防止钻具内井喷的方法——已发表
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测井过程中井喷事故的预防
1.起钻前充分循环钻井液起钻前充分循环井内钻井液,使其性能匀称,进出口密度差不超过0.02g/cm3,保持井内正常、稳定,并观看一个作业期时间。
2.测井施工时定时循环钻井液电测时间长,自然气可能进入井筒并向上运移,由于气体的进入打破井内平衡关系,降低液柱压力而导致井喷。
因此,应考虑中途通井循环建立平衡后再进行测井作业。
3.加强溢流观看测井期间,加强溢流观看,做到准时发觉溢流。
4.发觉溢流准时处理发觉溢流时,应停止测井作业,并尽快起出井内电缆。
若溢流量超过规定值,则马上砍断电缆按空井溢流处理,不允许用关环型防喷器的方法连续起电缆。
- 1 -。
井喷的预防与处理在钻井过程中,当钻至高压油气层时,如钻井液的液柱压力低于油气层的压力,则高压油气流就会侵入井筒,并逐步上窜至井口,将井内的钻井液顶出而形成溢流或井涌,若不及时采取有效的控制措施,溢流或井涌就会发展为井喷。
一旦井喷失控,会引起火灾,烧毁设备,危及钻井人员的人身安全。
因此,有效地控制井喷对安全钻井是至关重要的。
井喷使宝贵的矿产资源白白浪费,并容易造成井内事故。
井喷的过程本身就是井眼的平衡破坏的过程,井壁遭损坏,若钻具在井内,容易卡钻,还易引起火灾,造成人员伤亡事故。
井喷是一种猛烈的喷射现象,其喷射物不仅仅是流体(油、气、水),而且还包括井内的钻具、井中的砂子。
若同时喷出原油、天然气,与固体摩擦后产生火花就会引起火灾爆炸事故。
大量的石油、天然气伴随泥浆喷到地面会严重地污染环境,喷出物有时伴有如硫化氢等有害物质,如果引起火灾,大面积燃烧自然界生物、植物,更将破坏生态平衡。
[事故案例]①1987年某钻井队准备起钻电测,为改善泥浆性能,决定在泥浆中混入原油,混油前没有计算混油量,不考虑混油速度,不相应地加入加重剂,而是边循环边?昆油,导致井内泥浆比重下降,引起井涌,井场一片混乱,在开防喷器阀门时,管线憋坏,一工人被打死,继而井下喷出物撞击底座引起大火,12分钟井架即被烧塌,进而烧毁全部设备,19天后才得以灭火。
②1997年某油田在钻井取心时未按照规定安装防喷器,也没有按照地层情况修改施工方案,没有储备足够的泥浆加重材料,在冒险割方钻杆时引起火灾,造成严重井喷失控事故,井喷持续8天12小时,导致井眼报废,直接经济损失877万元。
图3—3井底压力平衡示意图溢流——井喷的前兆井喷不是突然发生的,它的发生有一个过程,首先表现为溢流,进而发展为井涌,最后产生井喷。
在发现溢流后如能及时进行处理,可以消除井喷,这是防止井喷的关键。
溢流的现象有:钻井液池液面逐渐升高;在排量不变的情况下,出口管钻井液流速加快;钻碳酸盐地层时,如裂缝发育或有溶洞,不仅钻速过快而且还会出现放空等现象;泵压下降,钻进中停泵,发现出口管处仍有钻井液流出;钻井液密度下降,粘度增加,钻井液中还会出现油花、气泡、油味或硫化氢气味等。
浅谈修井作业过程中的井喷原因及控制措施井喷是提高试油有效性、保证安全生产的重要问题,亦为国内外石油工程界研究热点之一。
随着油田开发技术的发展,修井技术技术水平也有了很大的提高,但是由于许多不可预测的原因,井喷仍然发生。
那么,修井作业过程中的井喷原因及控制措施有哪些呢?(一)井喷的原因1、井壁和技术条件不够完善导致控制气体吞吐的能力降低,井喷概率加大。
2、钻具等部件质量和磨损程度低,或者钻井和修井过程中因一些原因将钻具发生变形,将屏障破坏,减少或消失,控制气体吞吐的能力降低,井喷概率加大。
3、贯入度不佳,用贯入钻具贯入和打洞后,井底下游屏障把柱不完整,井喷概率加大。
4、修井过程中打岩质参数不太准确,从而造成技术要求不够标准,井喷概率加大,容易发生井喷事故。
(二)控制井喷的措施1、详尽地进行井眼测试、储层性质分析,规划制定钻井及修井方案,强调预防措施,加强贯入度检查,保证封堵质量,确保要建立完善的屏障;2、加强技术管理,增加安全控制,坚持“小而精”,在修井过程中要严格录井;3、更换钻具,保证钻具使用质量,定期检查,把修井按设计要求技术参数完成;4、对井口液位起伏波动大,流量偏大的情况要及时把握,第一时间加以控制;5、应将井喷事故的原因分析清楚,加强今后的防范和保证措施;6、要定期检查修井设施,做好维护和养护工作,确保正常运行。
以上是关于修井作业过程中的井喷原因及控制措施的简要介绍,修井作业是十分重要的,要认真对待,使用先进的技术手段和设备,做到合格就班、迅速又稳妥,当然,除了介绍的措施,还有更多的方法可以去控制井喷,以免出现意外事故,保证石油工程的安全,特别是要认真学习、掌握相关的知识,不仅使自己的能力更强,还会更有效地避免井喷事故的发生。
