钻井中泵压变化原因分析及事故预防措施

王小江 郝子轩 房勇钢

摘要：钻井泵是钻井行业的核心，钻井不同情况的变化是由钻压的变化而来的，想更好地预防钻井事故发生就要及时关注泵压的变化，从钻井安全管理抓起，保护好钻井现场，排除不良因素对钻井的影响，营造安全的钻井工程环境。文章对钻压变化的各种原因情况进行了分析，并提出了事故的预防措施。

关键词：钻井；泵压变化；钻井泵；钻井行业；钻井事故 文献标识码：A

中图分类号：TE28 文章编号：1009-2374（2016）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.075

1 概述

在使用钻井进行生产时，泥浆泵的使用对生产有着至关重要的作用，所以泥浆泵又被叫做钻井的心脏。通过泵压的变化人们可以直接了解钻井的情况，能及时准确地对钻井出现的情况做出判断和分析，找到原因并提出解决的方案，为钻井的安全生产保驾护航。

2 泵压变化原因

2.1 泵压升高原因

在生产过程中，随着钻头的不断深入，钻井深度也跟着增加，那么泥浆泵的泵压也会随着井的不断深入而升高，但这一过程的变化是比较缓慢的。钻头在工作过程中会被地下的泥浆包裹住，钻头被包住之后会表现出如钻时变慢，钻头扭矩增大，在一般的情况下出现这种情况泵压会有所升高但表现并不明显，但泵压明显增高且幅度大，说明钻头水眼被堵死，因为水眼出现堵塞的情况下，会引发如憋压、环空不畅、水力清洗不好等情况。除了泥包钻头，卡钻也会引起泵压的升高，由于井下地质情况复杂，随着钻头的不断深入，钻头进入地质较硬的层面极为容易造成卡钻，在出现卡钻的情况下，柴油机的转速会增大，其排量会突然增加，泵压也会跟着升高。除了上述两个主要因素外，引起泵压升高的因素还包括泥浆密度升高、钙侵黏土形成絮凝、定向打井时钻压过大等，这些都会引发泵压升高。

2.2 泵压降低原因

造成泵压下降的原因主要有活塞与缸套刺坏，但是没有波动的现象，一般在下降1MPa时我们就可以发现。另外还有高压管汇闸刺坏，在泵压下降1MPa时我们就能够发现，如果发现得比较晚，泵压就会一直下降，但是在下降过程中不会产生波动。另一个主要原因就是柴油机的转速，在柴油机工作过程中其转速的高低也会直接影响泵压。在生产过程中除了以上三种主要因素外，还有其他原因，如水眼脱落，钻具刺漏，油、气、水侵入井眼，钻具使用周期过长等都是引起泵压下降的原因。

2.3 泵压波动原因

泵压波动有以下成因：上水管密封不严或损坏，凡尔体卡死或无法关闭，钻井液比例不均，泥浆比重不均。在上述成因中上部管封不严或损坏为最主要因素，因为上水管损坏在其表面有抽气现象或钻井液渗出，因为破损就会进入空气，由于管道内空气的进入就会使泵压出现波动，其表现为压力表表针上下摆动、水龙带剧烈晃动等。

3 事故的预防

在上文中我们对造成泵压异常的原因进行了分析，那么我们在应对这些异常情况时要做好哪些预防措施呢？应从以下方面着手：

3.1 强化操作人员水平

在操作人员上岗之前要对其进行专业水平的培训，使其在操作过程中严格按照规程进行安装、检修以及操作，要对设备的技术参数和相关知识充分掌握，并认真地对设备进行巡回检查，还要不断提高自身的知识及操作水平。

3.2 保证钻井安装质量

在对钻井进行安装作业时，我们要严格按照规定标准执行。要做到平、正、全、稳、五不漏来保证钻井质量，还要有专人对钻井进行负责，严格按照规定进行定人、定量、定点、定期的检查工作。

