钻井作业溢流井喷应急救援预案

钻井作业溢流井喷应急救援预案1.1事故类型和危害程度分析溢流、井喷是指地层流体（油、气、水）涌入井筒，溢出或喷出地面的现象。井喷流体自地层经井筒喷出地面叫地上井喷，从井喷地层流入其它低压地层叫地下井喷。井喷事故具有突发性、灾难性和可预防性的特点。在钻井作业中，一旦发生井喷失控，将使油气资源受到严重破坏，还易酿成火灾，造成人员伤亡、设备毁坏、油气井报废、环境污染，造成国际国内社会的不良影响。井喷失控是钻井工程中性质最严重、损失最大的灾难性事故。1.2井喷原因导致井喷的主要原因有：1.1.1起钻抽吸，造成诱喷；1.1.2起钻不灌钻井液或没有灌满；1.1.3不能及时准确地发现溢流；1.1.4发现溢流后处理措施不当；1.1.5井口不安装防喷器；1.1.6井控设备的安装及试压不符合《石油与天然气钻井井控技术规定》的要求；1.1.7井身结构设计不合理；1.1.8对浅气层的危害性缺乏足够的认识；1.1.9地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，造成使用的钻井液密度低于地层压力；1.1.10空井时间过长，又无人观察井口；1.1.11钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不当；1.1.12相邻注水井不停注或未减压；1.1.13钻井液中混油过量或混油不均匀，造成液柱压力低于地层压力；1.1.14思想麻痹，违章操作；1.1.15下钻速度过猛，造成井漏引起井喷。1.3应急报告钻井队应急报告钻井队应在井喷发生30分钟内将应急报告上报至钻井工程部。应急报告内容如下：钻井队井号设计井深实际井深井口位置井喷时间喷出物喷出量泥浆性能压井材料急需材料井下钻柱当前状态当前风向周边环境值班干部驻井医生当地医院急救电话通信联络钻井队应在井喷失控后果断处置并立即报告钻井工程部生产调度室。钻井工程部值班电4应急行动1.4.1立即成立现场抢险指挥部，实行统一指挥井喷抢险工作是一项技术要求高、组织严密的系统工程，涉及勘探、开发、钻井、技术监督、安全、环保、物资、装备、培训等部门，必须十分重视，各项工作必须有组织地协调进行。井喷事故发生后，情况异常复杂，工作条件极其恶劣，涉及参与抢险的工种和人员较多，不是钻井队一家的力量可以处理的，需要上级主管领导坐镇指挥，统一协调有关单位的力量，做好抢险工作，否则，某一环节出错或一人一事的疏忽大意，都可能会造成事故进一步恶化。抢险指挥部包括如下机构:1.4.1.1成立应急领导小组应急领导小组网络图：姓名办公电话手机王文国培文德秋飞189953377701.4.1.2成立现场抢险指挥部。组织机构框图如下：1.4.2划定危险区一旦发生井喷，应根据喷势、风向、喷出物类型，把以井口为中心，以危险距离为半径的地区划为危险区，和当地政府联系，疏散人员，严格警戒。在划定的危险区内，任何人（包括当地居民）不准动用明火，以防引起油气着火，给处理井喷造成更大的困难。如果喷出物中有硫化氢气体，凡硫化氢气体波及区，都要划为危险区，人畜都要疏散。凡在井场作业的设备如拖拉机、水泥车、消防车、救护车、吊车、卡车等一律位于上风方向，不许进入下风方向。井场要有专职安全指挥人员，指挥抢险人员和设备的运作，未经允许，任何人不得进入危险区。1.4.3尽一切努力防止着火井喷事故发生后一旦着火，会在很短的时间内造成机毁人亡，使事故的处理变得更为困难和艰险，倒塌的井架，烧毁的设备，狂喷的油气，灼人的火苗四处乱窜，不仅严重威胁着抢险人员的安全，也更容易使井口遭到毁灭性的破坏，因此，对发生井喷的井应千方百计地防止着火。防止的办法主要是：①.加强消防警戒工作，实行严格的用火用电管理，杜绝火源；②.应连续向井口内外强行注水冷却。1.4.4防H2S措施发生井喷后当班井架工要立即用H2S监测仪对喷出物进行H2S气体含量检测，发现H2S气体含量超标时，应采取如下措施：1）向上级部门如实地汇报H2S气体的含量；并划定H2S气体危险区，严禁人员在无防护的情况下进入；2）通知所有参加抢险作业的人员戴上防毒面具，并逐个检查佩带情况；3）通知井场其它人员撤离危险区；4）通知H2S气体可能波及到的附近居民点的居民及牲畜撤离危险区；5）对已经H2S气体中毒的人员要组织紧急抢救，重症患者要紧急送往当地医院进行抢救；6）起动自动点火装置，点燃喷出的气体，防止有毒气体扩散；1.4.5其它注意事项在井喷抢险作业过程中，不应有两种和两种以上互相影响的作业同时进行。清障、撤换井口装置、压井等关键性作业，不宜在夜间和雷雨天进行。如不具备安全条件，亦不能盲目地进行抢险作业。在原油天然气、凝析油环境作业中，应使用防爆工具。1.1.5预防措施井喷事故危害严重，损失巨大，因此重在预防。