井喷的预防与处理井喷是指在石油或天然气井中因井道压力失控而产生的大量产油或产气现象。
井喷会导致生命财产损失,破坏环境,严重影响油气开采活动的正常进行。
因此,预防和处理井喷事件是极其重要的任务。
预防井喷1. 做好地质勘探和分析对井位进行详细的地质勘探和分析非常重要,可以帮助识别潜在的井喷风险,并确定恰当的注水、调压和压裂操作。
2. 严格控制井压在井压管理方面,需要严格控制进入井中的液体和气体的流量和压力,以避免井道压力失控。
要确保管柱正确安装,扭矩符合要求,并进行常规检查以确保安全。
3. 采用高效的排除气体技术在开采高含气藏时,容易发生气体井喷。
通过采用高效的排气和清除方式,比如液下抽采和水力冲洗等方法,可以降低气体危险。
4. 建立健全的应急预案当井喷事件发生时,应立即启动应急预案,并组织专业队伍参与抢救。
这意味着应建立有效的沟通渠道,迅速决策,并采取必要的措施,包括使用密封物质、打压柱及其他防止井喷措施。
处理井喷1. 确定井喷的类型和原因在处理井喷问题时,首先需要确定井喷的类型和原因,确定井喷的类型有助于采取适当的措施,原因则可以通过分析井喷痕迹和数据来查明发生井喷的因素。
2. 采取防止井喷的措施为了避免井道压力失控,需要采取一系列措施,如注入密封物质和压制柱。
密封物质的种类和数量应根据井的特定情况来决定。
3. 安全放控压力为了降低井道压力,可以通过定向绕路或开孔等方式减少井轴压力的影响。
这些方法是在保证安全的前提下,放控压力的有效手段。
4. 加强监测和追踪在井喷事件发生后,需要加强监测和追踪工作,即使已经采取了防止井喷的措施,也需要持续关注井压的变化和井喷情况。
这确保我们能做出及时而有效的响应并更好地应对井喷事件。
结论井喷是一种极其危险和破坏性很强的情况,预防和处理必须牢记于心,建立健全的预防系统,并在井喷发生后,迅速并有效地处理此事,以减少生命和财产损失的可能性,维护社会和环境的安全与稳定。
防井喷的具体措施防井喷是指在油气井钻井、完井、修井和采油等过程中,由于地下井眼超压造成钻井液或地下油气喷出井口而发生的事故。
防井喷是保证安全、高效进行油气勘探和开发的重要措施之一、下面将介绍一些防井喷的具体措施。
1.合理确定井控方案:在钻完井设计阶段,根据地层条件、地下流体性质、钻井液方案等因素,制定合理的井控方案。
井控方案应包括井控压力、井控介质的选择和配比、井控手段、井控监测等内容。
2.控制钻井液性能:选择合适的钻井液配方,根据井眼地层条件调整相关参数,以提高钻井液的稳定性和密度。
采用高密度钻井液可有效遏制地下井眼的超压。
3.使用井控装置:在井筒中设置井控装置,在发生井喷时可以尽快进行控制。
井控装置应包括井口堵塞装置、钻柱截断装置、地下排气装置等。
这些装置可以迅速分离钻井液和地下流体,减少喷出的量。
4.深井眼防喷:在钻井过程中,当钻接部进入较大的地下水层时,应特别注意防止喷灌事故的发生。
可采取增加钻井液密度、加大钻井液循环速度、加强井口防喷工作等措施。
5.强化井筒稳定:增强井眼固定,加强井筒壁的稳定性,以防止井壁塌陷引发的井喷。
这可以通过合理选择套管尺寸和材料、加强固井质量、提高井眼内应力等方法实现。
6.增加井壁支撑:当地质条件较差或井眼附近有裂隙带时,可采取增加井壁支撑的措施,如增加环空泥浆饱满、采用引入墙壁泥浆等方法,以增加井壁的支撑力。
7.执行安全操作规程:建立科学的操作规范,加强钻井和完井过程中的安全管理,合理安排人员,配备专业技术人员。
严禁违章作业,做好井眼监测,检查和维护作业设备和工艺流程,确保操作安全。
8.加强培训和练习:提高相关人员的实际操作经验和应急处置能力,增强人员对井喷事故的预判和判断能力,加强沟通和交流。
定期组织井喷演练,并根据演练结果进行总结和改进,逐步提高应急处理能力。
综上所述,防井喷是一个系统工程,需要从设计、施工到操作等多个环节进行综合管理和控制。
只有通过科学、合理的防井喷措施,才能有效保障油气勘探和开发的安全和高效。
防止修井作业发生井喷的措施在压裂、补孔、酸化等修井作业中,尤其是在起油管作业中经常因为压井液的流失,压力平衡被打破,造成井涌、发生井喷事故,通过采取体验式培训方式、改进工具等方法,杜绝了作业过程中井喷的事故。
标签:修井;培训模式;井控在修井作业过程中,伴随压井液的流失或井底由新的压力源的供给,当井底地层压力大于井筒中的液柱压力时,压井液在井底压力的作用下从作业井口流出,这时就发生了溢流现象,这时井喷的前兆,如果不能及时采取措施或处置方法不当将发生井涌,压井液在井下油气的推动下快速涌出,随后油气喷出,发生井喷事故。
