钻井井喷事故案例多媒体(9.24上午).ppt

* * * * * * * * * * * * 四、处理井喷严防爆炸与着火 葡9-4-47井井喷爆炸案例 葡9-4-47井是大庆长垣葡萄花构造（油田）上的一口开发井（今大庆油田公司采油七厂，厂部北） 1976年5月，大庆钻井指挥部一大队12100队承钻，于5月9日钻至990m，完钻之后起钻，在浅气层部位抽吸，发生井喷。在抢险中引起爆炸，21人坐“土飞机”，其中18人被烧伤(井口形成喷坑钻机掉入)。 中油集团对浅气层，没有明确的说法（规定） 可以理解为： 比目的层（即开采层）埋藏浅的，没有开采价值的气层（不是成片联通的、稳定的、一定储量的地层） 不按埋藏深度，只以相对深度的说法。如四川油区1500m左右的零星气层叫浅气层，而青海油区500m的主力气层不叫浅气层。 浅气层是一种叫法，并不等于埋藏深度浅的气层 浅气层 浅气层分布图例 平面上 横向上 松辽盆地的浅气层 埋藏200-700m不等，主要是嫩江组4段-3段的黑帝庙层 横向上分布无规律，以岩性（砂体）控制的“土豆”状分布，对钻井而言是“遭遇战” 由于埋藏浅，对井筒压力变化敏感，而且反应迅速 由于“土豆状”砂体体积有限，所喷的气体刚好够烧毁一部钻机/喷坑够吞没一套钻机 48m 9m 严防抽吸 由于浅气层对井筒压力变化敏感，钻头处于浅气层部位或其上一定范围内，抽吸是井喷的主要原因。 以葡9-4-47井为例 钻头尺寸：∮213 钻杆：4-1/2“×10.98mm，即外径114mm，内径92mm。当钻头处于浅气层部位时抽吸9m（即一个单根） 1、钻头下部瞬时形成真空，将把气体引入到井内 2、钻杆内泥浆顺钻头水眼下去填满钻头下部真空部位，则钻杆内泥浆下移35m。 3、设浅气层埋深500m，等同于钻井液密度减少0.087g/cm3 (设计钻井液密度1.25g/cm3). 以葡9-4-47井为例 钻头尺寸：∮213 钻杆：4-1/2“×10.98mm，即外径114mm，内径92mm。当钻头处于浅气层部位时抽吸9m（即一个单根） 500m 抽吸时很难发现溢流,溢流只有229L 抽吸原因 井筒某处缩径 缩径原因 1、地层塑性流动 2、高渗透层结厚滤饼 3、水敏地层，水化膨胀 大庆长垣嫩四、嫩三地层正是易膨胀的水敏性泥岩层 葡9-4-47井井喷 1976年5月6日开钻 打导管2m。土池子,泥浆循环 钻头外径213mm，下三个扶正器外径206mm 浅气层位置：396—512m 完钻井深：990m 设计钻井液密度：1.20—1.25g/cm3 5月9日完钻，起至500m左右，因抽吸，管内井喷，喷高15-20m 导管2m 396m 512m 500m 990m ￠213 爆炸 当日晚6:30正是钻井队开生产碰头会，主要骨干集中在队部开会，听到“井喷”，骨干来不及穿工衣、工鞋，就直奔钻台。 抢接方钻杆多次，均没有对上扣。 由于多次急杀车，离井口6米处的总离合器惰性刹带冒火星，钻台顿时发生爆炸。 钻台21名（骨干及当班人员），全部飞掉。其中18名烧伤住院。 防爆 天然气特性决定。天然气在空气中浓度（体积）5-15%为爆炸，即低于5%不燃不爆，高于15%只燃不爆 因此APIRP54和SY/T6228“油气井钻井及修井作业职业安全的推荐做法”中明确了： 以井口及泥浆罐面1.5m以内为1级1区 以井口及泥浆罐面3m以内为1级2区 目前最大危险是司钻控制室内的SCR操作箱、顶驱操作箱、变频钻机PLC插接箱、仪表箱的正压防爆被人忽视 浅气层部位抽吸很难发现 一是 因为缩井段是松软地层，悬重无明显增加 为防止抽吸钻井措施上： 1、防止形成缩井段。可能浅气层上部井段稍大一点钻头钻井,留有地层膨胀余地；可能浅气层上部易缩井段，反复划眼。 2、观察抽吸从转盘口往下看环空液面变化 认识 二是 溢流量只有几百升，很难计量(本井只有224L). 管内井喷井口抢险 管内强烈喷气时，无法抢接方钻杆 尽管止回阀设了顶开装置，但过流面积过小，只能是自我安慰，也无法抢接。 最好的方法是：先接畅开的旋塞，关闭旋塞后再接回压凡尔，然后再打开旋塞。 目前浅气层井控工作，提到“三高”井控工作同等重要，因为浅气层往往被人忽视 认识 关键是钻井必须下表层套管，装放喷器 由于浅气层能量不大，只要及时关井引流，很容易制服。 结 束 语 1、近几年来，在“油稳增气快上”的能原结构调整战略下，气井越来越多。天然气的 “四性” （可压缩膨胀性、重力置换滑脱性、易燃易