王海平

【摘要】石油和天然氣的開采都需要通過鉆井工程來實現(xiàn)，但是這也難免會出現(xiàn)井下事故，這時就需要采取修井作業(yè)來補救，在大修井（施工）作業(yè)中井噴事故是最為危險的。本文主要介紹了大修井作業(yè)中井控技術(shù)的必要性，并通過分析提出源頭控制的一、二級井控技術(shù)，和在一、二次井控失效情況下的三級井控技術(shù)，從而保障大修井井下作業(yè)的安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】大修井 井控 溢流

1 前言

目前石油與天然氣是人類最為寶貴的能源和化工原料，它們通常是深埋在幾百米、幾千米甚至幾萬米的地層下面。所以鉆采工程是獲取石油與天然氣的必不可少的途徑，但是在石油天然氣鉆采的過程中也伴隨著各種風險如機械傷害、起重傷害、高空墜落等，其中井噴事故是危害最大的事故，一旦井噴事故發(fā)生不但造成重大財產(chǎn)的損失，還會造成人員的傷亡，像重慶開縣12.23井噴事故和BP墨西哥海灣井噴事故所造成的經(jīng)濟、人員損失和國際社會影響是不可彌補的。

2 大修井風險源頭控制的一、二級井控技術(shù)

2.1 合理的進行井控設(shè)計和編制單井預案

科學的井控設(shè)計和單井預案是做好井控工作的關(guān)鍵，同時也是井下大型修井工藝順利進行的重要前提和安全保障，有利于保證大修井工作的安全，預防井噴事故的發(fā)生，保障人員和財產(chǎn)不受到損壞，保護油氣層不受污染。實踐證明，做好設(shè)計工作不僅能保證大修井施工過程的安全，還能提高修井員工的工作效率，使大修作業(yè)隊伍能夠獲得更多的經(jīng)濟效益。因此，在上修前，相關(guān)的工程技術(shù)部門、施工單位應(yīng)該做好井控設(shè)計工作，相關(guān)工程技術(shù)人員要嚴格把好井控設(shè)計的每一項工序，確保其符合石油行業(yè)相關(guān)標準和規(guī)定，保障其安全性和可靠性。

2.2 保障修井作業(yè)安全的井控準備

大修井現(xiàn)場施工過程中井控準備工作的具體到位與否直接關(guān)系到整個施工工藝過程中對出現(xiàn)溢流時井控工作的及時性和有效性尤為重要。合理的井控準備工作包括合理的井場標準化布置、井控裝置的安全有效性和井下作業(yè)大修隊管理工作的有效性。

井場布局包括：

（1）井場大門應(yīng)背向季節(jié)風，如果油氣層可能還有硫化氫，井場大門應(yīng)面向盛行風；

（2）井場的面積也應(yīng)該根據(jù)鉆機的種類和相應(yīng)的環(huán)境來確定；

（3）井場的相關(guān)警示牌和各種文字提示應(yīng)當擺放在井場的醒目位置；

（4）井場主要用房的布局應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，如員工營房生活區(qū)應(yīng)當布置在離井場防護欄50m以外的上風處；

（5）井場的設(shè)備必須符合相關(guān)標準進行布置，如循環(huán)罐中心線需距離井控11-18米且要布置在井場的右側(cè)。

井控設(shè)備是指能實現(xiàn)或者促進井底壓力控制所需要相關(guān)設(shè)備、管線、儀表等一系列專業(yè)工具，包括250高壓井口防噴器組合、防噴管線、放噴管線、節(jié)流管匯、壓井管線、點火裝置、鉆具內(nèi)防噴工具、監(jiān)測和預知地層壓力的儀表裝置、井噴失控處理和特殊作業(yè)設(shè)備等，對于某些高壓、高產(chǎn)井的井口壓力更高，大修井施工中經(jīng)常會遇到酸壓和擠堵操作，一般需要采用70MPa以上井控裝置。

大修井施工前應(yīng)當做好相關(guān)組織管理工作：HSE管理員對參與施工的所有員工進行崗前安全教育，對施工現(xiàn)場的風險源進行認真查找，并制定有效的削減措施，提高員工的安全意識和井控工作的謹慎性；各作業(yè)班組明確崗位分工，避免緊急情況下出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象，同時嚴格執(zhí)行井控預案確保大修井的施工效率和安全性；班組交接班應(yīng)對施工井的各項細節(jié)工作交底；大修隊的隊長和HSE管理員技術(shù)員為了做好員工的井控基礎(chǔ)預防工作，平時要利用待命休息和現(xiàn)場施工展開井控、防井噴和應(yīng)急救援演練，提高員工對突發(fā)事件的處理能力。