从油井发生溢流到形成井喷还有5—10分钟的时间,本单位采取体验式的培训模式,科学授课方法,严格的考核机制,提高了修井作业中抢喷速度,杜绝了井控事件的发生,各作业班组从发出溢流信号→停止起油管作业→抢装旋塞→开放喷闸门→关防喷器→关放喷闸门控制住井喷操作,在3分钟内完成,超过了《井下作业安全规程》对井控速度的要求[1],防制了井喷事故的发生。
1. 修井作业过程中发生井喷的原因1.1发生井喷的内因常规作业中自喷能力强,气油比高;或是采取补层射孔、酸化、压裂措施的油井在作业前都要将压井液注入到井筒内进行压井作业,使井口压力大于井底压力,确保作业过程不发生井喷,但在作业过程中,随着油管的起出,井筒的容积增大,同时在起油管的过程中一部分压井液被带出井口,压井液在井筒内的高度降低,对井底的压力减小,由于采取补层射孔、酸化、压裂措施,增加了新的地层能量,当井底压力大于压井液柱压力时,井中油气将压井液向上推,井口发生溢流,如果不能及时采取措施将发生井喷事故。
常规作业中从发生溢流到井喷的时间较长,容易控制。
对于采取补层射孔、酸化、压裂的措施井在起油管作业中,由于井底增加了新压力源,从发生溢流到转成井喷事故的速度很快,不容易控制住,井喷强烈,造成的危害大。
造成修井作业过程中发生井喷的基本原因是油层能量充足,油井具有自喷能力。
钻进过程中井喷事故的预防钻井过程中,由于存在一些不可准确预测和控制的因素,往往容易发生井喷。
避免井喷关键在于预防。
1. 合理的井身结构应按设计井身结构封隔不同地层压力系统和复杂地层,确保在同一裸眼井段不出现压力系统差别过大的地层,尤其易漏喷同层;同时控制漏、喷、塌、卡四种复杂情况在同一裸眼井段最多出现两种,当出现喷、漏层同存不能分隔时,要采取有效措施预防。
对于无技术套管的井,其表层套管深度应满足井控的需要,套管鞋处的地层破裂压力梯度应大于下部目的层的地层孔隙压力梯度。
2. 井控装置安装及钻具内防喷工具配备根据预测的最高地层压力,按照设计选配井控装置,并严格按标准、规范安装、调试、试压合格,同时准备钻具内防喷工具。
3. 准确预告地层压力(1) 在钻井过程中,要加强地层对比,及时提出地质预告,尤其对异常高压地层的盖层预报一定要准确。
根据地质资料掌握准确的地层压力,确定合理的钻井液密度。
方法如下:(2) 钻井监测地层压力。
钻井过程中,可根据实际采用钻井参数法、钻井液参数法或页岩岩屑法进行地层压力监测,获取准确的地层压力,以便及时调整钻井液密度。
方法如下:①钻井施工过程中,地质人员应根据邻井或邻区地质资料提前预测各井段地层尤其是含气层的深度、压力、产量以及地层物性参数如孔隙度、渗透率等,及时向钻井施工人员预报并作详细说明。
②新探区钻井施工中,由于资料缺乏难以准确预测,应将各参数预计高一点,以便钻井施工人员按高一层次进行准备工作,以达到有备无患。
③采用dc指数法进行地层压力监测。
dc指数法是利用泥页岩压实规律和井底压力与地层孔隙压力差对机械钻速的影响规律来预测地层压力的方法。
dc指数方程如式2-3-3所示:式中dc——修正d指数(无因次);N——转速,r/min;L——t时间内的进尺,m;t——钻时,min;W——钻压,kN;d——钻头直径,mm;ρmn——正常地层孔隙压力当量钻井液密度,g/cm3;ρm——实际钻井液密度,g/cm3。
井下作业施工时井喷的预防与控制措施在井下作业施工中井喷控制是非常重要的环节,有效的井控工作能够保障井下工作的安全与质量,减少资源浪费,提高经济效益,本文主要对井下作业中引起井喷的原因及预防措施进行了探讨。
标签:井下作业;井喷;预防措施井喷,是一种地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象,大多发生在开采石油天然气的现场。
做好井喷预防工作是在井下作业施工中非常重要的一项环节,也是井下安全施工的必要措施。
井喷是石油开采中非常忌讳的意外事故,井喷的发生能够造成资源的浪费以及环境的污染,扰乱正常的施工工序,若井喷没有及时得到控制严重者造成施工设备的损坏、油气井报废,甚至造成周边环境的污染和人员的伤亡。
1、井喷发生的原因能够引起井喷的原因有很多种,其中主要有地层压力掌握不准、泥浆密度偏低、井内泥浆液柱高度降低:起钻抽吸,以及不恰当的预防措施或者井控措施等。
例如没有按照要求标准安装并检测井控装置、没有及时发现并处理溢流等预兆现象、未了解全面井况便盲目施工或关井压力过高等都能够引发井喷事故。
井喷有的是正常现象,但出现井喷事故,天然气喷出后与空气摩擦,容易发生燃烧,因此非常危险。
2、井喷前的征兆无论多么完美的补救措施,多么无懈可击的安全操作方式,事故的发生任然是无可避免的。
