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浅气层井喷失控事故案例分析


3.吉林红G+4-52井喷事故原因分析
红G+4-52井喷的直接原因分析:
◆ 红G+4-52井:在钻进过程中发生严重井漏,环空液
面下降,导致浅气层的流体(气、水)大量涌入井筒,气体
上窜膨胀,引发起钻时井喷;由于没有安装防喷器,致使井
喷无法有效地处置,是造成井喷失控的直接原因。 漏喷转换 + 无控制手段
地层压力系数均低于1
1.大港西60-8井喷事故简况
◆ 9月9日10:55,定向钻进至1032m(垂深1000m)起钻, 已钻过第一个目的层。因在1005m和1025m分别见到两次气测异常
,决定短起下钻测油气上窜速度。
◆ 至11:50,边循环边活动钻具55分钟。循环使全烃含量 回零值。 ◆ 至12:17,卸掉方钻杆,修理液压大钳。同时,上提下 放活动钻具11次,用时23分钟。
4月30日,吉林油田公司开发事业部组织地质和工程设计单位
以及产能建设单位召开专题会议。会议认为该地区采用一次井控可 以防止井喷发生,决定不安装防喷器,否决了装防喷器的工程设计
。严重违反集团公司井控规定和吉林油田井控实施细则。不安装防
喷器,致使井喷后井口无法控制,酿成井喷失控。
红G+4-52井喷的管理原因分析:
定义
• “两浅井”定义:
• “两浅井”是指:浅层气井和浅井(1000m内)。
主要内容: 第一部分 3口浅气层井井喷事故简介 第二部分 浅气层井喷事故规律 第三部分 防止浅气层井喷的针对性措施
井喷事故发生及其处理过程 事故发生。
应急救援与处置。
事故处理。 事故调查。 事故通报与责任人处理
第一部分 3口浅气层井喷事故简介
m3。
钻井泥浆密度过大,加剧了井漏。 技术敏感性低、设计跟踪不到位,未采取预防措施,致使事
故井发生严重井漏。
◆ 处置井漏措施不当 钻井队未汲取本平台前两口井井漏教训,在施工中仍然执行 泥浆密度的上限,亦未及时采取防漏措施,致使事故井在钻进至
1310m时,漏失严重,泥浆失返。
发生井漏时,钻井队只考虑了静止堵漏和防止井壁坍塌埋钻 具,采取连续起钻5柱静止堵漏的经验做法,忽视了上部浅气层潜
◆ 17:00,事故井的井眼喷塌,井喷停止(井喷失控16:10)。 但随后从同平台距事故井5m远的红G4-052井(直井)的简易套管头 处喷出气、水、砂混合物。 ◆ 6月6日,从事故井井眼注入水泥浆92m3和1.5g/cm³的重泥 浆42 m3。21:10,红G4-052井井口停喷。 ◆ 事故井周围约100m范围内陆续发现三处地表(水源井)冒 出水、气。其中:两处较远的溢出点第二天停止冒水、气,距事故 井最近的溢出点第20天停喷。
◆ 至13:00,起到第11柱时,钻具上提力增加。 ◆ 至13:05,起完第12柱,钻头位置790.72米,井口(环
空)出现溢流。
◆ 至13:26,接上方钻杆,先后3次间断开泵循环,共循 环6分钟,观察井口反应。坐岗人员发现井口(环空)井涌,司钻
发出关井信号。
◆ 至13:27,司钻上提方钻杆,井口喷出泥浆将司钻击 倒,刹把失控,方钻杆水龙头等砸向转盘。正在跑下梯子关
井喷层位应为处于钻头下部的明Ⅱ油层组。
◆ 起钻时作用到气层的当量泥浆密度降低,使得地层气 体大
量侵入井筒
正常钻进和循环时,密度为1.14g/cm3的泥浆静液柱压力加上 环空循环压耗可以平衡地层压力。
停泵条件下,长时间反复上提下放活动钻具产生的抽吸、钻头
和扶正器不同程度的泥包以及环空循环压耗的丧失,三者共同作用 ,增强了钻柱上提时的抽吸作用,抵消了部分泥浆静液柱压力,导 致压力失衡,地层气体侵入井筒。 起钻前,停泵条件下在5-13m范围内反复上提下放活动钻具11 次共计23分钟,加剧了地层气体大量侵入井筒的过程。 为什么气能进入井筒?
