石油鉆井工程事故原因分析及應對措施

摘要：石油鉆井工程是一項較為隱蔽的地下建設工程，在鉆井過程中，會受到鉆井技術、施工環境以及員工操作水平等多方面因素的影響，這些因素會造成較大的安全隱患，從而導致石油鉆井工程事故的發生。為了降低安全事故的發生率，相關技術人員應不斷進行鉆井技術革新，根據石油鉆井的具體環境不同，設計有針對性的鉆井技術方案，充分了解施工人員的具體操作水平，提高鉆井工程的穩定性。基于此，本文主要對石油鉆井事故發生的原因進行了分析，并提出了科學合理的解決對策。

關鍵詞：石油;鉆井工程;事故原因;應對措施

石油鉆井工程具有資金投入多、危險系數大、施工專業性強等特點，在鉆井工程施工過程中，由于管理人員經驗、技術人員專業技能以及施工環境和設備等因素的影響，容易發生井涌、井噴，鉆井坍塌和鉆具異常等事故，不僅嚴重影響了鉆井工程的順利進行，而且對施工人員的生命和財產安全造成了較大的威脅。因此，在進行石油鉆井作業時，務必要對施工現場進行有效的管理，在施工前要制定出有效的應急預案，當出現安全事故時，能夠及時啟動應急預案，從而減少人員傷害和財產損失。

1石油鉆井工程事故原因分析

1.1井涌、井噴事故原因分析

在鉆井過程中，如果井內壓力比地層壓力小，就會使泥漿等物質壓入到井筒之內，并且從井口溢流。當溢流狀況進一步擴大的時候就會使流體以沸騰狀涌出井口，出現井涌事故。如果井涌事故控制不及時，就會出現井噴事故。井噴過程中隨著釋放壓力，不僅對現場施工人員帶來傷害，而且施工設備也會遭到破壞。

發生井涌、井噴事故的原因主要有以下幾個方面：（1）施工人員對地層壓力分析不到位，鉆井液密度不合理。（2）在石油鉆井工程開始之前，選擇的壓井材料不合理，或者壓井材料儲存方法不當，影響了壓井材料的正常使用。（3）地層內的油氣出現異常、壓力過高，或是鉆井時遇到淺層氣等也會出現井涌。（4）機械設備經過長時間工作后，會出現設備老化和生銹的情況，機械設備容易出現故障。在井涌出現時，機械設備無法進行有效的并井、壓井操作，最終出現井噴。

1.2鉆井坍塌事故原因分析

石油鉆井工程中坍塌是比較容易發生的事故，導致坍塌事故發生的原因主要有以下幾方面：（1） 地質原因。如果地層中含有鹽巖層，那么其會在某溫度壓力下進行蠕變，蠕變的速度會受到水平力、垂直力以及其自身深埋的影響，經過蠕變后，鹽巖層易流動，很容易出現鉆井坍塌事故。（2）如果鉆井液的密度較高，那么其滲入速度及滲入量就會增加，從而出現井漏，這使得地層礦物被不斷溶解，井壁四周巖層強度減弱，最終出現坍塌事故。（3）鉆井之前沒有做好地質勘探工作，對于地下的具體情況和承受能力沒有做好預測，導致地表層不能承受巨大的壓力作用，最終出現坍塌事故。（4）在施工過程中，施工的機械設備會碰到井壁，影響井壁的穩定性，造成井壁被破壞，影響對鉆井機械設備的支撐作用，導致坍塌現象的發生。

1.3鉆具異常事故原因分析

（1）卡鉆。當出現卡鉆時，鉆具無法在井中進行自由移動，發生此種原因可能是鉆具上附著了許多黏土，若是鉆具停鉆后未經處理臨時擱置，就會使其與泥壁相粘，鉆具被卡 ;或是土層中含有易水化泥巖，當鉆井液不充足時，井底的巖渣不能夠被排離，進而出現卡鉆事故。（2）鉆具脫落。正常運行時的鉆具受到地層強大的壓力作用，鉆頭脫落，脫落之后的鉆頭會掉入井中，不僅影響了施工進度，而且也影響了鉆井安全。（3）鉆具刺漏。當鉆具使用時間過長，在其損傷較多的情況下，對富硫地層進行鉆進時，容易遭受腐蝕，又或是鉆井液泵的壓力過大，會使鉆具出現刺漏問題。當鉆具出現刺漏后，若不及時處理，不僅會使得鉆井工作無法順利進行，而且鉆具受到較大的扭力，若是強行拉出，就會使鉆具損壞。

2石油鉆井工程事故應對措施

2.1井涌、井噴事故應對措施

在鉆井過程中，首先，要對鉆井溢流出現的原因及征兆進行了解，明確鉆井液壓力是否與地層壓力相匹配，盡量避免地層壓力高于井內壓，進而出現井涌或井噴問題。其次，要保證壓井液量充足，尤其在起下鉆過程中，要隨時關注壓井液量的變化，及時進行灌注。對于地層壓力而言，要使用科學的方法進行預估和分析，按照地層實際狀況，對壓井液密度進行重新設定，不可以使用被氣侵過的壓井液，同時合理采用井控技術，確保地層壓力處于合理范圍內，保持井內與地層間的壓力平衡。最后，對鉆井機械設備要進行系統的檢測和維護，對有問題的設備要及時的維修和更換。

2.2鉆井坍塌事故應對措施

坍塌事故對鉆井工程的影響較大，因此，首先，需要做好地質勘探工作，從根本上解決鉆井坍塌問題。在鉆井設計過程中，需要對地質情況進行全面分析，優化井身結構設計，對于易發生坍塌的地層可以采用套管等方式進行密封處理，

科學選用防坍塌泥漿，鉆井生產中科學調整鉆具下鉆速度，根據地層實際情況，合理的對鉆井液性能進行調節;對于易水化礦物的土層，要對礦化度進行調整，還要保證其與環境中的礦化度一致或是稍高，以此減弱鉆井液的滲透能力。此外，還可以在鉆井液中增加一些陽離子物質，對其中鈉離子進行置換，避免土層被水化，提升土層膠結度。

2.3鉆具異常事故應對措施

當鉆具停止使用時，不可以停鉆時間過久，對于復雜地層而言，盡量不要停鉆，并且不要在相同地點進行長時間的轉動。 同時，要提前做好鉆井坍塌預防工作，從而避免坍塌事故發生后，鉆具被卡住。除此之外，還要控制好鉆井液的上返速度，通常情況下，按照井眼大小，一般需控制在 30-50 L/s。定期對鉆具進行維修和保養，以保證鉆具運行的可靠性，防止鉆具在鉆井過程中發生問題。

3結束語

綜上所述，在鉆井過程中，不可避免的會出現不同程度的安全事故，對鉆井工程質量與安全產生了重要影響。因此，相關企業需要對鉆井事故出現的原因進行全面的分析，提前制定好應急預案，采取科學合理的解決對策，加強現場施工管理，盡量避免石油鉆井工程事故的發生，保障鉆井工程的順利進行。

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作者簡介：張力強（1978-），男，河北灤縣人，工程師，從事石油鉆井技術管理和井下事故處理工作。