因此,提前能够洞晓事故的即将发生是的前兆,是非常有利于我们将事故所造成的损失,以及人员的伤亡降到最低。
那么,当我们遇到下而的情况是,很有可能是即将发生井喷事故的:1)当进口排量较小出口溢流量大时,出口溢流中气泡增多。
2)压井液进口处密度大,出口密度小,相对密度有下降的趋势。
3)出口喷势旱现逐渐增大。
4)停泵后进口处的压力增高。
当作业员遇到以上情况是,无论是什么情况下都必须立即停止工作,以最快的速度找到最近的负责人解决。
并启动相应的井控设备,开启封井器等。
3、井下作业存在的问题我国目前井下作业事故发生频繁,不但给企业带来很大的经济损失,同时也造成了大量的人员伤亡。
试油作业期间井喷的预防措施和安全措施在试油作业期间,射孔和起下钻作业过程中最有可能发生井喷。
<font color="#0000ff">图3—6射孔完井方法1一套管;2一个用来射击套管的孔;3一油层试油作业的防喷措施是:合理选用压井液,保证油层被射开后既压住油气层,又不将它压死,做到既控制井喷,又保护油层;强化井口防喷措施,选好井口防喷装置;对油管的控制是抢装采油树闸门,起下作业前,要先准备好井口大闸门,且使闸门处于全开状态,下端连接好卡箍及与油管扣相符的短节,以便及时一次安装好闸门,闸门的上端也要事先连接好卡箍及提升短节;对气井及高压井,套管两侧均应装双翼闸门,套管闸门靠近水池子一侧,应连接好二根油管备用,以便井喷时压井之用。
施工前,详细检查防喷设施性能是否良好,开关是否灵活可靠,套管放喷管线不得使用软管,使用硬质管线要固定好,还必须经过试压,保证无泄漏,一旦发生井喷时能够及时可靠地关井控制井喷;严禁在夜间、雷雨和6级大风以上的条件下施工;施工井场必须清理干净,以便能合理地摆放射孔车辆和消防车辆及消防器材;对施工人员应进行防喷知识的教育与练兵,使之在出现险情时,能正确处理;正压射孔完毕,待射孔枪与下井仪器提出井口后,及时关闭井口闸门;对过油管负压射孔井,当射孔枪体和井下仪器被抬出井口并进入防喷器时,采油树闸门应关闭,打开放空管线闸门,把防喷管内的压力泄掉后方可卸开防喷管,提出枪身;起下钻时,应认真灌注压井液,保持足够高的液面;起下钻作业,平稳匀速操作,起升速度不应太快,尤其对下有封隔器的井,更应控制起升速度,以免产生抽汲作用;在洗井或冲砂作业中,要认真观察油井返出量的变化及出口是否有气泡。
射孔过程中发生井喷时的安全处理措施为:在压井液出现外溢的情况下,不能继续进行射孑L施工,要快速提出射孔枪身及电缆,并抢下油管和用高密度泥浆压井,如果在抢起过程中,井喷将电缆喷出井口,要立即剁断电缆,作业人员抢关井口闸门;当过油管负压射孔后井口有压力显示时,要用泵车打压,使井压与油层压力保持平衡,如果无法控制井压上升,应立即停止施工,将射孔枪及下井仪器提人防喷管内,先关闭井口闸门再按规定进行拆卸,射孔人员迅速将设备、射孔器材撤离井场,以便让作业人员及时处理。
井下作业中井喷的原因及预防措施单位姓名摘要:在总结油田近年来井下作业中发生的井喷失控案例的原因基础上,从加强溢流检测、起钻时注意灌浆、起钻减少抽吸、合理设计压井液密度和减少漏失等方面介绍了预防事故发生的措施。
希望对于提高现场人员井控意识和应对事故的能力方面具有一定的帮助。
关键词:溢流;井喷;井控;井下作业井喷失控是井下作业工程中性质严重,损失巨大的灾难性事故,它不但造成油气井的报废、钻机的损坏、人员的伤亡,而且使油气资源受到严重破坏和环境的污染。
随着油气勘探开发的区域的不断延伸和油气层保护的措施的实施,对井控技术和井控配套装备的要求越来越高。
实现快速、安全作业,必须把井控技术作为研究和发展的重要内容。
1 井喷的原因及危害地层流体无控制地流入井内的现象称为井喷。
井喷失控是指利用封井器也无法控制的井喷。
没有受到控制的井涌,可以迅速地恶化成井喷。
井喷是石油或油气开采中非常严重的事故,井下作业时要把井下作业液注入井中来平衡地层压力,当对地下压力预测不准、注入的井下作业液密度太低或出现地层压力突然变大等情况时,地层中的油气就会大量流入井内而引发井喷[1]。
井喷发生时,天然气和油喷出后与空气摩擦,接触明火容易发生燃烧,会烧毁设备和烧伤工作人员,因此非常危险。
如果是含硫气井发生井喷,地层中的硫化氢气体扩散到空气中,不易控制,会对人体造成非常大的危害。
2 井喷原因2.1 井喷直接原因(1)气侵或注水造成压井液密度的降低;(2)控意识不强,思想麻痹;(3)发现井涌后未果断关井,造成喷势过猛而无法关井;(4)井口没安装防喷器;(5)防喷系统安装不合格;2.2 地质原因:(1)对地下地层含油气情况,特别是气层分布情况缺乏足够的认识。
在目前广泛采用的平衡压力作业过程中,如果钻遇气层,则存在较大的安全风险。