撞声后,不是继续跑向远程控制台实施关井操作,而是两人共同跑 回钻台去救司钻,从而错失了关闭环形防喷器的有利时机,导致了
◆ 判断错误、违章操作,错失关井有利时机 在短起下前气测曾出现异常,全烃值高达21.8%,是钻遇油 气层的重要显示。工程技术员和司钻未对此次气测异常进行认真 分析,仍错误地认为储层不含气。思想麻痹,井控意识差。 起第11柱钻杆出现灌不进泥浆时,仍认为井下只是发生抽吸 ,没有意识到油气已大量侵入到井筒;而且错误地继续起出第12 柱钻杆。 井灌不进泥浆,出现溢流,工程技术员又错误决定接方钻杆
一、吉林红G+4-52井 该井钻遇四套油气层,地层压力系数均低于1,是典型
的浅层低压油气藏。
埋藏深度(m) 明水气层 320-390 压力系数 0.93
黑帝庙油气层
萨尔图油层 高台子油层
840-910
1150-1250 1250-1620
0.92
0.79 0.84
1.吉林红G+4-52井喷事故简况
了应有的提示作用。特别是对于高台子油层多年注采后的变化没
有任何提示。
◆ 钻井泥浆密度设计不合理
红岗油田完钻的639口老井,采用的泥浆密度普遍偏高。泥浆 密度在1.20g/cm3以上的井数为585口,占总井数的91.5%。
按照集团公司钻井井控规定,红岗油田泥浆密度应采用1.001.08 g/cm3(地层压力最高的是明水气层,压力系数为0.93,气层 附加0.07-0.15g/cm3 )较为合适。工程设计采用1.20-1.25 g/cm3
快速上移 膨胀,形成溢流;
◆由于没有果断关井,致使溢流发展为井喷;
◆正在运转的主柴油机排气管或喷出的地层泥砂打击井架 产生火花,引发喷出的气体着火; ◆由于风向影响,远程控制台被火焰包围,失去了最后关 井机会, 致使井口敞喷失控、着火。 在二层台上的井架工解照品在起钻工作停止后没有从井架 上下来,在发出关井信号后,也没有及时从井架撤离,失去了
◆ 沿袭历史形成的捆绑式区块设计,设计简单、粗放 不论是地质设计还是工程设计,一直沿袭历史上形成的捆 绑式的区块设计,一个设计包括了红G+3-42等13口井,缺乏针对 性和可操作性。 地质设计内容不全、简单、漏项。没有提供“全井段地层
孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、浅气层资料、邻井资料、已
开发区块注水井分布和分层动态压力数据”,没有标出明水气层 、黑帝庙气层的井段位置和压力系数。故障提示笼统泛泛,失去
对待。
◆ 监管不力 17名钻井监督,其中12名有资质。平均一个钻井监 督要负责3-4个钻井队,只能采用巡井监督方式,监督力 量明显不足。当红G+4-52井发生严重井漏时,钻井监督 不在现场。同平台前两口井连续在高台子油层钻进中发生 严重漏失,钻井监督并没有认真分析原因、制定防井漏的 钻井措施,也未向主管部门报告情况。
逃生有利时机,从井架绷绳下滑落入火中丧生。
间接原因分析:
◆ 钻遇了溶解气的富集区(底油(水)顶气) 明Ⅰ的 829-834 m井段岩屑有荧光显示,气测全烃值为1.224.86%,气测解释为气水同层; 明Ⅱ的 997-1006m井段岩屑有荧光显示,气测全烃值为0.48.55%,气测初步解释为气水同层; 明Ⅱ的1022-1032m井段岩屑有荧光显示,全烃值为0.5821.8%,气测初步解释为油气层。
浅气层井喷失控事故案例分析
川庆钻探长庆井控培训中心 2014年
浅气层井喷事故规律分析
“三高” “两浅”(浅气层/浅油气层、浅井)
井井控容易被忽视,而这些井一旦发生井喷则来势汹
猛,难以控制。2007年6月5日吉林油田红G+4-52井井 喷失控, 2007年9月9日大港油田西60-8井井喷失控、 着火, 2006年10月4日华北油田泉320-1X井喷失控。 这几起井喷事故造成了巨大财产损失和伤亡,在社会 了产生了恶劣影响。本案例对这三起事故发生原因进 行分析,并提出了应对措施。
事故井钻穿这两个浅气层后,又突然发生严重井漏,环空液
面急剧下降,压力失衡,致使浅气藏气体大量侵入井内,发生井 喷。
◆ 高台子油层井漏严重 高台子油层微裂缝发育,有发生严重漏失的地质基础。 原始地层压力情况下,漏失不明显。1995-1997年完成的28口
井,只有3口井发生轻微井漏。
经过多年注采后,井下情况发生变化,储层压力亏空,井漏 严重。2007完成的11口井,有8口井发生了漏失,漏失量为20-96
◆ 6月5日0:25,用密度1.25g/cm3的泥浆钻进至1310m时突 然发生井漏,泥浆失返。当班人员立即抢灌泥浆。
◆ 0:30,在确认环空灌满后,随即卸掉方钻杆,准备短
起5柱钻杆静止堵时 ,泥浆从环空涌上转盘面,并迅速超过二层平台。由于喷势猛 烈,人员撤离钻台。井喷失控。
分别三次每次1-3分钟向钻杆内顶入泥浆,使得进入井筒的气体
快速上移近300m并膨胀,导致井涌。 人为地加剧了溢流到井涌的过程
◆ 执行关井程序不果断,导致井喷失控
关井过程中,司钻上提钻具时被喷出的泥浆击倒,刹把失控 ,方钻杆连同钻具自由下落,水龙头、大钩和游车砸向转盘。
跑下钻台准备前去关井的副司钻和工程技术员,听到钻台碰
导管被刺开,井口塌陷
事故井主井眼井喷停止、直井井 喷时的井场场景 转盘大方瓦被刺
红G4-052井(直井)简易套管头焊缝处喷出气、水混合物
地面溢出点
地面溢出点
地面溢出点
2.吉林红G+4-52井喷事故处理 ◆ 在距事故井100m处打一口救援井---红黑1井,该井与事 故井两井眼的最小距离为0.90m(871.86m处)。 ◆ 7月13日,在红黑1井850-875m位置进行射孔,分批挤注 水泥浆137.6m3。候凝52小时后试压8MPa,稳压10分钟压力不降, 永久封堵气体上窜通道。
◆ 违反集团公司的队伍资质管理和市场准入规定 事故井钻井队无集团公司颁发的队伍资质,使用的钻 机无集团公司的统一编号,违反了集团公司《石油工程技术 服务企业及施工作业队伍管理的规定》(中油工程字〔2006 〕209号)。
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