層氣分布不均，若出現噴出，其速度快、壓力大、危害嚴重，現有的勘測技術不能完全而準確的確定淺層氣具體位置。因此，在進行鉆井作業或者工程建設時，必須對淺層氣進行一定的預防及治理措施。

二、淺層氣預防及治理

預防淺層氣最有效的方式就是通過提前踏勘，確定淺層氣的位置，在工程選址和鉆井選址時避開這些淺層氣位置。因此，研究新技術、開發新設備以應用在淺層氣勘探領域，使得工程建設和鉆井開發之前，得到淺層氣的具體信息，合理的避開這些危險區域。也可以通過對淺層氣的控制性釋放，讓氣體排出卻不將泥沙帶走的方式，使土體壓縮，土體的應力狀態得到改善，提高了土體的強度，利于鉆井施工。若實在不能避開，則根據勘探信息，選擇危害影響較小的位置，通過一些好的技術及方法，降低淺層氣對設備和建設工程的影響，減少經濟損失。因此，提前獲取的信息越詳細越能夠提早找到一些更合理的技術及方法，減少淺層氣噴出時對經濟的損失和人員、設備和工程的損害[1]。

由于淺層氣危害大，在工程開工建設或鉆井開發之前，必須對員工關于淺層氣的知識進行培訓，加強現場工作人員的安全意識，讓員工認識到淺層氣的危害、平時多注意自身安全，佩戴防護用品，對可能出現的淺層氣提高警惕，提前排查，一旦出現淺層氣噴出時，及時撤離到安全地帶，并及時上報。讓一些有經驗的老師傅對新員工進行培訓，以案例來講解淺層氣知識，加深員工印象，在現場施工時，必須有老師傅在場，才能更及時的應對淺層氣突然噴出事件[2]。

合理的慎用分流器。分流器作為石油鉆井一個重要設備單元，其主要功能是引導淺層氣流向，使淺層氣遠離鉆井平臺，從而保證操作人員和設備的安全。鑒于分流器還存在許多不足，其可靠性和安全性有待提高。因此，必須根據不同地質條件和淺層氣的特征，并經過相關技術專家的分析，合理的選用分流器。由于具體工作情況的不同，分流器也存在失效的可能。因此，及時使用了分流器，也必須對淺層氣謹慎對待，防止井噴。同時，也必須加強分流器的研究開發，以應對不同工況下的鉆進過程中淺層氣的危害。

謹慎的使用領眼技術。領眼是在已下套管之下鉆小直徑井眼，控制鉆速鉆進作業，避免泥漿中積聚氣體，并通過循環排出氣體。領眼是雖然可以評價套管以下層段，但是不能保證不發生淺層氣噴出，因此，選擇領眼技術時，仍需要對淺層氣保持謹慎。

合理的控制起鉆速度。由于起鉆過程中波動壓力極易造成井壁不穩，形成抽汲造成淺層氣井涌，因此，合理的控制起鉆速度，并在起鉆過程中，時刻注意觀察井口液面，保持井壁穩定，防止或減少淺層氣噴出情況的發生[3]。

選用合理的泥漿密度。泥漿有循環洗井，攜帶巖屑，冷卻潤滑鉆頭鉆具的作用，它也能夠保護井壁、平衡地層壓力，防止和減少淺層氣噴出的發生。泥漿密度對淺層氣井噴影響很大，密度太小，不足以壓住淺層氣，密度太大，又容易使部分地區被壓壞，反而使淺層氣噴出，因此，需要合理的控制泥漿密度，并根據實際情況隨時調整，減少淺層氣噴出。

對于出現淺層氣流出時，在某些條件下，還可以采用關井措施，降低淺層氣的危害沒減少人員傷亡、降低經濟損失。

三、結語

淺層氣噴出對于鉆井危害巨大，嚴重影響和制約著油氣藏開發，并且可能造成非常嚴重的損失，現今技術雖然對淺層氣預防和治理有一定的作用，但還是不能完全解決淺層氣危害。因此，對于淺層氣的研究和治理，，其道路還很漫長，仍需要很多的科研工作者的積極投入，才能更好的降低淺層氣危害。

參考文獻：

[1]馬超，袁則名，和鵬飛，馬志忠.淺層氣治理對策研究與關鍵技術[J].石油工業技術監督，2019，35（01）：8-11.

[2]曹輝.關于淺層氣災害的預防與控制研究[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（18）：102-103.

[3]楊旭才，張羽臣，張寶平.淺層氣鉆井關鍵技術淺談[J].石化技術，2017，24（04）：57+52.