预防措施主要如下：1.5.1井口装置完好、安装标准、试压合格、灵活好用；1.5.2地层压力数据准确，使用合理的泥浆密度以平衡地层压力；1.5.3井场钻井设备完好；1.5.4井场储备足够的加重泥浆和加重材料；1.5.5人员素质好，井控意识强，关井程序操作熟练；1.5.6及早发现溢流：《石油与天然气钻井井控技术规定》明确指出：尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节。从打开油气层到完井，要落实专人坐岗。溢流是指所钻地层的地层压力大于井筒内液柱压力，较大的地层压力迫使地层流体流入井筒中，这种流动称之为溢流。溢流在各种钻井作业中发生的几率不一样，据大量的资料统计，溢流多发生在钻进、起下钻、空井等施工过程中，特别是在起下钻作业中发生溢流的几率较大，其原因是在起钻过程中，由于灌泥浆不及时，或由于没有有效的灌入泥浆，而使井筒内钻井液液面下降，钻井液静液柱压力下降；起钻速度快，产生抽吸压力；当起钻拔活塞时，不仅使井内钻井液液面迅速下降，而且形成强力抽吸；采取近平衡钻井的井在起钻过程中，由于停止循环，环空流动阻力等于零，使井筒内液柱压力下降；由于以上种种原因，造成井底液柱压力小于地层压力，地层流体进入井内。下钻时，由于下钻速度快，产生过大的激动压力，引发低压层发生漏失，使钻井液液柱压力下降，井底液柱压力低于地层压力，地层流体进入井内。打开油气层后，井内液柱长期静止，井内聚集气柱，下钻时又没有分段循环，一次下钻到底，环空聚集的油气或严重气侵的钻井液在上返过程中，体积不断膨胀，排替出环空部分钻井液使环空液柱压力下降，造成环空液柱压力低于地层压力，产生溢流，引起后效井喷。因此在钻井施工过程中，应加强坐岗观察和记录，控制起下钻速度，严禁起钻拔活塞。打开油气层后保持合理的起下钻速度，下钻时应分段循环，后效严重时，注意排气，防止溢流发生。1.5.6.1发生溢流的预兆1.5.6.1.1钻井液返出量增加；1.5.6.1.2泥浆罐中钻井液量增加；1.5.6.1.3停泵后,井内钻井液自动外溢；1.5.6.1.4起、下钻灌入或排出钻井液体积与钻具体积不相符；1.5.6.1.5泵压下降,泵速增加；1.5.6.1.6钻具悬重增加或减少；1.5.6.1.7机械钻速突然加快；1.5.6.1.8钻井液性能发生变化。发生溢流后应迅速按井控“四、七”动作进行关井，取得井控主动权，制止地层流体继续进入井中，使井筒内有较多的钻井液，保持钻井液液柱的压力与地层压力平衡，为进一步的处理创造有利条件。1.6应急措施1.6.1保护井口井口是控制井喷的关键所在，要尽一切可能保护原有的井口，即使是部分损坏了，也要保护好未损坏的那一部分，以便在安装新井口时有“扎根”的条件。保护井口应做好两件工作：1.6.1.1如果井喷喷出物为气体，除采取一般的防火措施外，还应经防喷器四通向井内注水，并向井口装置及其周围浇水，达到润湿喷流清除火星的目的，为此应准备充足的水源和供水设备。1.6.1.2关井压力不得超过井口额定压力、套管抗内压强度的80%、地层破裂压力三者中的最小值。1.6.2清除井口及抢险道路上的障碍物，充分暴露井口，为下一步施工提供便利条件。1.7关井发生井喷后，首先是关井，关井愈迅速，井喷越小。井喷越小，越容易控制，一般控制程序也越安全。关井要根据具体工况按照“四、七”动作迅速、准确地关井。关井动作要成为他们的第二本能。这就是要进行防喷演习训练。因为这样的操作通常需要较多人的配合，全体井队人员必须熟练他们的操作。特别要记住的几点：1.7.1钻井工况有改变时，要及时改变关井程序；1.7.2发现溢流、井喷时，关井要迅速、果断；1.7.3关井越早就越容易控制；1.7.4井队全体人员要加强防喷演习，而且具有整个井控作业的一般知识；1.7.5关井程序要考虑多种因素，只考虑一种情况是不够的；1.7.6关井压力不得超过井口额定工作压力、套管抗内压强度的80%、地层破裂压力三者中的最小值；1.7.7关井后应准确记录套管压力、立管压力、泥浆增量等数据，为压井提供数据来源。1.8压井1.8.1计算压井数据压井前应根据关井数据计算出压井数据，压井数据包括重浆泥浆密度、加重泥浆量、初始循环总压力、终了循环总压力、压井排量等。1.8.2压井施工步骤实际操作过程中压井一般采用一次循环法（工程师法）：关井后，将配制的压井重泥浆直接泵入井内，在一个循环周内将溢流排除并压住井。具体施工步骤：1.8.1.1缓慢启动泵，调节节流阀维持套压等于关井套压，直到排量达到压井排量（一般取钻进时泥浆泵正常排量的1/3或1/2）并保持不变。这时的立管压力接近初始循环总压力。1.8.1.2泵入压井泥浆，调节节流阀使立管总压力在压井泥浆从地面到达钻头的时间内，从初始循环总压力降到终了循环总压力。1.8.1.3当压井泥浆在环空上返时，调节节流阀保持立管压力等于终了循环总压力。压井泥浆返出井口时，套压降到零，压井作业结束。1.8.3压井注意事项1.8.3.1所有常规压井方法应遵循压井作业中始终控制井底压力略大于地层压力的原则，一般井底压差控制在1.5—3.5MPa范围内，或者重浆泥浆密度附加值控制在《井控规定》范围内。1.8.3.2空井溢流关井后，根据溢流的严重程度，推荐采用强行下钻分段压井法、置换