石油鉆井工程事故的原因解析

劉闖

摘要：在我們的日常生活中，使用的各類材料和工具，如衣服、拖鞋、各種塑料制品，出行所用的車輛以及車輛行駛所需的燃油等等，很大比例都是由石油以及衍生品制成的。石油制品已經(jīng)占據(jù)了我們?nèi)粘Ｉ畹暮艽笠徊糠直壤０殡S著石油的越發(fā)重要，石油的開采生產(chǎn)就愈發(fā)成為一個(gè)重要課題。在這一課題中首先就是采油井的勘探鉆井過程。往往一口采油井能否正常投產(chǎn)，鉆井過程就是其重中之重。本文從采油井鉆井過程中可能出現(xiàn)的各種事故出發(fā)，分析其產(chǎn)生的原因和預(yù)防方法，以降低鉆井過程中出現(xiàn)各類事故的可能性，增大鉆井成功的幾率。

關(guān)鍵詞：石油;鉆井;事故;

引言

石油開采過程中的第一步鉆井工程是石油開采中的第一步，直接決定著一口采油井或者注水井能否投入使用的重要環(huán)節(jié)。但是在石油鉆井的過程中，主要工作都是在地下進(jìn)行，工作難度很大。這一工作的技術(shù)要求非常高端，具有很多高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范。在技術(shù)要求很高的情況下，石油鉆井工程這項(xiàng)工作很大一部分又都是在荒無人煙的曠野工作，并且是白天晚上不間斷的進(jìn)行施工作業(yè)。不僅作業(yè)時(shí)的工作環(huán)境很差，連續(xù)作業(yè)、夜間作業(yè)也是對鉆井隊(duì)伍的技術(shù)人員的極大考驗(yàn)。

在多種不利條件下，石油鉆井工程作業(yè)過程中，出現(xiàn)各種工程事故的情況時(shí)有發(fā)生，并且存在很多影響到安全的各類不同隱患。通過對各種石油鉆井工程中出現(xiàn)事故的調(diào)查，分析安全事故產(chǎn)生的可能原因及事故危害，制定安全隱患預(yù)防措施，及安全事故應(yīng)急處理預(yù)案就是石油鉆井工程的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。

1 鉆井過程中的事故種類及發(fā)生原因

1.1 井噴事故以及產(chǎn)生的原因

作為一種石油行業(yè)在鉆井過程中的常見事故，井噴是指在鉆井隊(duì)伍在使用鉆頭等工具進(jìn)行鉆探時(shí)，地下深層所蘊(yùn)含的具有較高壓力的石油和各種氣體從鉆探井口位置噴涌而出的現(xiàn)象。井噴事故產(chǎn)生的主要原因，主要有以下這些方面的因素：一是鉆井隊(duì)伍內(nèi)的施工技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)水平較低，作業(yè)時(shí)不能采取正確有效的方法。二是鉆井隊(duì)伍內(nèi)使用的各種設(shè)備出現(xiàn)問題，不能及時(shí)的解決設(shè)備出現(xiàn)的各種故障時(shí)，易發(fā)生井噴。尤其是鉆井設(shè)備長期工作，長時(shí)間的運(yùn)行會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)老化情況，若是保養(yǎng)維護(hù)措施不到位，更易發(fā)生故障。三是出于控制成本考慮，在鉆井隊(duì)伍使用的各種材料質(zhì)量不過關(guān)或者儲存時(shí)不能按照相應(yīng)要求進(jìn)行從而造成的材料變質(zhì)而造成的井噴。

1.2坍塌事故以及產(chǎn)生的原因

石油鉆井隊(duì)伍在鉆井過程中，很可能發(fā)生的事故之一有地層出現(xiàn)坍塌。而在鉆井過程中，地層出現(xiàn)坍塌的原因主要有以下因素：一是地質(zhì)工作未能做好，沒有做好充足的勘探準(zhǔn)備，對地層壓力等地層的認(rèn)識資料不足，未能很好的預(yù)測可能發(fā)生的情況，在地表層可承受壓力低于作業(yè)壓力時(shí)，就會造成坍塌的產(chǎn)生[1]。二是出現(xiàn)碰井問題。在鉆井隊(duì)伍作業(yè)施工過程中，作業(yè)所使用的設(shè)備碰觸到鉆井隊(duì)所鉆井的井壁，嚴(yán)重的話會使井壁的完整性收到破壞，從而造成對設(shè)備的支撐力減弱，從而發(fā)生坍塌現(xiàn)象。三是對設(shè)備的選擇上，石油鉆井工程在作業(yè)過程中需要選擇針對作業(yè)區(qū)域地層特點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件具備各自特色，不同的地質(zhì)條件和儲層物性對所需使用的設(shè)備要求不同。若是在巖石比較多的條件下，需要使用耐力方面比較突出的工具設(shè)備，若是在地層土質(zhì)比較稀松之處，而要選擇的就是輕便上相對多一些的裝備。

