防止修井作業(yè)發(fā)生井噴的措施

楊培倫 趙增權(quán) 張峰

摘要：在壓裂、補孔、酸化等修井作業(yè)中，尤其是在起油管作業(yè)中經(jīng)常因為壓井液的流失，壓力平衡被打破，造成井涌、發(fā)生井噴事故，通過采取體驗式培訓(xùn)方式、改進(jìn)工具等方法，杜絕了作業(yè)過程中井噴的事故。

關(guān)鍵詞：修井;培訓(xùn)模式;井控

在修井作業(yè)過程中，伴隨壓井液的流失或井底由新的壓力源的供給，當(dāng)井底地層壓力大于井筒中的液柱壓力時，壓井液在井底壓力的作用下從作業(yè)井口流出，這時就發(fā)生了溢流現(xiàn)象，這時井噴的前兆，如果不能及時采取措施或處置方法不當(dāng)將發(fā)生井涌，壓井液在井下油氣的推動下快速涌出，隨后油氣噴出，發(fā)生井噴事故。從油井發(fā)生溢流到形成井噴還有5—10分鐘的時間，本單位采取體驗式的培訓(xùn)模式，科學(xué)授課方法，嚴(yán)格的考核機制，提高了修井作業(yè)中搶噴速度，杜絕了井控事件的發(fā)生，各作業(yè)班組從發(fā)出溢流信號→停止起油管作業(yè)→搶裝旋塞→開放噴閘門→關(guān)防噴器→關(guān)放噴閘門控制住井噴操作，在3分鐘內(nèi)完成，超過了《井下作業(yè)安全規(guī)程》對井控速度的要求[1]，防制了井噴事故的發(fā)生。

1. 修井作業(yè)過程中發(fā)生井噴的原因

1.1發(fā)生井噴的內(nèi)因

常規(guī)作業(yè)中自噴能力強，氣油比高;或是采取補層射孔、酸化、壓裂措施的油井在作業(yè)前都要將壓井液注入到井筒內(nèi)進(jìn)行壓井作業(yè)，使井口壓力大于井底壓力，確保作業(yè)過程不發(fā)生井噴，但在作業(yè)過程中，隨著油管的起出，井筒的容積增大，同時在起油管的過程中一部分壓井液被帶出井口，壓井液在井筒內(nèi)的高度降低，對井底的壓力減小，由于采取補層射孔、酸化、壓裂措施，增加了新的地層能量，當(dāng)井底壓力大于壓井液柱壓力時，井中油氣將壓井液向上推，井口發(fā)生溢流，如果不能及時采取措施將發(fā)生井噴事故。常規(guī)作業(yè)中從發(fā)生溢流到井噴的時間較長，容易控制。對于采取補層射孔、酸化、壓裂的措施井在起油管作業(yè)中，由于井底增加了新壓力源，從發(fā)生溢流到轉(zhuǎn)成井噴事故的速度很快，不容易控制住，井噴強烈，造成的危害大。造成修井作業(yè)過程中發(fā)生井噴的基本原因是油層能量充足，油井具有自噴能力。

1.2 發(fā)生井噴的外因

操作員工的工作經(jīng)驗不足，安全意識不足，在起油管作業(yè)過程中不能準(zhǔn)確地識別井噴前的征兆，延誤了最佳的搶噴時間;搶噴員工技能操作水平差，不能很好地掌握完成搶噴操作要領(lǐng);隊員間默契度不好，在完成搶噴的過程中，不能及時準(zhǔn)確地完成本崗位的工作;搶噴過程中工具使用不方便，延長了緊頂絲的速度;以上多種因素影響了搶噴的成功率。

2.分析發(fā)生井噴的因素

盡管在井下作業(yè)過程中發(fā)生井噴絕對因素是內(nèi)因，造成成井噴的原因也是多種多樣，有些偶然性和突發(fā)性，但究其因主要是外因沒有控制好，防范措施不到位，最終導(dǎo)致了修井作業(yè)過程中發(fā)生井噴事故，下面結(jié)合本單位前些年的調(diào)查情況具體分析造成井噴原因。

2.1 通過對作業(yè)班組井控演練的考核和現(xiàn)狀調(diào)查，找出修井作業(yè)中造成井噴的因素是搶噴動作慢。

施工現(xiàn)場模擬井控考核的狀況是，從井口出現(xiàn)溢流發(fā)出警報開始，到裝好防噴總成C，關(guān)死防噴閘門結(jié)束，用時四分半鐘;將正壓呼吸器配戴好，需要六十多秒。

2.1.2在考核的過程中發(fā)現(xiàn)作業(yè)班組在搶噴開始時，有誰發(fā)現(xiàn)井噴征兆，有誰進(jìn)行匯報發(fā)出搶噴信號，有誰組織進(jìn)行搶噴，分工不夠明確，搶噴現(xiàn)場開始較為混亂。

