防止修井作业发生井喷的措施

杨培伦 赵增权 张峰

摘要：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。

关键词：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。

1.2 发生井喷的外因

操作员工的工作经验不足，安全意识不足，在起油管作业过程中不能准确地识别井喷前的征兆，延误了最佳的抢喷时间;抢喷员工技能操作水平差，不能很好地掌握完成抢喷操作要领;队员间默契度不好，在完成抢喷的过程中，不能及时准确地完成本岗位的工作;抢喷过程中工具使用不方便，延长了紧顶丝的速度;以上多种因素影响了抢喷的成功率。

2.分析发生井喷的因素

尽管在井下作业过程中发生井喷绝对因素是内因，造成成井喷的原因也是多种多样，有些偶然性和突发性，但究其因主要是外因没有控制好，防范措施不到位，最终导致了修井作业过程中发生井喷事故，下面结合本单位前些年的调查情况具体分析造成井喷原因。

2.1 通过对作业班组井控演练的考核和现状调查，找出修井作业中造成井喷的因素是抢喷动作慢。

施工现场模拟井控考核的状况是，从井口出现溢流发出警报开始，到装好防喷总成C，关死防喷闸门结束，用时四分半钟;将正压呼吸器配戴好，需要六十多秒。

2.1.2在考核的过程中发现作业班组在抢喷开始时，有谁发现井喷征兆，有谁进行汇报发出抢喷信号，有谁组织进行抢喷，分工不够明确，抢喷现场开始较为混乱。

抢喷过程中，安装防喷总成C操作不规范，旋塞阀检查不到位，顶压抢装旋塞阀配合不好，连接丝扣对接不正，一次抢装成功率不高。紧四条油管挂顶丝时，抢喷队员推进速度不一致，影响抢喷速度，在关紧防喷器两侧闸板时，因两侧抢喷队員的推进速度不一致，使两闸板不对中，影响防喷器的密封效果。旋塞阀板手送递及插入阀槽，完成关闭过程中有间断，影响抢喷速度。旋塞阀关闭后，放空阀门不能及时进行关闭。

抢喷结束时，队员撤退路线及集合地点不够明确，在读取压力及汇报的过程中，程序较为混乱。

2.1.3在考核及现场调研的过程中发现，目前在井喷抢险过程中，使用活动板手对油管挂顶丝进行紧固。在紧固的过程中由于井口管线及防喷器的限制，板手每转动30至180角度就要倒一次板手，上紧一个顶线需要拧4至6圈，四个顶丝紧完，光板手就要倒几十次，在紧顶丝的过程中，井口处于井喷状态，有大量的液体及气体喷出，影响了操作，板手开口及易脱出，与井口管线碰撞时易产生火花，存在安全隐患。

经过分析造成修井作业过程中井喷的一级因素是抢喷速度慢，二级因素是操作技能欠缺，各岗位间程序不清配合不默契，抢喷工具存在缺陷。

3.针对井喷的因素采取相应的措施

针对三项二级因素采取相应的措施，消除修井作业过程中发生井喷的事故隐患。

3.1针对作业班组成员操作技能欠缺的问题，我单位通过采取井控知识与技能训练相结合的培训模式，每月进行理论授课和技能训练达两次以上;每人每周进行一次佩戴正压呼吸器的练习，定期进行井控知识、操作技能及佩戴正压呼吸器的考核。

具体的做法：一、每周至少一次操作技能学习，每月至少一次井控演练。操作技能训练，由各作业队根据班组情况负责训练指导，周二、周四各抽出2小时进行学习。周二在练兵场进行配戴正压呼吸、消防器材、井控相关的知识，周四在施工现场，进行安装防喷器、开关防喷器、安装防喷总成C的练习。由作业大队技术组负责，在每月第一个星期二的下午，抽取一个班组，在油井作业施工现场进行一次，从发现溢流到关死放喷管线闸门，控制住井喷的全过程井喷控制训练。

二、由教育培训中心负责采取送出去，请进来的培训模式加强员工技能操作水平的训练。每年将部分作业班长及生产中的骨干员工，外送到渤海石油职业学院井控中心，参加了两期井控骨干培训班，两期井控取证培训班，一期作业工技能轮训班。外骋井控中心、钻采工艺、作业工程技术及井下作业管理方面的专家，针对本厂在井控操作，技能水平等问题进行现场授课，共授课12次，培训员工543人次。

