石油钻井工程事故的原因及应对策略

石油钻井工程事故的原因及应对策略

何斌

西部钻探克拉玛依钻井公司新疆克拉玛依市834009

摘要:石油钻井是石油勘探开发过程中非常重要的环节,钻井的安全、速度和质量直接影响钻井工程的质量.做好石油钻井现场的安全管理工作,加强对施工作业的监管力度,无论是从现场管理水平、人员素质、现场操作行为,或是从场地设施的完整性方面来说都是非常重要的.它不仅可以使钻井现场工作从根本上改变,而且也能提高安全监理的整体素质;安全监管的理论知识越扎实,便越能逐步提高工作现场的风险识别能力,减少在钻井工程事故的发生。

关键词:石油钻井;工程事故;应对策略

一、钻井工程事故的处理原则

1.安全原则

在钻井过程中,必须始终贯彻安全第一的事故处理原则。安全原则具体体现在对事故的性质以及井下各种实际情况准确判断、分析的基础上,并在处理中逐渐减轻事故的严重程度,防止事故加重。这就要求操作技术人员需了解并掌握各种入井打捞工具的性能、结构以及使用方法。此外,在制定事故处理方案时,还应包括环境保护和人员设备保护等具体措施。

2.科学原则

科学原则主要是指将事故的本来面貌还原,该原则需贯穿于事故处理的全过程。首先,应认真做好钻井工程现场第一手资料的收集工作,尤其是具体操作人员提供的直接信息,并对这些信息进行科学的分析,去伪存真,以此来准确、详细地描绘出井下的实际状况,切忌仅凭主观判断或是以往的经验,武断地做出结论;其次,在事故的处理过程中,还应对井下的情况进行草图绘制以及计算,从而达到及时对处理方案纠正或补充的目的,使方案能够尽量切合实际,减少不必要的失误,降低经济损失。

3.快捷原则

通常情况下,钻井工程事故会随着时间的不断推移而发生恶化,特别是井喷和卡钻等事故,这就要求必须在较短时间内对事故进行处理,不能延误最佳的处理时机。快捷原则主要体现在快速决策并制定出处理方案,从而迅速地组织工具和器材,加快事故处理的作业进度,并协调好各个工序之间的衔接,减少组织停工的时间。另外,如果制定出几套处理方案时,应尽量优选最省时、把握最大且风险最低的方案。

4.经济原则

首先,需根据事故发生的性质、地质条件以及各种器材的供应情况和技术手段等,进行全面地评估、分析事故处理的费用和时间;其次,应对处理方案进行对比,并从中选出最经济合算的方案;再次,如果条件允许,也可以另选井位重钻或将原有井眼添井侧钻。在实际的钻井工程中,应按照最经济的原则选择相应的处理方案,以此来降低工程成本。

二、石油钻井工程事故发生的原因

在石油钻井施工过程中,工程事故问题主要由多种因素引起,一方面由施工环境与现场地理因素导致,石油钻井工程的施工地点较为偏僻,且地质条件复杂,以致钻井期间极易发生很多不可预知的安全事故问题。另一方面由石油钻井技术以及施工人员因素导致,石油开采地点往往位于地理环境复杂的盆地区,施工现场的土壤种类呈多样化,影响了钻井工程的实施进度,若技术人员的水平较低则无法根据地质条件设计恰当的施工方法。同时,钻井技术人员的决策与应变能力也是决定钻井工作能否正常运行的关键因素,若钻井人员的施工方法存在缺陷,设计期间没有有效采用应急措施,则势必会增大石油钻井工作难度。另外,在日常中石油钻井是石油开采的基本工序,由于钻井的环境复杂和工艺的高标准要求,在钻井的施工进行中对于人体的健康和安全保障都有不同程度的影响,同时过度的开采对于自然环境的伤害也很大。基于此,施工技术人员应充分调查钻井工程的施工现场情况,不断优化施工技术,积累更多的实践经验,从而确保钻井工作的顺利进行。

三、石油钻井卡钻事故应对策略

(1)防止井喷的应对。首先要对钻井溢流的发生原因和征兆有足够的了解,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,被气侵的压井液不可再次利用。合理的使用井控技术,使得地层空隙保持在合理的范围内,保证井内和地层之间的压力平衡。

(2)钻井坍塌的应对。设计井身时应当提前对地质情况做好分析,以此为基础合理进行结构的设计,利用套管等方式封住地质较弱的土层或易出现井漏的土层,还要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,还要增加切力,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。另外还可以加入某些阳离子,置换钻井液中的钠离子,防止土层的水化,加强土层的胶结。另外如今的钻井液品种繁多,可以选用防坍塌的产品。

(3)防止钻具异常钻具。在钻进过程中的临时停钻时间不宜过久,通常不超过三分钟,在较为复杂的地层中,尽量不要停钻,也不要在同一地点长时间转动。还要做好钻井坍塌的预防,防止坍塌后将钻具卡在地层中。钻井液上返速度应当控制好,根据井眼的大小应控制在30-50L/s。做好对钻具的维护保养,钻井前做好钻具的探伤工作,新钻具还要做好涂层的处理。使用腐蚀环法检测钻井液并对钻具进行防腐处理,尽量不要使钻具疲劳运行。

四、石油钻井程事故的应对措施

以上简单阐述了石油工程钻井事故中常见的卡钻事故,并提出具有针对性的预防措施。但实际除此之外,钻井事故还有其他的表现形式。以下会从六个主要方面对石油钻井工程中的事故提出一定的应对措施。第一,有效对钻井技术进行提高,并加强有关工艺以及制度的管理;第二,重视施工安全,对施工所用的机械设备加强管理,同时将新设备的操作流程技术传达给相应的技术人员,并做好相关的安全培圳工作。时建立有效的监督机制,保证将责任落实到实处,增加施工队的专业性,提高施工的整体水平;第三,对钻井工程市场做出一定的科学调整,保证招标、投标的公正公平性原则,对市场价格进行合理控制,保证钻井队伍的先进性;第四,通过培圳以硬监督政策,对相关工作人员进行责任意识的普及,保证每一个工作人员可以对自己的岗位高度负责;第五,对石油钻井工程中出现的事故类型以及成因进行深入的研究分析,根据研究结果,在对应的关键环节采取一定的措施,保证安全施工的可行性;第六,加快对石油钻井工程事故安全处理中心的建立,根据具体的工程情况,对工作量以及作业面积等重要因素提前进行统筹规划,并对相关的机械设备进行合理配置。在具体解决安全事故的过程中,应该严格做到明确事故发生原因,及时采取有效预防措施,杜绝类似事件再次发生的三个原则。除此之外,现场的施工控制人员,还应该根据具体的施情况,对用电、用火等进行严格控制,保证钻井工作在稳定安全的环境中进行。

结语

随着我国石油需求的不断增长,无论是国内还是国外的石油钻井投资都呈现出快速增长的趋势,因此,开展石油钻井工程安全技术改造和应用,具有十分重要的意义,且其质量与安全性直接影响着整个石油开采工程质量水平。对此,施工现场的技术人员应不断提升自身的操作水平,并严格执行规范科学的现场管理制度,提升施工水平,从而切实减少钻井事故问题。

参考文献:

[1]伍颖,王颖,李俊,徐文辉.基于安全系统的石油钻井工程危险辨识[J].工业安全与环保,2010,(o3):21.

[2]陈新.石油钻井工程事故的原因及应对策略[J].商品与质量,2017(33).

[3]贾磊,吴永刚,刘东.石油钻井工程事故的原因及应对[J].化工管理,2017(16):110-110.

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