1.3其他安全事故以及可能產(chǎn)生的原因

在鉆井隊(duì)伍進(jìn)行石油鉆井作業(yè)時(shí)，專業(yè)性很強(qiáng)，需要用到的各種設(shè)備很多，種類也各不相同。在設(shè)備的使用過程中出現(xiàn)安全事故的可能性就大大的增加了。我們就鉆具進(jìn)行舉例。鉆具的型號較多，不同型號的鉆具性能也有所不同。而在作業(yè)過程中，鉆具一旦出現(xiàn)損毀，不但會造成鉆井作業(yè)進(jìn)度的停滯，還會使整個(gè)鉆井隊(duì)伍在鉆井過程中的費(fèi)用大大增加。鉆具發(fā)生問題的影響因素如下：一是卡鉆現(xiàn)象的發(fā)生。在鉆井隊(duì)伍進(jìn)行相關(guān)作業(yè)時(shí)，鉆井會深深的鉆入地下，而此時(shí)鉆具的工作狀態(tài)并不是我們可以完全掌控的。一旦遇到硬度厚度很高的巖石層，或者因?yàn)橥临|(zhì)等其他原因，很可能會發(fā)生發(fā)生鉆頭出現(xiàn)卡頓的情況，從而發(fā)生鉆頭無法承受過高的壓力造成鉆具被破壞。二是鉆具出現(xiàn)脫落的情況。石油鉆井過程中，所需鉆進(jìn)的深度越高，地層壓力就越高。正常壓力系數(shù)下，往往在兩千多米，地層壓力就會到達(dá)30MPa。而在異常高壓情況下三千米能夠達(dá)到50MPa以上的壓力。在這種情況下由于受到很高的地層壓力作用，鉆頭很可能會發(fā)生脫落現(xiàn)象。鉆頭脫落之后會落入地層或者是石油中，就會使作業(yè)進(jìn)度停滯。

不僅僅鉆具很可能出現(xiàn)問題，在鉆井作業(yè)過程中的其他各種設(shè)備都會出現(xiàn)各種各樣的情況，從而影響到鉆井作業(yè)進(jìn)度，造成鉆井作業(yè)停滯，增加鉆井成本。

2 鉆井過程中的事故種類應(yīng)對策略

2.1 井噴的預(yù)防

如何在鉆井過程中做到盡量避免井噴的發(fā)生？首先是做好資料收集準(zhǔn)備，加強(qiáng)地質(zhì)勘探方面的工作，掌握好地質(zhì)具體情況。其次是做好專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)工作，對鉆井隊(duì)伍作業(yè)人員的各方面技術(shù)能力盡力提升，讓每一名作業(yè)和管理人員掌握好所需的技術(shù)要點(diǎn)。三是設(shè)備材料等物品的準(zhǔn)備工作。對鉆井設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)、老舊設(shè)備的更換等都需有專人負(fù)責(zé)，出現(xiàn)問題及時(shí)處理，預(yù)防井噴事故的發(fā)生。而原材料的選用也需根據(jù)地質(zhì)條件充分論證之后進(jìn)行。

2.2 坍塌的預(yù)防

一旦出現(xiàn)坍塌就會嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)進(jìn)度，所以坍塌的預(yù)防就要做好相應(yīng)工作。而盡量減少坍塌的發(fā)生，主要是要做好鉆井作業(yè)前期的地質(zhì)工作。地質(zhì)資料的完備和鉆井方案的準(zhǔn)確是阻止坍塌發(fā)生的有效手段。根據(jù)地質(zhì)資料做好鉆井過程中泥漿比重的選擇、下鉆速度的調(diào)整等等工作，都是阻止坍塌的重要前提工作。

2.3 鉆具等設(shè)備問題的預(yù)防

面對鉆井過程中可能出現(xiàn)的包括鉆具在內(nèi)的設(shè)備問題，首先是要加強(qiáng)設(shè)備的管理水平，制定好采購到選用到保養(yǎng)維護(hù)甚至最后更換的全套管理規(guī)范，從制度上盡量防范人為可能出現(xiàn)的質(zhì)量及保養(yǎng)不及時(shí)等問題。其次是制定好使用守則、做好員工培訓(xùn)，加強(qiáng)鉆井技術(shù)人員的專業(yè)設(shè)備使用水平，盡量避免在作業(yè)過程中的使用問題的發(fā)生，從而降低安全事故發(fā)生的幾率。

結(jié)束語

石油鉆井工程是石油開采的重要環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行需要各方面的因素得到全面保障，以減少或者避免安全事故的發(fā)生，保證石油鉆井工程作業(yè)進(jìn)度的準(zhǔn)確進(jìn)行，提高鉆井作業(yè)的工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅為勇;;石油鉆井工程事故的原因及應(yīng)對策略;工程技術(shù)研究?2020，5（17），197-198

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