溢流——井噴的前兆
井噴不是突然發(fā)生的,它的發(fā)生有一個過程,首先表現(xiàn)為溢流,進(jìn)而發(fā)展為井涌,最后產(chǎn)生井噴。在發(fā)現(xiàn)溢流后如能及時進(jìn)行處理,可以消除井噴,這是防止井噴的關(guān)鍵。溢流的現(xiàn)象有:
鉆井液池液面逐漸升高;在排量不變的情況下,出口管鉆井液流速加快;鉆碳酸鹽地層時,如裂縫發(fā)育或有溶洞,不僅鉆速過快而且還會出現(xiàn)放空等現(xiàn)象;泵壓下降,鉆進(jìn)中停泵,發(fā)現(xiàn)出口管處仍有鉆井液流出;鉆井液密度下降,粘度增加,鉆井液中還會出現(xiàn)油花、氣泡、油味或硫化氫氣味等。
防止井噴的技術(shù)——井控
井控技術(shù)是對油氣井的壓力控制技術(shù)。井控技術(shù)是一個系統(tǒng)工作,包括井控設(shè)計、井控裝備、鉆開油氣層前的準(zhǔn)備工作、鉆開油氣層和井控作業(yè)、防火與防硫化氫安全措施、井噴失控的處理、井控技術(shù)培訓(xùn)等多個方面內(nèi)容。
防止井噴的原則是保持液柱壓力略大于地層壓力,首先就是要采用相應(yīng)比重的鉆井液,并注意防止因各種原因造成鉆井液比重下降。
在實際工作中,由于地質(zhì)情況、鉆井條件、工藝措施等極為復(fù)雜,要實現(xiàn)油氣井的壓力控制,除了要有合理比重的鉆井液等條件外,還必須配備一套安全、可靠、有效的井口控制裝置,以保障鉆井的安全。
簡單地講,這套裝置所起的作用是:當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流后,這套裝置把鉆桿外部與井壁所形成的空間封閉,給地層一個回壓,重新建立一個平衡。與此同時利用工具(單流閥等)將鉆桿內(nèi)部封閉,使油氣不能侵入鉆桿內(nèi)部。當(dāng)然為了后續(xù)處理工作的需要,這些封閉是可以控制的。
鉆井必須安裝合格的防噴裝置。防噴器、四通、控制系統(tǒng)等運(yùn)往井場前均應(yīng)進(jìn)行試壓,合格后方能運(yùn)往井場。安裝完畢后,還要再對整個系統(tǒng)試壓,以保證各連接部位不滲不漏。試壓時,人員不得靠近試壓的設(shè)施,防止發(fā)生人身事故;閘板防噴器在手輪處掛牌標(biāo)明開關(guān)圈數(shù)和方向;防噴器安裝完后用鋼絲繩將防噴器繃緊固定;遠(yuǎn)程控制臺應(yīng)離井口25米以上,使用單獨從發(fā)電房接過來的專用電線,以保證井噴時,其他電路被切斷后,防噴系統(tǒng)的供電不受影響;節(jié)流、、壓井管匯要保持清潔,各種閘門開關(guān)情況與掛牌一致;放噴管線布置要根據(jù)季節(jié)風(fēng)向、居民區(qū)、道路、各種設(shè)施等情況,接出井口75米以上,轉(zhuǎn)彎夾角不小于120度,每隔10至15米用水泥基墩加地腳螺絲或地錨固定。
井噴預(yù)防措施
凡直接指揮鉆井隊現(xiàn)場生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)人員,以及井隊基層干部和正副司鉆,都應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)考核取得井控操作合格證,否則無權(quán)指揮或操作;井控設(shè)計要確定合理的井身結(jié)構(gòu),一般情況下,在一口井的鉆井地質(zhì)施工中,裸眼井段不應(yīng)超過兩個不同的壓力梯度及目的層;鉆開油氣層前要根據(jù)實鉆資料來校正原井控設(shè)計,向全體職工進(jìn)行工程、地質(zhì)、泥漿和井控裝備四個方面的技術(shù)措施交底,泥漿比重及性能符合設(shè)計要求,泥漿、處理劑和加重劑要有足夠的儲備;各種井控設(shè)備、消防設(shè)備、電路系統(tǒng)配備齊全,運(yùn)轉(zhuǎn)正常;鉆井隊干部24小時值班,全隊職工要進(jìn)行班組防噴演習(xí),從打開油氣層到完井,要落實專人觀察井口和泥漿池液面的變化情況,盡早發(fā)現(xiàn)溢流是井控技術(shù)的關(guān)鍵;鉆進(jìn)中遇到鉆速突然加快、放空、井漏、氣測異常及油氣顯示等情況,應(yīng)立即停鉆觀察或關(guān)井觀察;打開油氣層后,每次起下鉆要將防噴器開關(guān)活動一次,冬季施工要有及時防凍措施,
保證防噴器靈活好用;要控制起下鉆速度,井筒內(nèi)要灌滿泥漿并校核灌漿量,檢修設(shè)備時必須保持井內(nèi)有適當(dāng)數(shù)量的鉆具;測試、固井、測井等聯(lián)合作業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,避免引起井噴事故。
由于在鉆臺周圍存有各種易燃物,因而災(zāi)難性的井噴常伴隨火災(zāi)的發(fā)生,因此,井場的布置必須充分考慮到這一點,如發(fā)電房、鍋爐房距井口的安全距離;各種電機(jī)、閘刀、電燈必須是防爆型;井場防火器材必須配足;妥善保管好易燃、助燃材料,如鉆臺下面和井口周圍禁止堆放雜物和易燃物,鉆臺、機(jī)房無積油;搞好明火管理,如柴油機(jī)排氣管戴防火帽,做到不飛濺火花出管口;井場不準(zhǔn)抽煙,動用電氣焊必須得到批準(zhǔn)等。
一旦井噴著火,要成立搶險組,統(tǒng)一指揮,根據(jù)情況劃定井場安全范圍,將油罐拖出危險區(qū),以免引起人員中毒或油罐爆炸;消除井口周圍及搶險通道上的障礙物,充分暴露井口;井噴著火后要根據(jù)火勢情況,可分別采用密集水流法、空氣爆炸法或打救援井等方案滅火。