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1、钻井井喷事故案例,中油集团井控巡视员,崔 己 男,2007年9月,一、气井井喷，不能长时间关井，不做井口压力控制,东2井井喷事故案例,东2井,松辽盆地北部绥棱背斜带，青岗背斜构造上的预探井（直井） 地处：肇东市宣化乡富荣村、富家围子屯西南500m 目的层：探扶余、相大城子油层，兼探高台子油层,于1988年3月1日开钻，设计井深2200米 3月17日钻至775米，起钻中发生第三次井喷 3月29日压井成功，报废处理,FZ35x21,四通,井身与井口,四系、三系,79,125,210,380,467,530,556,698,774,n4,n3,n2,n1,y2+3,y1,q2+3,q1,8-1/2,
2、13-3/8x 95m,2-7/8x 30m,2-7/8x 50m,1.00 1.15 1.20 1.25 1.30 g/cm3,起至490米井喷（1）,p=1.12,p=1.20,p=1.29,759,775,624,起至376米井喷（3）,起至178米井喷（2）,三次井喷钻井液密度,发生了三次井喷,密度1.12g/cm3钻至624m，起钻至490m井喷，喷高10m，抢接方钻杆，打入1.20泥浆压井成功，划眼到井底。,密度1.20g/cm3原井深624m，起钻至178m井涌，抢接方钻杆，边循环、划眼到井底。后钻井液调整到1.29g/cm3，钻至759m，中途完井电测5天,安全。,降钻井液密度
3、为1.20g/cm3，钻至775m，起钻至376m井喷，在三次井喷中流体为气体。（收集气泡、气样分析97%以上为甲烷）,第三次,第一次,第二次,214 x 78扶正器（1.8m）,214 x 78扶正器（1.8m）,第 三 次 井 喷 钻 柱 结 构,钻头水眼：9mm*9mm*10mm,第三次井喷，由于等候处理时间较长, 发生井下井喷，使井喷事故恶化。,3月17日5：08起钻至376m，钻具上顶3m，立即抢接方钻杆，循环钻井液，由于喷势越来越严重，5：30关井。钻井队接放喷管线，加重泥浆，并等总工赶到。,14:00总工赶到井场时，井喷事故已经恶化（已关井8个半小时）,约450m,喷坑直径约10
4、米,约50m,富家围子屯,约2m,井口西北偏东约500米处有富家围子屯,屯西约50米处形成喷坑（直径约10米，喷高约2米），村中多口水井、菜窖冒气 有一居民家炕底冒气 井口套压为2.8Mpa(地层已蹩漏),本井穿过两个断层，断点分别为155m和465m,第一步:堵漏，影响老百姓生命安全的井下井喷 第二步:主井筒压井,处理,1、立即放喷点火，火苗7-8m长（喷出声音象火车开动的声音）,2、正注堵漏泥浆（即泥浆中混入锯末和核桃壳）50m3，井口蹩压不超过2Mpa，泥浆漏光，不见效，钻头水眼被堵。,3、反注（井口蹩压1.5Mpa）65m3堵漏泥浆及1700袋速凝水泥,发生井喷第三天治住了井下井喷，富
5、家围子屯不再冒气，但主井筒喷势不减。,第一步,第二步,1、反注（套压控制1Mpa）50m3堵漏泥浆、1700袋水泥和10m3石灰乳,2、反注（井口蹩压0.1Mpa）。清水混配石粉，以最慢速度过四通，使石粉下沉，共注100t石粉,钻杆,13-3/8套管,火势变小,没有效果,分析：反注是无法在环空建立有效的液注或封堵层（因担心蹩漏不敢进行强化施工）,3、下切割弹从368m处切割，正注（2次）泥浆26m3，水玻璃6m3，水泥1050袋。,治住了井喷，该井报废,历时12天，施工12次，共用191m3泥浆，4450袋水泥，100t石粉，6m3水玻璃等物资,1、气体来自q2+3高台子油气层，裂缝气。第一次