2.3 及時發(fā)現(xiàn)溢流及處理措施

2.3.1 發(fā)生溢流的原因

井控作業(yè)的重要任務(wù)就是及時發(fā)現(xiàn)溢流，并應(yīng)用井控技術(shù)來控制溢流，保持地層壓力平衡。大修井作業(yè)中發(fā)生溢流的主要原因是：一、遇到異常高壓地層，井底能量得以釋放，地層流體涌出；二、修井液密度過低，不能起到平衡地層壓力的作業(yè)，導致修井液密度偏低的原因是理論上配置的修井液密度和實際需要的修井液密度不符合。或者是井下發(fā)生氣侵導致修井液密度降低，亦或者是修井液漏失從而導致修井液密度降低；三、修井過程中起油管導致抽吸作業(yè)。

2.3.2 溢流的監(jiān)測和判斷

發(fā)生溢流如果不采取相應(yīng)的措施就很可能導致井噴事故的發(fā)生。因此必須要求專業(yè)的錄井技術(shù)員工在大修井作業(yè)時負責觀察、監(jiān)測、判斷地層壓力情況，以便及時的發(fā)現(xiàn)溢流。如果井下發(fā)生溢流都會有相關(guān)的顯示的：一、停下鉆井泵后，泵進口壓力變大；二、井口有修井液反出且有氣泡冒出，修井液循環(huán)池的液面增高，有油氣味；三、泵井口液體相對密度大，出口相對密度小；四、修井液的性能發(fā)生了變化；五、氣測烴類含量升高或者氯根含量升高。技術(shù)員一定要及時根據(jù)這些現(xiàn)象來判斷井下是否有溢流溢流的發(fā)生。

2.3.3 發(fā)生溢流的處理措施

發(fā)生溢流必須及時關(guān)井，目前有兩種關(guān)井的方法，一是硬關(guān)井，即通過關(guān)閉防噴器的措施來關(guān)井的操作。二是軟關(guān)井，即大修井作業(yè)中發(fā)現(xiàn)井下發(fā)生溢流之后，先開節(jié)流閥一側(cè)通道，再關(guān)閉防噴器來實現(xiàn)關(guān)井的操作方法。硬關(guān)井的措施程序比軟關(guān)井的要少，可以做到快速關(guān)井的作用，但是同樣也會受到“水擊效應(yīng)”的作用，即高壓、告訴的修井液或者油氣沖擊井口對井控裝置有很大的沖擊作用，存在一定的危險性，一般只有進入井筒內(nèi)的流體體積比較小時才使用硬關(guān)井技術(shù)。

關(guān)井后要通過采取壓井措施即向井內(nèi)泵入一定量的高密度鉆井液，逐步的實現(xiàn)對井底壓力的控制，重建地層壓力平衡的環(huán)境。常規(guī)的壓井方法包括：司鉆法壓井、工程師法壓井、邊循環(huán)邊加重的方法壓井。如果發(fā)生了井漏，要在壓井液中加入堵漏的材料，并根據(jù)實際情況選擇合理的壓井方法。在大修井作業(yè)過程中，地層流體會自然的漏失，因此在壓井后要定時的監(jiān)測井筒內(nèi)的漏失量，以便間斷性補充修井液，補充量通?？刂圃?.2-2.5m³/h，但不超過0.5-5.2m³/h，注意補充修井液時要做到頻率大、周期短、補充量少。

3 三級井控技術(shù)

在關(guān)井失敗后，溢流量增大導致發(fā)生了井噴，所有員工都要停止施工作業(yè)搶接井口防噴裝置；將有關(guān)井噴的情況向施工單位的主管領(lǐng)導、安全、工程技術(shù)部門、當?shù)卣拖?、醫(yī)療部門報告，施工單位和當?shù)卣M織消防隊、醫(yī)療隊和轉(zhuǎn)移車輛及時趕往井隊現(xiàn)場，做好救援準備；施工作業(yè)隊伍的領(lǐng)導及時啟動井控預案組織井控領(lǐng)導小組成員制定有效的井控應(yīng)急救援方案；為了避免井噴失控后發(fā)生火災，應(yīng)關(guān)閉一切火源、電源，轉(zhuǎn)移所用的易燃易爆的物品；迅速撤離當?shù)鼐用?，避免其受到不必要的傷害?/p>

參考文獻

[1] 李敏捷.現(xiàn)代井控工程關(guān)鍵技術(shù)實用手冊[M].石油工業(yè)出版社，2007，1