分析淺層氣治理對策研究與關(guān)鍵技術(shù)

楊正榮

摘要：淺層氣是指埋深一般在1500米以內(nèi)，儲(chǔ)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(chǔ)量小，分布不均，開采利用價(jià)值低。由于淺層氣壓力高，若在工程建設(shè)或石油鉆探過程中對淺層氣發(fā)生擾動(dòng)，極有可能出現(xiàn)井噴現(xiàn)象，造成地基沉陷，破壞在建工程或鉆探設(shè)備，甚至危及人身安全。因此，在工程建設(shè)或石油開發(fā)過程中，必須對可能出現(xiàn)的淺層氣有一定的認(rèn)識(shí)和相應(yīng)的治理對策，本文將基于石油鉆探對淺層氣的治理進(jìn)行研究，以期減少淺層氣危害，保證人身安全，降低石油開發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：淺層氣;治理對策;技術(shù);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(yù)防和治理淺層氣，對于油氣藏開發(fā)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(wěn)定的。當(dāng)?shù)貙訅毫Σ蛔阋钥朔\層氣壓力，或者密封度打不到要求時(shí)，淺層氣就會(huì)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(zāi)害，如地震、海嘯、風(fēng)暴、滑坡、泥石流、斷層等造成淺層氣埋藏環(huán)境破壞;（2）人類活動(dòng)，如鉆井、打樁、挖槽、爆破、掘進(jìn)等造成淺層氣埋藏環(huán)境破壞;（3）風(fēng)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(huán)境逐漸失穩(wěn)。

淺層氣噴出時(shí)危害大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）淺層氣將巖石等重物推到高空，重物下落造成設(shè)備、人員、建設(shè)工程被砸傷或者損壞;（2）淺層氣強(qiáng)大的推力直接將人或設(shè)備等推到高空，造成人員摔傷和設(shè)備摔壞;（3）淺層氣易燃易爆，噴出時(shí)極易造成燃燒或者爆炸現(xiàn)象，危及人身、設(shè)備、建設(shè)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(shè)備傾覆，建設(shè)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(shè)備和地下工程損壞，若地下工程正有人員作業(yè)，極易造成人員被埋。

鑒于淺層氣分布不均，若出現(xiàn)噴出，其速度快、壓力大、危害嚴(yán)重，現(xiàn)有的勘測技術(shù)不能完全而準(zhǔn)確的確定淺層氣具體位置。因此，在進(jìn)行鉆井作業(yè)或者工程建設(shè)時(shí)，必須對淺層氣進(jìn)行一定的預(yù)防及治理措施。

二、淺層氣預(yù)防及治理

預(yù)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(shí)避開這些淺層氣位置。因此，研究新技術(shù)、開發(fā)新設(shè)備以應(yīng)用在淺層氣勘探領(lǐng)域，使得工程建設(shè)和鉆井開發(fā)之前，得到淺層氣的具體信息，合理的避開這些危險(xiǎn)區(qū)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(yīng)力狀態(tài)得到改善，提高了土體的強(qiáng)度，利于鉆井施工。若實(shí)在不能避開，則根據(jù)勘探信息，選擇危害影響較小的位置，通過一些好的技術(shù)及方法，降低淺層氣對設(shè)備和建設(shè)工程的影響，減少經(jīng)濟(jì)損失。因此，提前獲取的信息越詳細(xì)越能夠提早找到一些更合理的技術(shù)及方法，減少淺層氣噴出時(shí)對經(jīng)濟(jì)的損失和人員、設(shè)備和工程的損害[1]。

由于淺層氣危害大，在工程開工建設(shè)或鉆井開發(fā)之前，必須對員工關(guān)于淺層氣的知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)現(xiàn)場工作人員的安全意識(shí)，讓員工認(rèn)識(shí)到淺層氣的危害、平時(shí)多注意自身安全，佩戴防護(hù)用品，對可能出現(xiàn)的淺層氣提高警惕，提前排查，一旦出現(xiàn)淺層氣噴出時(shí)，及時(shí)撤離到安全地帶，并及時(shí)上報(bào)。讓一些有經(jīng)驗(yàn)的老師傅對新員工進(jìn)行培訓(xùn)，以案例來講解淺層氣知識(shí)，加深員工印象，在現(xiàn)場施工時(shí)，必須有老師傅在場，才能更及時(shí)的應(yīng)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(gè)重要設(shè)備單元，其主要功能是引導(dǎo)淺層氣流向，使淺層氣遠(yuǎn)離鉆井平臺(tái)，從而保證操作人員和設(shè)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(jù)不同地質(zhì)條件和淺層氣的特征，并經(jīng)過相關(guān)技術(shù)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(shí)使用了分流器，也必須對淺層氣謹(jǐn)慎對待，防止井噴。同時(shí)，也必須加強(qiáng)分流器的研究開發(fā)，以應(yīng)對不同工況下的鉆進(jìn)過程中淺層氣的危害。

謹(jǐn)慎的使用領(lǐng)眼技術(shù)。領(lǐng)眼是在已下套管之下鉆小直徑井眼，控制鉆速鉆進(jìn)作業(yè)，避免泥漿中積聚氣體，并通過循環(huán)排出氣體。領(lǐng)眼是雖然可以評價(jià)套管以下層段，但是不能保證不發(fā)生淺層氣噴出，因此，選擇領(lǐng)眼技術(shù)時(shí)，仍需要對淺層氣保持謹(jǐn)慎。

合理的控制起鉆速度。由于起鉆過程中波動(dòng)壓力極易造成井壁不穩(wěn)，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(shí)刻注意觀察井口液面，保持井壁穩(wěn)定，防止或減少淺層氣噴出情況的發(fā)生[3]。

選用合理的泥漿密度。泥漿有循環(huán)洗井，攜帶巖屑，冷卻潤滑鉆頭鉆具的作用，它也能夠保護(hù)井壁、平衡地層壓力，防止和減少淺層氣噴出的發(fā)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(qū)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(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整，減少淺層氣噴出。

對于出現(xiàn)淺層氣流出時(shí)，在某些條件下，還可以采用關(guān)井措施，降低淺層氣的危害沒減少人員傷亡、降低經(jīng)濟(jì)損失。

三、結(jié)語

淺層氣噴出對于鉆井危害巨大，嚴(yán)重影響和制約著油氣藏開發(fā)，并且可能造成非常嚴(yán)重的損失，現(xiàn)今技術(shù)雖然對淺層氣預(yù)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(xiàn)：

[1]馬超，袁則名，和鵬飛，馬志忠.淺層氣治理對策研究與關(guān)鍵技術(shù)[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2019，35（01）：8-11.

[2]曹輝.關(guān)于淺層氣災(zāi)害的預(yù)防與控制研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（18）：102-103.

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