浅析钻井井喷失控的原因分析及防控措施

孙飞飞（大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163453）

浅析钻井井喷失控的原因分析及防控措施

孙飞飞（大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163453）

井喷事故在最近几年时有发生，在社会上影响极坏，被列为作业中的顶级事故隐患。因而分析和评价井喷失控原因，制定相应风险削减措施，实施井喷失控风险管理，是有序控制和处理井喷事故，杜绝井喷失控事故的最直接、最有效途径。

井喷；失控；风险管理；隐患

1 井喷失控的直接原因

1.1 起钻抽汲，造成透喷

在钻头下方就会对地层中的液体产生抽汲作用，使地层压力大于井底压力，从而使地层液体进入井内造成油气水侵，直至发生井喷。

1.2 起钻不灌修井液或没有灌满

在起钻时，灌入钻井液体积小于起出钻柱体积，会使钻井液柱高度下降，从而引起井底压力下降，严重时则导致溢流与井喷。

1.3 不能及时准确的发现溢流

如钻进时机械钻速增加、dc指数值减小，下钻时返出的钻井液体积大于下入钻具的体积、井口不返钻井液井口液面下降等现象。如果不能及时的发现和正确的处理，就会使溢流继续增大，直至发生井喷。

1.4 发现溢流后处理措施不当

比如，有的井发现溢流后不是及时正确的关井，而是继续循环观察，致使气侵段钻井液或气柱迅速上移，再想关井，为时已晚。

1.5 井控设备的安装及试压不符合要求

操作时没有按照井身结构及设计要求配备压力相当的井控设备，导致无法正常进行压井，从而导致井喷。

1.6 井身结构设计不合理

表层套管下的深度不够，技术套管下的深度又靠上，当钻到下地层遇有异常压力而关井时，在表层套管鞋外憋漏，钻井液窜至井场地表，无法实施关井。

1.7 对浅气层的危害性缺乏足够的认识

我们在设计浅层气井钻井的时候，往往忽视钻井井喷，总以为这么浅压力不会太高，往往这种麻痹思想就会酿成重大事故。经验教训告诉我们，钻井井深越浅，越不好控制。井筒内钻井液少，液柱压力容易突破。失去平衡后地层气体就会迅速突破，到达地面。由于时间短，应急响应时间就会变少。浅层钻井发生井喷后压力迅速上升，也给表层套管鞋带来考验，很容易憋漏。我们在实施浅层钻井时候一定要优化设计，在一次井控上下工夫，采取切实可行的应急预案措施。

1.8 钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不当

钻井过程中产生井漏，钻井液的液面会下降，压力降低。反过来地层压力过高，钻井液采取的不合适低于地层压力，地层液体就会涌出地面，严重的情况就会构成井喷事故。我们在区块内选择钻井时候，不仅要考虑地层原始压力，也要考虑注水开发后形成的地层压力，尤其是多年开发的注水区块，地下情况复杂，存在注入不到的地方，或者在某一圈闭内形成高压区。探井在钻井过程中要实时监测地层压力，根据地层压力变化，及时采取措施，避免井喷带来的事故。

2 钻井井喷的危害

在油田安全生产中，井喷事故安全的头等大事。不仅给经济造成严重的损失，同时也扰乱社会的工作、生活秩序。对所在区域的油田生产带来了严重不良影响，关系整个油田的大局。一旦发生井喷不仅影响所钻遇的油井，致使该油井处理难度加大，修井复杂，严重的就会报废，不能开采。同时对周边环境影响也是不可估量的。严重井喷产生的地层液体含有有害物质，直接危及周边人的生命。气体遇火会产生着火，严重产生爆炸，波及周围居民。不仅造成机毁人亡，甚至危及群众的居住环境，带来不良的社会影响。

3 钻井井喷预防的措施

3.1 要有效的杜绝井喷失控的发生，必须从预防措施抓起，扎实开展本油田不同地区的井控风险评估和井控风险分级工作，针对本油气田不同区域的地质、油藏及环境特点以及以往溢流、井涌、井喷及有毒有害气体溢出情况，进行井控风险识别、风险评估和分级。

3.2 井控工作坚持“发现溢流立即关井，疑是溢流关井检查，预测溢流关井循环”的原则，要“立足一次井控，做好二次井控，杜绝三次井控”。依照集团公司相关井控文件、井控规定及行业标准，一级风险井中属于重点探井（指新区探井和集团公司重点探井）、“三高井”、欠平衡特殊工艺井等范畴的井，根据实际施工的特殊需要，配备使用标准的或高一级别的井控装备、制定相应的专项井控技术措施。

3.3 钻开油气层前录井队做好地层压力预测、监测工作，加强地层对比，及时提出地质预告。我们在探井钻井过程中，必须进行随钻监测，实时反映地层情况。根据压力检测数据绘制该井的地层压力预测曲线、地层压力监测曲线，设计钻井液密度曲线、实际钻井液密度曲线。开发井要绘制设计钻井液密度曲线和实际钻井液曲线。根据监测结果，若需调整钻井液密度，正常情况下，应按审批程序及时申报，经有关部门批准同意后方可进行。遇特殊情况时，施工单位可先行处理，然后再上报。钻开油层前50-100米和在油层钻进过程中，每次下钻到底钻进前及每钻进300米都要以正常排量的1/3-1/2测一次低泵速循环压力，并作好泵冲数、排量、循环压力参数。当井底变化较大的时候，首先通过钻井液的性能变化表现出来，这就需要及时采取措施，检测地层压力变化情况。当钻头到达油气层后，在起钻前要循环观察，到达油层200-300米的时候采取低钻速，一般小于0.5米/秒，同时也要控制下钻速度。当起钻时候，根据情况灌钻井液，同时要核灌入量，再次起钻杆和1柱钻铤时也要考虑灌钻井液。来保证实施的安全。下钻时或检修设备时，必须保持井内具有一定数量的钻具，同时观察出口返液情况。

4 结语

钻井井控工作是油田安全的重中之重的工作。经过管理需要全方位、全员的重视，加强井况的安全工作就要从细微处入手。不放过作业过程中的每个环节。严格控制源头。通过建立规范的操作细则和危险点源的识别，不断完善HSE管理内涵。完善井控的应急预案，加强全员的安全培训，强化现在监督管理，坚持预防为主，对发现问题及时处理，把井控风险降低到最小程度。

［1］1SY/T6426-2005钻井井控技术规程，石油工业出版社.