石油钻井工程事故的原因解析

刘闯

摘要：在我们的日常生活中，使用的各类材料和工具，如衣服、拖鞋、各种塑料制品，出行所用的车辆以及车辆行驶所需的燃油等等，很大比例都是由石油以及衍生品制成的。石油制品已经占据了我们日常生活的很大一部分比例。伴随着石油的越发重要，石油的开采生产就愈发成为一个重要课题。在这一课题中首先就是采油井的勘探钻井过程。往往一口采油井能否正常投产，钻井过程就是其重中之重。本文从采油井钻井过程中可能出现的各种事故出发，分析其产生的原因和预防方法，以降低钻井过程中出现各类事故的可能性，增大钻井成功的几率。

关键词：石油;钻井;事故;

引言

石油开采过程中的第一步钻井工程是石油开采中的第一步，直接决定着一口采油井或者注水井能否投入使用的重要环节。但是在石油钻井的过程中，主要工作都是在地下进行，工作难度很大。这一工作的技术要求非常高端，具有很多高标准的技术规范。在技术要求很高的情况下，石油钻井工程这项工作很大一部分又都是在荒无人烟的旷野工作，并且是白天晚上不间断的进行施工作业。不仅作业时的工作环境很差，连续作业、夜间作业也是对钻井队伍的技术人员的极大考验。

在多种不利条件下，石油钻井工程作业过程中，出现各种工程事故的情况时有发生，并且存在很多影响到安全的各类不同隐患。通过对各种石油钻井工程中出现事故的调查，分析安全事故产生的可能原因及事故危害，制定安全隐患预防措施，及安全事故应急处理预案就是石油钻井工程的一项重要研究内容。

1 钻井过程中的事故种类及发生原因

1.1 井喷事故以及产生的原因

作为一种石油行业在钻井过程中的常见事故，井喷是指在钻井队伍在使用钻头等工具进行钻探时，地下深层所蕴含的具有较高压力的石油和各种气体从钻探井口位置喷涌而出的现象。井喷事故产生的主要原因，主要有以下这些方面的因素：一是钻井队伍内的施工技术人员专业技术水平较低，作业时不能采取正确有效的方法。二是钻井队伍内使用的各种设备出现问题，不能及时的解决设备出现的各种故障时，易发生井喷。尤其是钻井设备长期工作，长时间的运行会导致设备出现老化情况，若是保养维护措施不到位，更易发生故障。三是出于控制成本考虑，在钻井队伍使用的各种材料质量不过关或者储存时不能按照相应要求进行从而造成的材料变质而造成的井喷。

1.2坍塌事故以及产生的原因

石油钻井队伍在钻井过程中，很可能发生的事故之一有地层出现坍塌。而在钻井过程中，地层出现坍塌的原因主要有以下因素：一是地质工作未能做好，没有做好充足的勘探准备，对地层压力等地层的认识资料不足，未能很好的预测可能发生的情况，在地表层可承受压力低于作业压力时，就会造成坍塌的产生[1]。二是出现碰井问题。在钻井队伍作业施工过程中，作业所使用的设备碰触到钻井队所钻井的井壁，严重的话会使井壁的完整性收到破坏，从而造成对设备的支撑力减弱，从而发生坍塌现象。三是对设备的选择上，石油钻井工程在作业过程中需要选择针对作业区域地层特点的设备进行作业。当地的地质条件具备各自特色，不同的地质条件和储层物性对所需使用的设备要求不同。若是在岩石比较多的条件下，需要使用耐力方面比较突出的工具设备，若是在地层土质比较稀松之处，而要选择的就是轻便上相对多一些的装备。

1.3其他安全事故以及可能产生的原因

在钻井队伍进行石油钻井作业时，专业性很强，需要用到的各种设备很多，种类也各不相同。在设备的使用过程中出现安全事故的可能性就大大的增加了。我们就钻具进行举例。钻具的型号较多，不同型号的钻具性能也有所不同。而在作业过程中，钻具一旦出现损毁，不但会造成钻井作业进度的停滞，还会使整个钻井队伍在钻井过程中的费用大大增加。钻具发生问题的影响因素如下：一是卡钻现象的发生。在钻井队伍进行相关作业时，钻井会深深的钻入地下，而此时钻具的工作状态并不是我们可以完全掌控的。一旦遇到硬度厚度很高的岩石层，或者因为土质等其他原因，很可能会发生发生钻头出现卡顿的情况，从而发生钻头无法承受过高的压力造成钻具被破坏。二是钻具出现脱落的情况。石油钻井过程中，所需钻进的深度越高，地层压力就越高。正常压力系数下，往往在两千多米，地层压力就会到达30MPa。而在异常高压情况下三千米能够达到50MPa以上的压力。在这种情况下由于受到很高的地层压力作用，钻头很可能会发生脱落现象。钻头脱落之后会落入地层或者是石油中，就会使作业进度停滞。

不仅仅钻具很可能出现问题，在钻井作业过程中的其他各种设备都会出现各种各样的情况，从而影响到钻井作业进度，造成钻井作業停滞，增加钻井成本。

2 钻井过程中的事故种类应对策略

2.1 井喷的预防

如何在钻井过程中做到尽量避免井喷的发生？首先是做好资料收集准备，加强地质勘探方面的工作，掌握好地质具体情况。其次是做好专业技术的培训工作，对钻井队伍作业人员的各方面技术能力尽力提升，让每一名作业和管理人员掌握好所需的技术要点。三是设备材料等物品的准备工作。对钻井设备的维护和保养、老旧设备的更换等都需有专人负责，出现问题及时处理，预防井喷事故的发生。而原材料的选用也需根据地质条件充分论证之后进行。

2.2 坍塌的预防

一旦出现坍塌就会严重影响钻井作业进度，所以坍塌的预防就要做好相应工作。而尽量减少坍塌的发生，主要是要做好钻井作业前期的地质工作。地质资料的完备和钻井方案的准确是阻止坍塌发生的有效手段。根据地质资料做好钻井过程中泥浆比重的选择、下钻速度的调整等等工作，都是阻止坍塌的重要前提工作。

2.3 钻具等设备问题的预防

面对钻井过程中可能出现的包括钻具在内的设备问题，首先是要加强设备的管理水平，制定好采购到选用到保养维护甚至最后更换的全套管理规范，从制度上尽量防范人为可能出现的质量及保养不及时等问题。其次是制定好使用守则、做好员工培训，加强钻井技术人员的专业设备使用水平，尽量避免在作业过程中的使用问题的发生，从而降低安全事故发生的几率。

结束语

石油钻井工程是石油开采的重要环节，这一环节的顺利进行需要各方面的因素得到全面保障，以减少或者避免安全事故的发生，保证石油钻井工程作业进度的准确进行，提高钻井作业的工作效率。

参考文献

[1] 傅为勇;;石油钻井工程事故的原因及应对策略;工程技术研究 2020，5（17），197-198

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