(2)在油田开发过程中特别是油田开发后期,由于套管损坏、产层压裂作业或强行注采而造成产层气体向上部地层的迁移而形成的地层压力变化。
井下作业中井喷的原因及预防措施单位姓名摘要:在总结油田近年来井下作业中发生的井喷失控案例的原因基础上,从加强溢流检测、起钻时注意灌浆、起钻减少抽吸、合理设计压井液密度和减少漏失等方面介绍了预防事故发生的措施。
希望对于提高现场人员井控意识和应对事故的能力方面具有一定的帮助。
关键词:溢流;井喷;井控;井下作业井喷失控是井下作业工程中性质严重,损失巨大的灾难性事故,它不但造成油气井的报废、钻机的损坏、人员的伤亡,而且使油气资源受到严重破坏和环境的污染。
随着油气勘探开发的区域的不断延伸和油气层保护的措施的实施,对井控技术和井控配套装备的要求越来越高。
实现快速、安全作业,必须把井控技术作为研究和发展的重要内容。
1 井喷的原因及危害地层流体无控制地流入井内的现象称为井喷。
井喷失控是指利用封井器也无法控制的井喷。
没有受到控制的井涌,可以迅速地恶化成井喷。
井喷是石油或油气开采中非常严重的事故,井下作业时要把井下作业液注入井中来平衡地层压力,当对地下压力预测不准、注入的井下作业液密度太低或出现地层压力突然变大等情况时,地层中的油气就会大量流入井内而引发井喷[1]。
井喷发生时,天然气和油喷出后与空气摩擦,接触明火容易发生燃烧,会烧毁设备和烧伤工作人员,因此非常危险。
如果是含硫气井发生井喷,地层中的硫化氢气体扩散到空气中,不易控制,会对人体造成非常大的危害。
2 井喷原因2.1 井喷直接原因(1)气侵或注水造成压井液密度的降低;(2)控意识不强,思想麻痹;(3)发现井涌后未果断关井,造成喷势过猛而无法关井;(4)井口没安装防喷器;(5)防喷系统安装不合格;2.2 地质原因:(1)对地下地层含油气情况,特别是气层分布情况缺乏足够的认识。
在目前广泛采用的平衡压力作业过程中,如果钻遇气层,则存在较大的安全风险。
(2)在油田开发过程中特别是油田开发后期,由于套管损坏、产层压裂作业或强行注采而造成产层气体向上部地层的迁移而形成的地层压力变化。
南堡123井防喷漏措施一、钻进1、本井油气层井段2000m—3525m加强井控坐岗,及早发现溢流,及时发现溢流是井控工作的关键环节,所以要落实好专人坐岗,观察井口和循环罐液面的变化,发现溢流,及时关井。
求压后,迅速实施压井作业。
2、加强地层对比,及时提出地质预报,并作好地层压力监测工作。
钻进中,与地质结合进行随钻压力监测,并绘制出曲线。
3、各班组加强防喷演习,并对每次演习进行总结和讲评,切实做到各种工况快速熟练。
4、坚持24小时干部跟班制度。
井队干部必须24小时在井场轮流值班,上岗干部要认真负责,监督检查井控工作的落实,保证各项井控管理措施的实施。
5、钻进中遇到异常情况如钻速加快、放空、井漏、气测异常等应立即停钻,循环观察。
6、跟班干部及班组人员,要了解每班钻井液性能及处理情况。
发现问题及时汇报。
二、起下钻1、二开钻开油气层后,每次起下钻前,都要进行短起下钻作业,并测定油气上窜速度,为起下钻作业提供时间依据。
2、起下钻作业时,要求加强井控坐岗,跟班干部随时检查。
3、起钻及时灌好泥浆,坐岗人员观察灌注情况,下钻时观察泥浆反出情况。
若灌入和反出不正常,应立即停止下钻,建立循环,检查有无溢流或漏失。
4、起钻完,需要保养或其他作业时,要将钻具下至表层套管脚,并接好方钻杆。
5、利用起下钻作业,抓紧搞好起下钻作业工况下的防喷演习。
三、钻开油气层1、钻开油气层前,对井控设备进行全面检查,发现问题及时整改,为钻开油气层提供保障。
2、钻开油气层前,要进行申报验收,验收合格后,方可钻开油气层。
3、钻开油气层后,每次起下钻切实做好油气上窜速度测定工作,每次起下钻前,进行短起下钻,工程、录井、泥浆分别进行油气上窜速度测定,测量间距不得大于3分钟,并进行对比做好记录,为起下钻提供依据,特别是完井电测前,测量数据要准确无误,切实保证完井电测的顺利进行。
4、钻速突然加快时,要立即停钻,循环观察,看是否有流体进入井内。
四、完井电测、下套管作业1、完钻后,进行短起下作业,测量油气上窜速度,为电测作业提供时间依据。
井喷的预防和应急预案在石油天然气钻井作业中,地层流体(油、气、水)一旦失去控制,可能导致井喷。
井喷失控后,人的安全和健康会受到严重的威胁,还会破坏生态环境和毁坏钻井设备。
提高员工井控意识和技术素质,加强井控管理,是预防井喷、减少风险的关键。
1.1 井控技术管理人员的范围(1)局及施工作业公司主管钻井的副局长、总工程师、副总工程师及钻井技术、安全部门和钻井生产调度系统的有关人员。
(2)钻井施工作业公司的经理、主管生产和安全的副经理、总工程师、副总工程师及直接从事钻井生产指挥与管理的有关人员。