搶噴過程中，安裝防噴總成C操作不規(guī)范，旋塞閥檢查不到位，頂壓搶裝旋塞閥配合不好，連接絲扣對接不正，一次搶裝成功率不高。緊四條油管掛頂絲時，搶噴隊員推進(jìn)速度不一致，影響搶噴速度，在關(guān)緊防噴器兩側(cè)閘板時，因兩側(cè)搶噴隊員的推進(jìn)速度不一致，使兩閘板不對中，影響防噴器的密封效果。旋塞閥板手送遞及插入閥槽，完成關(guān)閉過程中有間斷，影響搶噴速度。旋塞閥關(guān)閉后，放空閥門不能及時進(jìn)行關(guān)閉。

搶噴結(jié)束時，隊員撤退路線及集合地點不夠明確，在讀取壓力及匯報的過程中，程序較為混亂。

2.1.3在考核及現(xiàn)場調(diào)研的過程中發(fā)現(xiàn)，目前在井噴搶險過程中，使用活動板手對油管掛頂絲進(jìn)行緊固。在緊固的過程中由于井口管線及防噴器的限制，板手每轉(zhuǎn)動30至180角度就要倒一次板手，上緊一個頂線需要擰4至6圈，四個頂絲緊完，光板手就要倒幾十次，在緊頂絲的過程中，井口處于井噴狀態(tài)，有大量的液體及氣體噴出，影響了操作，板手開口及易脫出，與井口管線碰撞時易產(chǎn)生火花，存在安全隱患。

經(jīng)過分析造成修井作業(yè)過程中井噴的一級因素是搶噴速度慢，二級因素是操作技能欠缺，各崗位間程序不清配合不默契，搶噴工具存在缺陷。

3.針對井噴的因素采取相應(yīng)的措施

針對三項二級因素采取相應(yīng)的措施，消除修井作業(yè)過程中發(fā)生井噴的事故隱患。

3.1針對作業(yè)班組成員操作技能欠缺的問題，我單位通過采取井控知識與技能訓(xùn)練相結(jié)合的培訓(xùn)模式，每月進(jìn)行理論授課和技能訓(xùn)練達(dá)兩次以上;每人每周進(jìn)行一次佩戴正壓呼吸器的練習(xí)，定期進(jìn)行井控知識、操作技能及佩戴正壓呼吸器的考核。

具體的做法：一、每周至少一次操作技能學(xué)習(xí)，每月至少一次井控演練。操作技能訓(xùn)練，由各作業(yè)隊根據(jù)班組情況負(fù)責(zé)訓(xùn)練指導(dǎo)，周二、周四各抽出2小時進(jìn)行學(xué)習(xí)。周二在練兵場進(jìn)行配戴正壓呼吸、消防器材、井控相關(guān)的知識，周四在施工現(xiàn)場，進(jìn)行安裝防噴器、開關(guān)防噴器、安裝防噴總成C的練習(xí)。由作業(yè)大隊技術(shù)組負(fù)責(zé)，在每月第一個星期二的下午，抽取一個班組，在油井作業(yè)施工現(xiàn)場進(jìn)行一次，從發(fā)現(xiàn)溢流到關(guān)死放噴管線閘門，控制住井噴的全過程井噴控制訓(xùn)練。

二、由教育培訓(xùn)中心負(fù)責(zé)采取送出去，請進(jìn)來的培訓(xùn)模式加強員工技能操作水平的訓(xùn)練。每年將部分作業(yè)班長及生產(chǎn)中的骨干員工，外送到渤海石油職業(yè)學(xué)院井控中心，參加了兩期井控骨干培訓(xùn)班，兩期井控取證培訓(xùn)班，一期作業(yè)工技能輪訓(xùn)班。外騁井控中心、鉆采工藝、作業(yè)工程技術(shù)及井下作業(yè)管理方面的專家，針對本廠在井控操作，技能水平等問題進(jìn)行現(xiàn)場授課，共授課12次，培訓(xùn)員工543人次。

三、根據(jù)作業(yè)隊作業(yè)情況，隨時開展井控競賽活動，根據(jù)油井的作業(yè)情況，對每個作業(yè)隊的作業(yè)班組進(jìn)行隨機抽取。對抽取到的班組進(jìn)行配戴正壓呼吸器，井噴現(xiàn)場有害氣體濃度的測試，現(xiàn)場發(fā)生井噴后進(jìn)行搶裝防設(shè)備，控制住井噴操作等方面的考核。考核由專門人員負(fù)責(zé)，考核成績當(dāng)場公布，每一個季度對參加競賽的班組進(jìn)行排名，成績好進(jìn)行獎勵，成績不達(dá)標(biāo)，在相關(guān)單位及人員幫助下查找原因，利用業(yè)余時間指導(dǎo)班組進(jìn)行練習(xí)。

