科威特油井灭火概况和经验.pdf

第卷第期钻采工艺 科威特油井灭火概况和经验 庞 天 海 江汉石油学院应化未 刁 湖北荆州 摘要科旅拼 一 油井灭火引起了各界人士的普遇关注 我国以四 川石油管理局为 主 组成了赴科灭人队 并成功 地 扑灭了 口油井大火 为我国石 油工业史谱写了不 可磨灭的 胜 利篇亨 本文介绍沙漠条件成群高压高产油 并灭火的概况和特点 科 威特油井灭人和升喷 控制中采用的插入管 法 喷 气发 动机 尾气法以及 引火烟囱 长 臂桅杆起重机等新型技术和装备 主题词科 威特 油井灭火井喷井控 科威特油井灭火概况 科威特油并破坏情况 科威特 油井被伊拉克破坏的数目根据 资 料来源而略有不 同 最终的统计以 口并 被破坏 其 中 口并着火燃烧比较可靠 科威特油井灭火的进度 科威特国际 石油公 司最 初估计将 用年时间耗 资亿美元来扑灭 油井大火 实防的灭火进 度则 比最初 的估计快 得多 科 威特油井灭火从 洲年月 下旬于附台到 了 月已控制住了约 自 口 井的大火 主 月只 剩下约 口且仍在燃烧 二 科威特 油井的灭 火头际上于 全卜 月底以前已告完欣 灭火进度从最初的约每天 一 口井达到后期的 每天平均约 口井 灭 火进度的加快主要 是灭次队的数量 最后多达支 灭火队和 经验的增加 灭火装备和灭火 供 水 系统 的不 断充实和完善的结果 乞多国参加的科威特油井灭火战斗 本 下 国 聂初获得科威特油井灭火和井喷控制合 日 脚认 叮 认 因 一 曰 开伙 工明口 同的是三家美 国和一家加拿大的井喷控制公 司 它 们是 美国的红色阿迪亚公 司 波兹一 柯兹有限 公司 井喷控制有限公 司和加拿大 的卡尔盖瑞安全指挥公司 以后科威特石油公司又签发了合同给美 国的库特压力控制公司和阿贝尔工程与井控 公司 中国赴科威特参加油井灭火战斗是经过 两 国政府之问的协商并按照科威特石油公司 和中国石油工程建设公司于 洲年 了月 日签丁的合同执行的 参加科威特 油井灭火的国家除厂卖 叫 加 拿大和中匡匕外还有沙川 玩 刁和 七贝 了 认 认司 岁 一 匕亚 代 二阵甘 公司 英国 由 竹 沐 和 一 公 司组成的集团和原苏联 阿 室拜疆 油田等 国家 马 中国赴抖威特油井灭火队的贡献 以中国 石油天然气总公司钻井工程局总 工程师孙振纯为首的中国井控专家组于海湾 战争结束不 久 的 引 年月份便奔赴科膝 钻采工艺年 特实地勘察了大约 口着火 油井的火势 喷量 污染以及 风向 风力 气温 水源 地 貌 等自然 条件 取 得 了自身感受 的大量 火井井 场资料 根据着火油井的不同类型写出详尽 的技术 报告和灭 火井控 方案 多次技术答辩 取得成 功 为与科威特签订灭 火合同奠 定 了 基础 根据合同 中国赴 科 油井灭 火队共有 名人 员 除总指挥孙 振纯外均 由四川石油管 理局人员组成 中国灭 火队承受着酷热 沙漠 风暴 地雷风险 烟熏 火烤的考验 利用空运 到科威特的国产 全 套巨型灭 火和 井控 装 备 首战科威特南部 的巴尔甘油田 经过天 的 准 备 于年月日扑灭 了该油田 刁 号井的大 火 历时仅小时零分 中国灭 火队在科 威特 累计扑灭 口油井大 火 居各 国灭火井数的第五位 中国灭火队的成功 充 分显示 了中国石油工业技术队伍机智 勇敢 艰苦奋斗的精神风 貌和 雄厚的技术实力 受 到 了科威特政府油井灭 火总指挥艾西米先生 的赞扬和国际 石油同行 的好评 为我国石油 工业 史谱写 了不可磨灭 的胜 利篇章 科威特油井灭 火的特点 科威特竹 口油井的灭火战役堪称世 界 石油历 史上最 大 的 油井灭 火任务 除了数量 大 和任务艰巨 以外 还有 与其 他油井灭 火不 同的特殊困难 井场 准备中存在的难题 油井灭 火作业开始前需要将井场周围埋 设的地 雷 饵雷和战争残 留下 的未爆炸丛 式 炸弹及其 他军 火清除干 净 直至年月 日一家 英国公 司才宣布该公 司已经 把伊 位克在海湾战争期 问在科威特油田埋 设的所 有地雷及弹药完全清理干净 此 外由于油田 地面设 备 基础 设施 通 讯 运输 供 电 供 水 系统的被破坏也造成巨大的困难 油井资料残缺 大多数油井的井史资料 数 据记 录和图 纸也遭受毁坏 制订灭火方案需要实地考察 每口着火井的火焰 油柱 油 焦高度 估算喷 油量 地面火范 围 路况 地 面环境以及井口 破坏情况 高流率形成油湖 科威特具有一些世 界上 最高产的油井 其畅孔流率可以高达 高产井着火 使火焰高达一 由于喷量大 火柱下部 还有一段未燃烧的油柱 喷出的未燃烧原油 在沙漠的低洼处形成 油湖 油 湖 着火延伸形 成地面火有的灭火 队需 要扑灭万的 地面火才能接近着火井口 喷火口附近 由于 喷量大燃烧不完全而堆集成 石油 焦小山 而 