(3)钻井队平台经理、技术人员和司钻、副司钻、井架工、大班司钻、机械工长、安全员。
(4)井控车间的经理、工程师及现场服务人员。
1.2 井控技术的培训它的考试内容主要包括钻井队井控操作和管理人员的理论考试和其它井控管理人员、技术干部(包括井队技术人员)的理论考试。
1.2.1 钻井队井控操作和管理人员的理论考试内容(1)井喷发生的原因。
(2)溢流的及时发现及应采取的措施和步骤。
(3)钻井作业中,各种情况下的井喷预防及处理。
(4)压井的方法。
(5)井喷失控的处理。
(6)井控装置的结构、安装试压要求及一般的维护知识和故障排除。
(7)防火防爆和灭火基本知识。
(8)防含硫化氢等有毒气体中毒的知识。
(9)安全用电的专业知识。
(10)实际操作。
1.2.2 其它井控管理人员、技术人员(包括井队技术人员)的理论考试内容(1)井控基本理论。
(2)地层压力预测和检测。
(3)溢流的及时发现及应采取的措施和步骤。
(4)钻井作业中,各种情况下的井喷预防及处理。
(5)几种压井方法及计算。
(6)压井作业中异常情况的判断处理及易出现的错误做法。
(7)井喷失控的处理。
(8)井控装置的系列标准及选用要求。
(9)井控装置的结构原理、安装试压要求、维护保养及故障排除。
(10)防火防爆和灭火基本知识。
(11)天然气及硫化氢等有毒气体的浓度检测及安全作业要求。
钻进过程中井喷事故预防1. 引言钻进是石油勘探开发中的重要环节之一。
然而,在钻进过程中,井喷事故可能会发生,给工作人员和设备带来巨大的危险和损失。
因此,预防井喷事故成为了钻进工作中至关重要的任务。
本文将探讨钻进过程中井喷事故的预防措施。
2. 井喷事故的原因井喷事故是指在钻进过程中,地下井中的油气或地下水突然从井筒中喷出的现象。
井喷事故通常由以下原因引起:•压力控制失控:当井筒中的地下水、油气压力超过了井壁的承受范围时,压力控制系统可能失控,导致井喷事故的发生。
•井壁不稳定:如果井筒内的井壁不稳定,会使得地下水、油气进入井筒内,从而发生井喷事故。
•钻井液失控:钻井液的重要作用是控制井筒内的压力,如果钻井液的性质或量不当,可能导致井喷事故的发生。
3. 钻进过程中井喷事故的预防措施为了预防钻进过程中的井喷事故,需要采取一系列的预防措施。
以下是一些建议的措施:3.1 确保压力控制系统正常工作压力控制系统是防止井喷事故的重要组成部分。
为了确保系统的正常工作,需要进行以下步骤:•对压力控制设备进行定期检查和维护,确保其处于良好的工作状态。
•进行压力测试,评估压力控制系统的可靠性。
•钻井操作人员需要接受专业培训,了解压力控制系统的操作和应急处理程序。
3.2 加强井壁稳定性管理井壁的稳定性是预防井喷事故的关键。
以下是一些加强井壁稳定性的管理措施:•进行地质勘探,了解井下地质情况,在井进程中随时监测井壁的稳定性。
•根据井壁的稳定情况,选择合适的钻进液体配方和使用方法。
•钻井操作中,定期检查井壁的稳定性,并根据需要采取补救措施。
3.3 控制钻进液体的性质和量钻进液的性质和量对于控制井筒内压力至关重要。
以下是一些钻进液管理的建议措施:•钻井前,根据地质情况和需要,选择合适的钻进液类型和性质。
•确保钻进液的循环量和排泥速度适当,防止井筒内压力骤增。
•钻进过程中,对钻进液进行实时监测,及时调整钻进液的性质和量。
3.4 培训和意识教育为了确保钻井操作人员了解井喷事故的风险和预防措施,需要进行培训和意识教育:•钻井操作人员需要接受相关的安全培训,了解井喷事故的危害和预防措施。
预防管内井喷失控的技术研究慕武作者简介:慕武 1962年2月生,1981年7月毕业于重庆石油学校钻井专业,钻井工程师,长期从事于钻井现场工作。
主题词:管内井喷失控预防研究内容提要:因起、下钻过程中操作不当或起钻中因钻头泥包等原因,引起起、下钻过程中的井漏,甚至井喷时。
因种种原因会发生管内回压凡尔等内防喷工具失效或方钻杆接不上,导致管内井喷失控事故的发生。
该文就怎样预防和处理这样的失控事故进行了技术方法研究与探讨。
管内发生外溢,甚至井喷失控事故起下钻过程中因钻具内防喷工具未装或使用不当或内防喷工具失效时,有时会发生环空不溢泥浆,而管内却会发生外溢、甚至井喷的事故;或在井喷后因没有抢接回压凡尔及方钻杆(方钻杆上提前安装了上、下球阀),关闭环空后导致管内井喷;或井喷后同时从环空和管内井喷,因没有安装剪切闸板封井器,导致管内井喷失控事故。
就怎样避免或杜绝类似管内井喷失控事故的发生,对我们现有的井控安全工艺提出了新的更高的要求。
现有内防喷工具的使用原则及弊端管内防喷工具是装在钻具或油管管柱上的专用工具,用来封闭钻具或油管的中心通孔,与井口防喷器组配套使用。