四、技能升級鑒定考核成績關(guān)系到員工的工資收入，考核不合格將無法增加技能工資，此時的員工學(xué)習(xí)積極性比較高。因而，結(jié)合每年的技能升級鑒定考核的有利時機，加強理論知識及技能訓(xùn)練，讓操作人員們盡可能掌握多一些井控方面的知識和技能。

3.2針對各崗位間程序不清，配合不默契等問題我單位采取了三項措施。

一、通過多次現(xiàn)場井控實戰(zhàn)演練，制定出了，從場地工發(fā)現(xiàn)溢流 →操作手發(fā)出搶噴信號→班長指揮下放油管→搶裝防噴總成→緊住油管掛頂絲→關(guān)死防噴器閘板 →關(guān)閉旋塞閥 →關(guān)死放噴閘門→讀取壓力→ 清點人數(shù)→搶噴結(jié)束[1]全過程的操作程序，操作步驟及注意事項，然后組織作業(yè)班組進(jìn)行學(xué)習(xí)，使班組員工對井控操作程序熟記于心。

二、以考促練，經(jīng)常性地在作業(yè)施工現(xiàn)場開展活動，組織作業(yè)班組進(jìn)行輔導(dǎo)和訓(xùn)練，使他們操作技能提高，動作熟練，程序清楚，要領(lǐng)掌握。活動完后馬上進(jìn)行考核，對于技能水平不高，考核成績差的班組進(jìn)行加班練習(xí)，讓小組的每一次活動都有所收獲。同時將井控操作立為廠級及公司級技能競賽的必考項目，而參加井控競賽的班組要從全廠所有的作業(yè)班組中隨機抽取。因此，全廠的作業(yè)班組都要備戰(zhàn)井控競賽，促進(jìn)了全廠的井控操作水平的提高。

三、對新組建的班組，組織班組成員相互介紹自已的工作特點，加強班組成員之間的溝通，使他們在工作之中盡快相互適應(yīng);對于班組成員配合不好的班組，提高訓(xùn)練頻率，加強考核次數(shù)，每次競賽他們都要作為表演隊參加。如果多次考核不合格，要對班組成員進(jìn)行調(diào)整，班長進(jìn)行更換;加強交流溝通，班組成員之間取長補短，每個人都在最能發(fā)揮自己特長的崗位上，一旦發(fā)生井噴事故，班組每名成員能力都發(fā)揮到極致，從而盡快地控制住井噴事故。

3.3制作頂絲快速推進(jìn)扳手，完善搶噴工具，提高搶噴速度。針對目前利用活動板手開關(guān)油管掛頂絲時，易出現(xiàn)‘扳手開口易打滑、‘防噴器和管線影響了扳手的開關(guān)行程、‘操作時發(fā)不上力、等因素是影響井控操作速度的主要原因之一。研發(fā)制作頂絲快速推進(jìn)扳手，頂絲快速板手采取了雙向手柄，將手柄長度為185毫米。雙向手柄的設(shè)計，在開關(guān)頂絲時雙手通過兩個力臂給板手施加動力，解決了力量過小的難題，在開關(guān)頂絲時不間斷，連續(xù)操作，提高了開關(guān)頂絲的速度，同時兩手操作杜絕了板手脫出現(xiàn)象的發(fā)生;頂絲的套筒頭做成通孔，這樣油泥等雜質(zhì)就不會對套筒頭的使用造成影響。將關(guān)頂絲的速度提高6倍，節(jié)約時間近百秒，為順利制服井噴贏得了時間。

4.結(jié)論：

在修井作業(yè)過程中井底壓力突然升高是不可預(yù)測的，發(fā)生井噴事故的內(nèi)因時刻都可能存在，但我們只要堅持以風(fēng)險辨識、評價、控制為軸線，以源頭控制為重心，通過技能培訓(xùn)提高員工的操作技能，井控演練提高班組的搶噴經(jīng)驗，以安全經(jīng)驗分享轉(zhuǎn)變員工安全觀念，提高員工安全意識，以工具的研發(fā)和新工具的引用消除外部環(huán)境的不利因素，對有井噴預(yù)兆的作業(yè)中及時采取措施，杜絕井噴的目標(biāo)就一定會成功！

楊培倫：華北油田第四采油廠 趙增權(quán)：渤海鉆探井下技術(shù)服務(wù)公司 張峰：青海油田井下作業(yè)公司

參考文獻(xiàn)：

[1]. 井下作業(yè)安全規(guī)程 SY 5727—2007