6、井喷是（密度1.12），由于部分钻开高台子，井喷、井涌气量不大。 2、气层压力梯度约1.15左右，因为1.20泥浆起钻时，抽吸压力梯度0.05，在该情况下发生井喷 3、井喷的根本原因是：钻井液密度设计太低（1.07-1.15）。当密度为1.29情况下，做到空井5天，电测安全，后来主管部门要求密度降到1.20，起钻时又发生井喷。,该井移井位（新东2井），用1.27-1.29的钻井液，历时15天，顺利完钻,教 训,1、气井发生井涌，不能长时间关井，不做井口压力控制。,由于天然气的密度（常压常温下）是水密度的1/1000不到，与钻井液有强烈的置换性，滑脱上升，在关井下气体是带压滑脱上升。该井关井8小
7、时之多，已发生井下井喷，套压2.8Mpa 套管鞋处承受压力梯度为2.9（井口处充满气体） 155m(断点)处承受压力梯度为1.8 (井口处充满气体) 地层早已蹩开，不仅威胁着生命安全，使井喷恶化，给压井工作带来较大困难,教 训,2、发生溢流、井涌后，应立即关井，不能敞开井口循环，使气体侵入加剧。该井接完方钻杆后还敞开井口循环22分钟，出现不可收拾的地步才关井。,3、压井过程应保护好钻头水眼，使其畅通。,4、气体的可压缩性决定，发生溢流到井涌时间较长，从井涌到井喷是瞬间之事。及时检测溢流是井控的重要的第一关。,二、发生井喷（尤其是气体井喷），首先坚持井底压力略大于产层压力，严防继续发生流体侵入.
8、-不能盲目的放喷/卸压。,迪那2井是山前构造带（东秋立塔克构造带）的探井. 2000年8月5日，由大庆钻井公司（即第五勘探公司）承钻。 发生井喷时间：2001年4月19日4:28 9-5/8技术套管下深 4*m(缺资料) 钻井液密度 1.85g/cm3 发生溢流井深 4875.59m 钻开目的层0.2m 第一次发生溢流1.2-4.3m3，关井0:06分钟，立压14Mpa， 套压16Mpa 开节流阀，套压降为8Mpa，又发生溢流，溢流量22.7m3 5:15;立压升为27Mpa，套压33Mpa,事故恶化的原因,根据初次关井立压,产层压力应为：102.4Mpa（压力系数2.14）,环空气柱高110
9、m左右，环空泥浆柱回压86.4Mpa,由于井筒欠压8Mpa25Mpa情况下卸压，又产生了17.7m3溢流，总溢流量达到22.7m3，使环空（井底处）形成1050m的气柱,由于欠压泄压，造成溢流量大，井口压力过高，为以后的处理增加难度。,可以理解当事人的心态：防喷器装置为70Mpa，遇到102.4Mpa气层，心里荒了神。,溢流初期应采取压回去的方法，由于溢流量少，井口压力又不高，产层联通性好，可以做到（但要严防压漏）。尽量减少井筒内已流入进来的气，然后采取重泥浆压井。,一、开阔视野,准确掌握国际钻井项目HSE管理趋向,在HSE方面，委内瑞拉同国际接轨，体 系完整、制度健全、措施有力、考核严格，
10、始终围绕着以人为本这一管理理念。,三、关井初期准确求立压、套压、溢流量等数据，为确定正确压井提供依据。,清溪1井井喷、压井情况,清溪1井是中石化胜利黄河钻井三公司70158队承钻的探井，地处四川宣汉县清溪镇七村.,构造-四川盆地川东断褶带清溪构造高点 设计井深5620米 目的层：主探石炭系，兼探嘉陵江组、飞仙关组、长兴组、茅口组及陆相层系,4500m,4000m,3000m,2000m,1000m,13-3/8x 600m,5-1/2钻杆,4-3/4钻铤及旁通阀止回阀,7-5/8x 4260m,10-3/4x 3067m,20x 15m,4285m,裸眼25m,抗内压87Mpa,抗内压51.3
