浅析钻井工程中常见事故及处理措施
2021-12-03闫立辉
摘要:钻井作业过程中,由于受到多种外界因素的影响,时常会出现各种类型的事故问题,不仅给企业带来了经济损失,严重时甚至会给工作人员的生命安全造成影响。因此,在钻井过程中,采取合理的措施减少或避免事故的发生,保证钻井工作的顺利进行,已成为当前钻井工程 面临的重要问题。本文主要对钻井事故原因进行了简要分析,在此基础上,对常见钻井事故及处理措施进行了探讨。
关键词:钻井工程;常见事故;原因;处理措施
在进行石油开采作业的过程中,钻井工程是其重要的组成部分,由于钻井工程具有隐蔽性和复杂性的特点,所以容易出现各种类型的钻井事故问题。一旦发生钻井事故,所造成的人力、物力、财力的损失是无法估量的,甚至导致全井报废及人员的伤亡,因此,为了保障钻井作业的顺利进行,对钻井事故问题进行全面的分析,并提出有效的应对策略十分关键。本次研究主要对钻井事故发生的原因进行了简要分析,并对常见钻井事故及处理措施进行了探讨,以期能够为进一步提高钻井作业安全奠定基础。
1 钻井工程事故的主要原因
1.1 地质因素
在实际的钻井过程中,由于地质构造不同而造成的不稳定性、压力系统的复杂性 以及地层岩性的多变性等均会造成井下复杂情况,致使钻井作业暂时停止,无法顺利进行,从而导致延误钻井時间。造成井下事故的地质因素是客观存在,也是无法改变的,因此,在钻井过程中,需要对这些客观因素进行全面了解,并采取相应的预防措施,则可以有效地避免不必要事故的发生。
1.2 工程因素
由于钻井作业本身的复杂性和隐蔽性较强,所以安全第一应作为钻井作业的主导思想。但有些施工人员却基于利益的驱使,明知故犯或铤而走险,从而为复杂情况及钻井事故的发生创造了一定的条件,再加之对地质资料未能全面的了解和掌握,导致钻井事故频发。此外,由于管理工作薄弱,也 导致了钻井工作有章不循、盲目决断、遇事不思、不顾后果,上述情况都将给井下事故埋下了隐患。
2钻井工程中常见事故及处理措施
2.1 卡钻事故及处理措施
卡钻事故主要是指在钻进过程中,钻柱在井中的某段被卡住,从而导致整个钻柱无法自转动。卡钻事故包括井底钻头卡钻、起钻提钻卡钻、下钻钻具受阻卡钻、下钻遇阻划眼卡钻和钻具裸眼静止卡钻等,引起卡钻事故的原因有地层坍塌,沉砂,井径缩小及泥饼粘附等。
处理措施:当卡钻事故发生后,若水眼或环空堵塞,则会造成循环丧失,诱发井塌,使卡钻事故的处理难度加大,因此,必须保持钻井液循环及井筒畅,尽可能保持钻柱的完整性。在对钻柱进行提拉、扭转时,尽量不要超过钻杆的最大拉伸负荷及允许扭转圈数,如果钻杆被扭断或拉断,则会导致打捞困难。目前。对于卡钻事故常用的处理方法是采用震击解卡工具或倒扣切割工具来完成。
2.2井涌、井喷事故及处理措施
在进行钻井施工时,如果井内的压力小于地层压力,则会造成泥浆等流体物质被压入井筒内,并从井口等位置溢流,溢流状况继续扩大则使得流体物质沸腾状涌出,形成井涌,若井涌得不到控制就会形成影响更大的井喷事故,井喷的过程伴随着压力的释放,会对现场工作人员造成伤害、破坏施工设备以及造成环境污染。造成井涌、井喷事故的原因主要是施工前对地层压力的分析不足,施工方案中钻井液的密度不够,或水渗入使其密度降低。另外地层油气异常,压力过高,或者钻井过程中遇到了浅层水、气也会造成井涌。井涌发生后若出现设备失效,使得关井、压井操作无法完成,就会导致严重的井喷事故的发生。
处理措施:首先,要对钻井溢流发生的原因有足够的了解,钻井过程中时刻注意钻井溢流的检测,查看压井液的压力与地层压力是否平衡,防止地层压力超过井内压力而溢流甚至井涌、井喷。保持足够的压井液量,起出钻杆、钻铤时,查看压井液量并及时地灌注。对地层压力应当通过科学合理的方法进行预估,对地层的变化要科学的分析,根据地层的实际情况设计压井液的密度。合理的使用井控技术,保证井内和地层之间的压力平衡。
2.3钻井坍塌事故及处理措施
钻井坍塌可能由于地质原因造成的,地层中若存在盐岩层,会在一定温度压力条件下蠕变,蠕变的速度同时也受着水平及垂直主应力、盐岩层埋深的影响,蠕变后的盐岩层易于流动,容易导致钻井的坍塌。另外地层中砂、砾岩稳定性差,强度较低,容易脆裂,或者地层倾角较大也会造成钻井的坍塌事故。若使用较高密度的钻井液,使其渗入地层的速度和渗入量加大,不断地加剧地层矿物的溶解,降低了井四周的土层强度,也容易导致钻井坍塌事故。
处理措施:在设计井身时,应当提前对地质情况做好分析,在此基础上,对井身结构进行合理设计,可以利用套管等方式封住地质较弱的土层或易出现坍塌的土层,根据地质情况适当的调节钻井液的性质,如对于砂、砾层或者较脆的岩层应提高其粘度,增加切力;对于土层中含有易水化的矿物时,应 当调整其矿化度,使之与环境矿化度相差不多或略高,以减少 钻井液的渗透性。
2.4井下落物事故及处理措施
井下落物是指在钻井过程中,井下工具、钻杆等落入井中,引起落物事故,井下落物事故可导致油层堵塞。
处理措施:谨慎选择打捞工具,针对不同的井下落物选择不同的打捞工具,打捞工具接头外径及管柱接头外径的最大值应基本符合鱼顶管柱的外径大小,并具有较好的耐磨性。在打捞普通落物时,需要提前确定落物的位置,保证顺利将落物打捞出来,对于复杂落物,则需要优化选择打捞工具,并应用合理的打捞方法。
3结束语
综上所述,钻井工程事故是影响企业稳定发展的关键因素。在对钻井工程事故处理过程中,要采用科学的原则对事故进行分析,从而快捷的对事故进行处理,同时要保证处理方案制订的经济性,争取在最短的时间内有效的解决事故,尽量将事故所引起的损失降至最低,保障钻井作业的顺利进行。
参考文献:
[1]梅峰龙. 钻井工程常见事故及其处理方法研究[J]. 化工管理,2014,33:200.
[2]祁春.关于石油钻井作业安全管理问题及对策的研究[J].化学工程与装备,2016(03):12-13.
[3]曹培.探析石油钻井工程事故的原因及应对策略[J].环球市场信息导报,2017(30):107.
作者简介:闫立辉(1979-),男,河北曲阳人,工程师,从事钻井工程工作。