下面以某井使用5//×9.19钻杆为例来说明此问题。
现场常用的方钻杆球阀、钻杆回压凡尔(威德福回压阀、箭形回压阀等)、投入式单向阀、旁通阀等皆属管内防喷工具。
内防喷工具的作用是当发生井喷时,一方面用井口防喷器组封闭井口环形空间,内防喷工具藉以保护水龙头冲管、水龙带与立管管线,防止管内井喷失控。
因此,在生产井即将打开油气层前及以后的钻进过程中或在探井的整个钻进过程中,提前安装和使用管内防喷工具以确保安全作业。
在方钻杆上安装方钻杆上、下球阀(旋塞)以确保安全作业。
旁通阀是为了避免在整个钻进过程中钻头喷嘴因各种原因被堵死而无法建立循环时,使用旁通阀。
在钻进油、气、水层前此阀接在投入式单向阀之上,如果没有接投入式单向阀,最好把此阀直接与钻头相接。
当井涌压井过程或井漏堵漏时发生堵水眼等事故时,卸掉方钻杆,投入∮50.8的钢球(或尼龙球),再接上方钻杆,循环泥浆,将球送至阀座锥孔处,封闭水眼,泵压上升5~15Mpa(可根据钻井需要设计)时销钉剪断,阀座受压继续下移,甚至排泄孔全部打开为止,这时可进行压井或堵漏作业。
在钻进过程中通常并不装设钻杆回压凡尔,因为在钻井液的长期冲蚀下易使回压凡尔受到冲蚀损坏,丧失封隔钻具中孔的作用。
而且一旦发生井喷,由于钻杆回压凡尔的障碍,很难获得关井立管压力的真实数据,从而影响压井作业的实效。
再者因钻具内回压凡尔的阻挡,钻进过程中测不到近井底处的井斜数据;或发生卡钻、堵水眼等复杂事故时,如果带有旁通阀,可进行压力骤变法进行解卡或堵漏。
但要进行近钻头爆炸松扣、炸开钻头水眼进行泡油解卡及堵漏等措施时一切都将难以或无法实施。
或在钻具内发生井涌甚至井喷时抢接回压凡尔或威德福回压凡尔,以防止钻具内发生井喷失控事故。
目前用的投入式单向阀只能装在钻杆与钻铤之间的连接处,允许钻井液自上而下流动但不允许井液向上窜流。
投入式单向阀(海德里投入式止回阀)由外部工作筒与内部心轴件构成。
其作用与钻杆回压凡尔类似。
在生产井即将打开油气层前及以后的钻进过程中或在探井的整个钻进过程中,投入式单向阀的工作筒预先安装在钻具管串的钻铤柱顶部,此时阀内并无心轴组件,钻井液循环畅通无阻。
只是当根据作业需要封闭钻具中孔时才将心轴组件投入钻柱管串内,使心轴组件坐落在工作筒上,封堵井液上窜(橡胶密封圈被地层压力向上顶胀,和工作筒内壁实现密封)。
当发生井涌、井喷和进行不压井起下钻作业或起钻前将投入式单向阀的心轴组件从地面投入钻柱中孔后再接方钻杆,开泵循环钻井液将心轴组件输送至工作筒固定座上形成可靠密封,以防起钻过程中管内井喷失控。
投入式单向阀在正常钻进过程中没投入心轴组件前,井涌关井后并不妨碍关井立管压力真实数据的获取。
管内发生外溢,甚至井喷失控的原因分析假设某井在进行短起下钻作业,没有投入投入式回压凡尔的心轴;或起钻中投入式回压凡尔损坏;或未使用投入式回压凡尔。
因井眼缩径或钻头泥包等原因,起钻中在钻头位置会造成抽吸作用,严重时会造成类似注射器似的抽吸作用(柴达木盆地的涩北一号、涩北二号、台南三个第四系气田的钻井起钻作业中有时会看到井筒内钻井液随着钻具的上升而上升)。
环空泥浆无法及时的填充到被抽成真空的井筒之中。
此时如果钻头水眼畅通,管内的泥浆通过钻头水眼填充到被抽成真空的井眼内。
随着起钻的进行,管内的泥浆不断地填充到井眼内。
因钻具水眼的体积远远小于井眼环空同高度的体积(其121/4//井眼中的体积比为1:7;81/2//井眼中的体积比为1:3),管内泥浆液柱的下降高度远远大于填充井眼内液柱的高度。
校核井眼内泥浆吞吐量时不易发现管内钻井液液柱补充到井眼内的泥浆量(尤其柴达木三湖第四系地区的地层因渗漏等原因其吞吐量更难以按理论吞吐量来计算校核,某些井起钻中的实际灌入量较理论灌入量高达近2倍)。
当管内的泥浆液柱压力降低到平衡不了钻头所在及以下某个地层流体的压力时,地层流体(尤其是天然气体)通过钻头水眼很快从钻杆内溢出,进而导致管内外溢,甚至井喷事故的发生。
起钻中因未及时的灌满钻井液导致井喷,井喷后又没有抢接回压凡尔及方钻杆,关井后地层流体通过钻头水眼从管内喷出,导致管内井喷并失控;或因刚刚钻遇压力异常、地层还没有任何地面显示、进行接单根等作业时发生井喷后同时从环空和钻具内发生井喷,导致钻具内井喷甚至失控事故;如果因种种原因在钻具内一旦发生溢流甚至井喷时,在地层流体(或称为井液)压力的作用下,大部分情况下回压凡尔及提前安装了上、下球阀的方钻杆难以对接到钻具上。
假设钻具内井涌时的井液压力为0.098MPa(1a t)时,要抢接内径完全封闭的箭形回压凡尔,其截面直径为∮127毫米。
现仅以5//钻杆母扣端内径以∮80毫米计算,井液对回压凡尔的上举力=8×8×0.785×1=50(kg)。