11、Mpa,3-1/2钻杆,4194m,4275m,钻杆内容积:35.32m3 环空体积:115.75m3,井身结构及钻柱,套管程序,钻具组合,飞仙关组,2609m,井口,FH35-70,35-105,2FZ35-105,2FZ35-105,105Mpa,5-1/2半封,3-1/2 半封,剪切,全封,2006年12月17日第四次开钻(上层套管下深4261m,底脚破压梯度1.92),12月20日2:15用:1.60g/cm3钻至4285m,钻速突然变快,钻进0.38m,发生溢流1.5m3,立即关井,套压20Mpa,压力系数高:1.85左右（后来逐渐认识） 压力窗口小:（破压系数1.92） 产量大:（
12、150-200万m3/日）,1600m的3-1/2”钻杆，内阻大,10-3/4”套管抗内压强度低（51.3Mpa）,阶梯型井眼，在高速气流作用下泥浆容易被分散雾化，很难形成液柱,压井难度,井喷,前期压井,1、正注54m3（平均1.75g/cm3），反注100m3泥浆。停泵蹩压19Mpa，再用1.80g/cm3泥浆节流循环35m3，立压变为0，套压16.84Mpa将地层蹩漏,2、控制套压8Mpa，正注堵漏泥浆20m3 （密度1.70g/cm3），漏失15m3。,3、节流循环（套压 *)又发生溢流2m3，立即关井套压升为56Mpa，打开三条放喷管线放喷，套压4-5Mpa.,前期没有求立压和溢流量，
13、地层压力不清，无法确定压井泥浆密度。,压井中把地层蹩漏,第一次抢险压井,正循环压井,正注： :2.05g/cm3泥浆250m3，排量2m3/min，立压30-40Mpa，套压12Mpa，喷出雾状泥浆 关井套压42Mpa 4条管线放喷,正稳或套压降至能从环空挤注的条件下，反注重泥浆并跟紧水泥浆封井,目标,:2.002.05g/cm3泥浆800m3.,准备,压井（平衡点法）,失败原因,节流阀冲蚀，套压只能控制到12Mpa 钻柱内阻太大，钻杆循环头压力等级只有50Mpa , 只能做到压井排量2.0m3/min,第二次抢险压井,此次压井曾时田等川局资深专家参与 经过整改第一次存在的问题，确定强化平衡液
14、注的形成。,方案,准备2.00-2.40g/cm3泥浆1000m3 控制最高泵压49Mpa 控制最高套压40Mpa 保持3.0-4.0m3/min排量,正注2.2g/cm3泥浆380m3，套压由37Mpa降至8-9Mpa，立压13Mpa，压井即将成功时。 指挥人员听到放喷器处突然传来两声闷响，便决定打开5条放喷管线放喷。,第三次抢险压井,此次压井孙真纯中石油资深专家任副总指挥,正注清水200m3 正注2.20g/cm3泥浆500m3 控制泵压65Mpa，套压40Mpa 排量2.5-4.0m3/min 反注1.90-2.20g/cm3泥浆，控制套压40Mpa 反注水泥浆90m3（进入7-5/8”
15、套管），排量2.0-3.0m3/min，接着正反注水泥浆进入地层时稠化初凝止，控制套压40Mpa，立压65Mpa,方案,按施工方案施工，压井、封井成功,认识,1、关井初期正确求立压、套压、溢流量是关键，可以防止压井的盲目性。在近钻头处安装止回阀时求立压，还要考虑泥浆中压力的传播时间。,2、平衡点法建立液注，关键是强化施工（如排量、套压等）。因此，要尽量排除系统中存在的薄弱部位。,3、井深结构有缺陷，从井口至3067m之间10-3/4”套管抗内压只有51.3Mpa，不仅为压井中强化施工设立了一道屏障，而且即使压井成功，：1.85时3067m处内压为55.66Mpa，本井也只能以封堵压井报废，对此
16、中石化领导开始还不同意。,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