三、根据作业队作业情况，随时开展井控竞赛活动，根据油井的作业情况，对每个作业队的作业班组进行随机抽取。对抽取到的班组进行配戴正压呼吸器，井喷现场有害气体浓度的测试，现场发生井喷后进行抢装防设备，控制住井喷操作等方面的考核。考核由专门人员负责，考核成绩当场公布，每一个季度对参加竞赛的班组进行排名，成绩好进行奖励，成绩不达标，在相关单位及人员帮助下查找原因，利用业余时间指导班组进行练习。

四、技能升级鉴定考核成绩关系到员工的工资收入，考核不合格将无法增加技能工资，此时的员工学习积极性比较高。因而，结合每年的技能升级鉴定考核的有利时机，加强理论知识及技能训练，让操作人员们尽可能掌握多一些井控方面的知识和技能。

3.2针对各岗位间程序不清，配合不默契等问题我单位采取了三项措施。

一、通过多次现场井控实战演练，制定出了，從场地工发现溢流 →操作手发出抢喷信号→班长指挥下放油管→抢装防喷总成→紧住油管挂顶丝→关死防喷器闸板 →关闭旋塞阀 →关死放喷闸门→读取压力→ 清点人数→抢喷结束[1]全过程的操作程序，操作步骤及注意事项，然后组织作业班组进行学习，使班组员工对井控操作程序熟记于心。

二、以考促练，经常性地在作业施工现场开展活动，组织作业班组进行辅导和训练，使他们操作技能提高，动作熟练，程序清楚，要领掌握。活动完后马上进行考核，对于技能水平不高，考核成绩差的班组进行加班练习，让小组的每一次活动都有所收获。同时将井控操作立为厂级及公司级技能竞赛的必考项目，而参加井控竞赛的班组要从全厂所有的作业班组中随机抽取。因此，全厂的作业班组都要备战井控竞赛，促进了全厂的井控操作水平的提高。

三、对新组建的班组，组织班组成员相互介绍自已的工作特点，加强班组成员之间的沟通，使他们在工作之中尽快相互适应;对于班组成员配合不好的班组，提高训练频率，加强考核次数，每次竞赛他们都要作为表演队参加。如果多次考核不合格，要对班组成员进行调整，班长进行更换;加强交流沟通，班组成员之间取长补短，每个人都在最能发挥自己特长的岗位上，一旦发生井喷事故，班组每名成员能力都发挥到极致，从而尽快地控制住井喷事故。

3.3制作顶丝快速推进扳手，完善抢喷工具，提高抢喷速度。针对目前利用活动板手开关油管挂顶丝时，易出现‘扳手开口易打滑、‘防喷器和管线影响了扳手的开关行程、‘操作时发不上力、等因素是影响井控操作速度的主要原因之一。研发制作顶丝快速推进扳手，顶丝快速板手采取了双向手柄，将手柄长度为185毫米。双向手柄的设计，在开关顶丝时双手通过两个力臂给板手施加动力，解决了力量过小的难题，在开关顶丝时不间断，连续操作，提高了开关顶丝的速度，同时两手操作杜绝了板手脱出现象的发生;顶丝的套筒头做成通孔，这样油泥等杂质就不会对套筒头的使用造成影响。将关顶丝的速度提高6倍，节约时间近百秒，为顺利制服井喷赢得了时间。

4.结论：

在修井作业过程中井底压力突然升高是不可预测的，发生井喷事故的内因时刻都可能存在，但我们只要坚持以风险辨识、评价、控制为轴线，以源头控制为重心，通过技能培训提高员工的操作技能，井控演练提高班组的抢喷经验，以安全经验分享转变员工安全观念，提高员工安全意识，以工具的研发和新工具的引用消除外部环境的不利因素，对有井喷预兆的作业中及时采取措施，杜绝井喷的目标就一定会成功！

杨培伦：华北油田第四采油厂 赵增权：渤海钻探井下技术服务公司 张峰：青海油田井下作业公司

参考文献：

[1]. 井下作业安全规程 SY 5727—2007