因井液压力如此大的上举力的作用,完全封闭的箭形回压凡尔很难或根本对接不到钻具上,而且井液压力对所抢接回压凡尔的上举力随着钻具内井液压力的升高成正比的线性升高,要抢接直径为∮127毫米回压凡尔的机会就更小。
抢接威德福回压凡尔时,用顶丝将回压凡尔的密封箭预先顶开,井液虽从密封箭与回压凡尔本体之间较小的环形空间经过四次流向的改变通过,同样的井液压力对威德福回压凡尔的上举力较完全封闭的箭形回压凡尔的上举力小大约=(∮11.22-∮982)×0.785×1=23(kg),但因井液在回压凡尔内四次流向的改变,还有大的上举力依然存在,难以抢接成功,且不利于人身安全。
再者,即使抢接威德福回压凡尔至钻柱上时,还要用专用工具把这种预先打开的回压凡尔的顶丝再次松开。
如果管内井液压力较大时,抢接的时间长,再次用专用工具松开顶丝,恢复回压凡尔的真正功用时又不便于操作,且耽误的时间还是太长,贻误了在第一时间内控制井口的机会。
抢接方钻杆时,虽然可以打开地面管汇中的阀门以减轻井液压力对方钻杆的上举力,但因挂接方钻杆的时间较长,失去钻具内发生井涌后及时抢接内控工具的第一时机。
投入式单向阀的内部心轴在井液压力的作用下也有可能投不进钻具内,就是把投入式单向阀的心轴投入钻具中孔内,但因接不上方钻杆,也就无法把心轴组件送至其固定座上,所以就根本起不到控制钻具内井液继续上窜,管内失控的作用。
因接不上回压凡尔及方钻杆,关井后虽然环空有控制,但钻具内无控制,导致钻具内井喷失控。
在陆上钻井现有井控设备不完备的条件下,为杜绝钻具内井喷失控提出了新的井控措施及技术要求。
防止管内外溢、井喷失控事故的措施及方法处理井喷及任何事故贵在第一时间内用最短的时间及时的用正确的方法去处理,即必须遵训“兵贵神速、未闻巧久”的孙子兵法原则。
井控的重点是两个及时(即及时发现溢流和及时关井),为之必须以细节决定成败的思想做如下工作:1、预备一只411×410的下旋塞(保持常开状态,并有相配套的旋塞扳手——国内各厂商生产的在同一井眼使用的所有旋塞阀使用的旋塞扳手尺寸应统一规范);一只411×410的回压凡尔及410×与井内钻铤母扣相配的各种公配合接头,事先准备放在钻台上最显眼、易拿到的地方。
对接钻具用的牵引绳2根及牵引滑轮(最好是铜制的)2只固定在钻机底座的某个位置;扶正钻具用的绳套及套环4根;防喷绳2根拴好在钻机底座某个合适的位置上;必须使用有通孔的钻杆提蓝,禁止使用盲孔的钻杆提蓝;以上工具进行交接班制度。
2、依据井内起钻用的泥浆密度安全值,计算好钻具内、外形成0.5MPa压差的加重剂量。
起钻前在循环用的泥浆泵的池子上放好所用的加重剂。
在起钻前几分钟(循环量以不超过管内容积为原则),从循环用泥浆泵的上水池的泥浆槽子中均匀地搅拌加入所需的加重剂——注意停止使用上水池内的立式搅拌器。
所加重的钻井液及时地被泥浆泵吸入并送到钻具内,以提高钻具内泥浆的当量密度,形成钻具内与环空液柱压力之间0.5MPa的压差。
如果是封闭池,可注入钻具内外能形成0.5MPa的压差的储备重钻井液。
这样既可以解决起钻中因泥浆的倒喷,不利于井口操作而不愿及时灌泥浆的岗位操作失误所导致的井筒内钻井液液面下降,起钻中发生井涌的问题。
最关键是为判断钻具内是否发生了井涌、甚至是否发生了钻具内井喷提供了可靠的信息依据。
因为起钻前钻具内、外有0.5MPa的压差存在,在起钻中除突然井塌等原因外,一般情况下绝不会发生环空压力大于钻具内液柱压力而导致压差倒流现象的发生。
在此压差下,如果起钻中发生泥浆从钻具内倒流及喷出的现象,可准确地判断出此时就已经发生了钻具内井涌甚至井喷的预兆。
这时,应立即组织井口操作人员迅速抢接常开的下旋塞(如果是钻铤要先接410×与钻铤扣相匹配的配合接头及一根5//钻杆),并关闭其旋塞(如果井内钻具较轻、井液压力大时,必须挂好防喷绳)。
之后接好回压凡尔和方钻杆后再打开下旋塞,关井后进行排除地层流体或压井作业。
几种常用内防喷工具的内径:411×410下旋塞∮73;投入式止回阀∮66;箭形回压凡尔∮92;因为下旋塞的内径为∮73,而且是常开的,所以抢接时有压力的井液通过畅开的旋塞内孔释放,阻力很小,井液对其上举力相对较小,抢接成功率高。
题外话:一是有人为压差的作用,可以节约出起钻前为找出压差高点钻具内不倒喷,利于操作所耽误的循环时间。
二是可避免岗位工人因倒喷而少灌或不灌泥浆的违章操作。
三是改变下钻中刷钻具丝扣密封脂的岗位操作工序为起钻中刷钻具丝扣密封脂的岗位操作工序。
因下钻时钻井液在钻具内倒喷,刷钻具丝扣密封脂时,钻具丝扣密封脂刷不到钻杆丝扣上。
或倒喷的钻井液润湿了钻具丝扣,因油水不亲的原理,钻具丝扣密封脂与润湿的丝扣黏附不到一起,不但浪费了钻具丝扣密封脂,还不利于钻具丝扣的润滑和保护。