油井周围全天降 油雨 高喷量的情况形成 压井作业的高难度 水源距离太远 由于成群油井的大火在着火井场附近 的 辐射热使气温可能超过 高容量 的水源 对于灭火作业以及冷却作业人员和装备是特 别需要的 但是井场附近缺乏水源 需要敷设 大口径长距离的供水管将 波斯湾的海水引进 灭火现场或将输 油管改成输水管 并挖掘巨 大的蓄水坑 井口结构造成障碍 许多科威特油井的井口安装在混凝土制 成的井口圆井或方井上 压井前作业班需要 将被破坏井口附近等笨重的混凝土碎块清除 掉 并且需 要挖掘得 很深才能找到清 净的管 端 易复燃和硫化氢毒气 扑灭的油井火灾在沙漠条件下 由于充满 静 电容易复燃 某些井随着井喷而带 出剧毒 的硫化氢气体含量达 需要监 测和 认真对待 加上沙漠环境下的炽热和沙暴等 自然障碍 成为科威特 油井灭火面对 的特殊 困难 另一方面 也存在一 些特殊的有利条件 第卷第期钻采工艺 例如以前大多数 油井井喷着火是在钻 井过 程 中发生的 油井上 耸立 着巨大的井架 常规的 油井灭 火常需 要清除坍 塌 的井架 不 过这种 情况在科威特并不存在 此外 由于着火油井 比较集中 一旦 在一口井取得灭 火成功 同样 的灭火装备和灭 火队就 可以较容易地转移到 邻近的着火 油井 用 同样的经验以较快的速 度来灭火 这也是科威特油井灭火进度比预 期快得多的一个 原因 科威特油井灭火和 井喷控制技术 据科威特石油公 司透 露 总计多达 项油井灭 火方法和建议从世 界四面八方提 交 给科威特 其中包括诸如圆盖法 隧道法 束 缚法 爆炸法 压服 法 机 器人法 化学法等 等 不过这 些 方法大都没被采用 原 因是这 些 方法目标仅集 中在灭火而 不是 井 喷控制 实 际上灭火仅是井喷控制的一部分 此外有些 方法需要很 长的周期 这 在时 间上 不允许 下 面介绍一些科威特油井灭 火和压井使用的有 效现代技术和新型装 备 插人器 美国井喷控制公司成功地采用插入器法 于 年月日前 扑灭 了 口油井的井 火并压住了井喷 插入器是一种漏头状的器 材长 一 底部直 径 一 顶部直径 科威特油井油管 内径为 一 旦将插入 器置于油管孔口 并封住它 就可 用通 过插入器向下 泵入钻井 液的方法来克服油井的压力 大多数科威特油并是一口井 中完成两个 油层 所以必须同时压住油管和环隙 此时需 要将残留的井口装置切 割掉 从井口装 置 下 面开始同时将油管和环隙压住 插入器法通常用于低 压井的井控 但在 科威特曾用插入器 控 制 住 了一 压力的油井 喷气发动机尾气法 德国科学技术部赞助几家 德国 公 司开发 了一种新技术来扑灭科威特油井大 火 他们 建议在井口处 向火焰柱注入超高压惰性气流 来扑灭 火焰 由于喷气发动机尾气的主要成 分 和均 为非助燃气体而 且压力 极高 故可从封存的苏制米格一 飞机上拆 下可用的喷气发动机 安装在 一型坦克 的底盘上以便运送到井场 匈 牙利灭火队就是 将米 格一飞机上 的喷气发动 机 装在军 事坦克上 利用喷 气 发 动机的巨大喷气流扑灭了一些科威特油并大 火 长臂桅杆起重车 油井并喷控制需要远距离吊装 防喷器和 插入器等重物 因此长臂桅杆式起 重车是 油 井井喷控制的重要设 备 美国 加拿大公司采 用 的这类重型装 备有阿 瑟 起 重车 移动式 一 史莫基 系列烃 类 消防装置和阿贝立泽起重车 是美国阿贝尔工程与井控公 司最新启 用的油井灭 火和井控装备 它是一种 自推进 远距控制和液 压操纵 的履带起重车 其优点 是可以在远离井口的地方 由单人操作 用它 当吊车时 吊重能力为 起重臂处于水平位 置并装上铲车式叉架时其举 升能 力 为 装上尾撬时可用来凿铲堆积于井喷现场的碎 石 装上耙时则可用来移除松动的器料 引火烟 囱 在井口顶部放置一段火焰烟 囱可以使火 焰上升见图 从而减少了地 面的辐射 热 使 作业人员能够 在隔热屏的掩 护下 尽可 能靠近着火油井将破裂井口法兰上的螺 杆切 割掉 研磨式水力切割系统 切割被毁坏的井口装置用老办法需要很 长时 间 而采用 引年刚研制 出的 具有研磨 钻采工艺年 作用的水力切割系统只需数小时 该系统用 隔热屏作掩护可靠近井口处操作 员了件大型消防和井控设备 交运的物 资和设备多达万 灭火和 后勤支援人 员 万多 集中了世 界各国油井灭 火和井喷控 制的技术精髓 实为石油工业史所罕见 科威 特油井灭火的胜利值得热烈庆贺 其经验必 将推进 油井井喷控制技术的发展 并产生深 远的影响 致谢中国赴科灭火 队总指挥孙振纯总 工程师提供了许多宝贵 资料和现场 经验 在 此谨表深切的感谢 长借桅杆起重车将引火烟囱 置于着火井口顶部的情景 参考文献 在技术高度发展的年代 有趣 的是科 威特油井灭火的成功 除了最新的灭 火和井 控技术装 备以外