3.3 加强日常维护

对钻井要加强日常的维护，如发现故障要及时地进行排除，避免发生综合事故，要做到及早发现、及早排除，保障钻井的安全生产。

4 钻井安全因素分析

4.1 人为因素

在生产生活中，人为因素是一个主要且动态的因素，在钻井生产过程也不例外。在钻井运转过程中发生的各种事故如井下事故、设备事故、人身伤亡事故等这些都是由人为的因素所引发的。人在工作的过程中都会出现各种的疏忽，而这恰恰就是事故的根源所在。例如天然气井出现井喷事故，有很多因素可以造成井喷事故，但是事后经过专家的研究发现人为因素占到了90%，这包括设备操作不当、开采方法不合理、处理突发事故不当等，这些人为因素给工程带来了重大的人员与财产损失。

4.2 环境因素

人在自然的面前是十分渺小的，那么环境因素也是人们无法控制的，它所造成的损失也无法有效控制，在钻井作业时所出现的环境因素包括钻井所在的地区，地理条件、地层压力、自然气候等，这些因素都会对钻井作业产生直接影响。例如，在钻井作业中，如果地层的压力高过井底压力很可能会造成井漏现象，这就会为钻井带来不可控制的危险。

4.3 设备因素

钻井工程中事故频发还有一个主要的因素，设备因素。这个因素对钻井的安全影响主要包括机械系统的性能、完整性、监控系统的灵敏性、可靠性等。钻井作业一般都是野外作业，作业的现场条件与气候都十分恶劣，这会导致机械设备操作的稳定性下降，增加了事故发生的可能性。例如高压管线出现了刺漏会造成人员伤亡，防喷管线出现刺漏就会出现井喷事故。再加上我国钻井机械设备的现代化程度还没有达到一个相对的高度，在工作中发生事故的可能性会比先进国家的设备

更大。

5 钻井现场安全管理措施

5.1 强化现场的安全监护

安全监护是对钻井现场的一种保障措施，实施安全监护需要安排专门的监护人员配合现场人员进行安全管理。对钻井工作人员进行培训，树立良好的安全管理意识。评估现场有可能发生的危险，并应对危险做出有效的应急预案，严格控制各项环节，排除工作中潜在的危险。在对钻井的安全管理过程中，要注意到安全监护的重要性，把作业现场的工作内容规范化。

5.2 创建安全管理制度

在钻井作业中危险是始终相伴的，在作业现场的管理方面应创建相应的安全制度，并在作业现场进行全面应用。钻井的有关负责人按照要求对各个部门的负责人进行培训并参与到安全制度中，使各个部门有能力完善自身的安全制度。

5.3 现场防火管理

在钻井作业的事故中，火灾是一种高发的事故，是具有较大风险且危害巨大的事故，针对钻井现场的环境防范火灾要做到，对易燃易爆品进行分区放置，在作业现场要严格地控制明火并设立安全区，提高现场防火能力，对现场设备要定期检察，保证钻井的施工作业处于一种安全的状态，对作业现场的人员要树立防火安全意识，并对作业人员进行防火培训，使他们能够熟练使用消防器械，具有扑灭火灾能力、保护钻井现场的安全。

5.4 提高钻井作业人员操作技能

钻井施工作业对操作人员的要求是十分严格的，在钻井事故中90%的事故都是由于操作人员的自身原因造成的。正因如此，对钻井人员的操作技能进行强化培训是十分重要的。提高操作人员的专业技能保障钻井安全，并满足安全管理需要，是每个钻井作业现场工作中的重中之重。

6 结语

泵压出现异常情况的原因是多样的，我们要根据不同的情况进行具体了解，一定要找到泵压变化的原因，在此基础上采取合理的措施，避免事故的发生。在平时的钻井作业中，要加强岗位巡回检查、注意泵压变化范围，发现隐患及时整改，做到防患于未然。

参考文献

[1] 周浪君，张志军.钻井中泵压变化原因分析及事故预防措施[J].科技致富向导，2015，（12）.

[2] 刘晓坡.定向钻井中压差卡钻事故的原因及预防措施[J].中国和化工标准与质量，2014，（1）.

[3] 侯常文.地热钻井常见套管断裂事故的处理及预防

[J].西部探矿工程，2007，（1）.

（责任编辑：蒋建华）