钻井工程安全动态评价方法研究

杨鹏

摘要：随着经济的不断发展，社会的不断进步，我国各方面的事业也呈现出良好的发展状态。其中钻井工程是发展石油产业的重要工程，也是最基础的工程，在钻井工程中，安全是最重要的问题之一。钻井工程发展的过程中，因为是在井内进行操作，所以具体的情况比较复杂，所以经常容易出现事故，卡钻、井喷、井漏以及钻井事故都是经常发生的事故，接下来我们将通过分析这些问题来进一步了解安全评价指标确定和钻井工程安全系统的建立以及相关问题的预测。

关键字：钻井工程；安全动态；评价方法

所谓的钻井工程就是利用一些机械设备，在地表钻孔并且形成一定深度、圆状的圆柱形孔眼的工程的总称。主要的设备就是钻井机，钻井机又可以分为旋转钻机和顿钻。在钻井工程中，根据其用途不同，所钻的井直径大小和孔的深度有很多的不同，钻井的用途包括岩石、矿石等地下或者地表物质取样，获得岩石矿物层的相关资料、对地下水文进行观察、开发地下石油、天然气、水、热能等。不管是哪一种工程，钻井工程中的安全动态方面的内容都是重中之重，所以安全问题还是要被放在第一微的。通过对安全动态评估方法进行研究，进而提高整个钻井工程的安全性，保证工程安全的同时促进经济的发展。

一、常见钻井工程中复杂情况与问题

钻井工程因为是在地下进行操作的，所以一些机械设备操作不方便，在机械辅助的情况下还需要大量的人工。之所以进行钻井工程，就是为了对地下未知的内容进行研究，所以未知的、复杂的情况对于整个钻井工程有很大的影响。

（一）复杂情况的基本状况。复杂情况指的就是地表岩层以及岩层之后的物质，必须对钻出来的岩层物质进行检验，通过检验的结构对其下一层物质的内容进行判断，避免不必要安全事故的发生。复杂情况造成的完全事故不计其数，有可能因为工程师的判断失误造成钻井工程出错，从而产生重大的经济损失了人员伤亡。应该加强钻井技术，提高我国钻井工程的发展。

（二）卡钻。在钻井的过程中，卡钻是经常发生的一些问题，之所以发生卡钻主要是因为使用不当或者是探测物质硬度大，卡钻与主要的表现就是钻机不能够向下放，也不能向上提。发生卡钻的具体原因有很多，比如说地层砂子的沉淀导致生产管柱被埋没从而形成卡钻；在冲砂的情况下，泵的低排量会造成工作的间断性，所以被冲起来的砂子可能会重新沉淀；还有压裂设计的失误以及填砂施工的失败等等，都是卡钻的重要原因。解决卡钻的问题要根据具体的原因进行具体的分析解决。

（三）井喷。井喷是钻井工程过程中地下的层流连续不断的向外喷射，喷出地面或者是喷到其次的低压层位。这种说法针对的领域主要是石油领域。造成井喷的原因有很多种，包括对地层压力掌握的不准确、泥浆密度、泥浆柱液的高度或者是比钻井过程中不正确的操作等等。虽然说井喷事故是钻井工程中常见的事故，但是如果是天然气发生井喷并且是在遇到火星的情况下就会发生燃烧甚至爆炸，这种情况是非常危险的。在发生井喷事故之后进行补救的方法就是压井，可以用重量大的泥浆替换之前重量轻的泥浆，但是这种方法所用的时间比较长，主要是在缺乏加重设备的情况下使用的，还有一种方法就是通过工程师计算所需要的泥浆量然后一次送去其中。

井漏是在钻井过程中因为地层的空隙大、渗透性好而发生的液井内的液体或者是其他的介质向地层空隙、裂缝等进行渗透的现象，如果井漏情况不严重的话，对整个工程没有什么危害，一旦严重将会形成井喷，影响正常的钻井工作。发生井漏一般是因为钻井筒子中的液压高于地层的压力，地层空隙大、渗透性好等等。

二、安全评价指标确定

（一）地质因素。在形成钻井安全事故的问题中，有很大一部分的原因是由地质因素造成的。在钻井过程中，首先需要对井的地层空隙之间的压力以及一些特殊的地层进行了解，然后就是女工这些特殊的地层性的温度、压力情况下发生的岩层裂缝，这种情况下岩层比较容易脱落，从而形成岩泥层和火成岩。钻井过程性一旦钻井设备的钻头触碰到这些岩层就会发生卡钻、井喷、井漏等等一些的现象。

（二）环境因素。环境因素钻井工程安全问题的又一重要因素。钻井工程的环境一般比较恶劣，在恶劣的环境之下，钻井工程操作将更加的困难。高温环境下，容易发生大事故的井喷；在寒冷的情况下，钻井设备工作灵敏度降低，容易因为操作不当造井喷，而且卡钻的发生率也会更大。

（三）管理因素。管理因素也是钻井工程安全性的一个重要方面，只有合理的管理才能够将钻井工作的安全性提升到最高。所以钻井工程队伍中应该重视相关的管理工作。

（四）工程因素。工程因素是这些因素中最重要的一个因素，钻井工程的操作具有隐蔽性和复杂性，所以对于未知的探索可能后造成极大的损失。在钻井工程作业中，主导思想是安全第一，但是有些人可能会因为思想意识模糊或者是为了某种利益明知故犯一些钻井工程中的问题，从而对整个工程造成一些安全事故和不必要的经济损伤。在工程因素中，经常发生的安全事故就是上文提到的卡钻、井喷或者井漏等等。针对这一问题应该提高钻工作人员的思想觉悟、提升他们的专业技能，从而促进钻井工程安全问题的建设。

三、钻井工程安全問题

（一）钻井工程安全系统的建立。为了有效的解决钻井工程中的安全问题，首先需要建立一个钻井工程安全系统，通过这一系统进行具体计划和措施的执行。图一是钻井工程安全系统。

（二）钻井工程安全事故的预测。对钻井工程安全事故的预测是提高钻井工程安全动态的重要方法之一，通过卡钻、断钻具、井漏、井踏、井喷等等与钻速、钻压、立压、钻井液体积、钻井液密等等之间的关系，从而判断钻井事故是否安全。下图是这些工程状况与各种参数之间的关系。

结束语：在本文中，通过分析钻井工程中主要发生的事故及事故发生的原因等等，进而通过分析造成这些事故的因素，包括工程因素、环境因素、管理因素和地质因素，最后分析了钻井工程安全系统的建立和钻井工程安全事故的预测。相信通过这些内容的分析，我国的钻井工程安全问题一定能够得到很大的提升。

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