井喷失控事故案例教育-井筒工程处

中国石油大港油田公司各位领导、同志们：为进一步强化公司的井控工作，切实吸取井喷失控事故的教训，不断提高公司全体员工的井控意识，切实履行好本岗位的井控责任，按照公司领导的要求，我们收集整理了发生在油田内及其它兄弟油田的典型事故案例。现介绍如下：中国石油大港油田公司主要内容一、井喷及井喷失控危害二、井喷失控的原因三、典型井喷失控事故案例中国石油大港油田公司井控、井喷及相关定义井控：油气井压力控制的简称。溢流：在井内液柱压力小于对应深度处的地层孔隙压力时，井口返出的液体量大于泵入的液体量或停泵后井口液体仍自动外溢的现象。中国石油大港油田公司井控、井喷及相关定义井喷：地层流体（油、气、水）无控制地涌入井筒，喷出地面的现象。井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。造成的危害中国石油大港油田公司人员伤害和经济损失“12·23”特大井喷责任事故导致243人被高浓度的硫化氢天然气夺去生命，4000多人受伤，造成直接经济损失达6432.31万元的严重后果。1990年10月11日的王15-33井井喷事故造成直接经济损失368万元。中国石油大港油田公司造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序2003年12月23日发生的罗家16H井及2004年12月2日发生的曲2井井喷事故，分别造成60000余人和4600余人的紧急疏散。人去楼空中国石油大港油田公司造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏1983年2月,伊朗海岸外的瑙鲁滋油田发生井喷，每天7000桶(111.7万升)原油白白地流入海里。1990年10月11日，王15-33井井喷事故中，1063小时的井喷，造成了严重的油气资源损失。中国石油大港油田公司造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染1979年6月3日，墨西哥石油公司的伊斯托克1号平台发生井喷事故，造成10毫米厚的原油涌向墨西哥和美国海岸。黑油带长480公里，宽40公里，使这一带的海洋环境受到严重污染。2007年3月10日，新疆塔河油田AD4井发生井喷，喷出大量稠油，井场原油厚度达半米。中国石油大港油田公司1984年9月1日，位于印尼西爪哇的PSJ-A探井井喷，几秒中后着火，钻机在10分钟内烧毁，火焰高达130米，在方圆300米内的噪音为100分贝。2007年9月9日，大港油田西60-8井井喷着火，火焰高达数十米，噪音很大。造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾中国石油大港油田公司人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾设备损坏1990年10月11日，大港油田王15-33井井喷，井架倒塌报废。1996年10月25日，长庆油田W24-23井，井喷着火，7分钟后井架倒向泵房，进而烧毁井场部分设备和材料。造成的危害中国石油大港油田公司造成的危害人员伤害和经济损失打乱正常生产生活秩序油气资源受到严重破坏造成环境污染酿成火灾设备损坏油气井报废1997年新疆玛扎4井井喷，导致井眼报废。2003年大港中4－72井井喷，导致该井报废。中国石油大港油田公司据不完全统计，1985年至今国内陆地共发生井喷失控事故56起，造成直接经济损失23561万元，直接时间损失41854小时，死亡266人，受伤4047人。“12·23”特大井喷事故给人民的生命财产造成了巨大损失，给中油集团造成了极坏影响，也给国家造成严重的国际影响。事故再一次警示我们：井喷是事故井喷失控是灾难性事故中国石油大港油田公司主要内容一、井喷及井喷失控危害三、典型井喷失控事故案例二、井喷失控的原因中国石油大港油田公司二、井喷失控的原因原因分析人的因素物的因素工艺的因素管理的因素环境的因素中国石油大港油田公司井控风险识别能力差井控意识淡泊存在麻痹侥幸心理井控技能低下井控应知应会欠缺不熟悉或不严格执行井控实施细则不执行或未制定具体的井控技术措施井控应急处置能力差关井时出现误操作人的因素中国石油大港油田公司防喷器闸板芯子刺远程控制台及手动关井装置失灵井口连接法兰钢圈或四通闸门刺节流压井管汇本体或其闸阀、节流阀刺防喷管线本体或其连接法兰钢圈刺未安装内防喷工具或内防喷工具失灵物的因素中国石油大港油田公司地质情况不清楚设计井身结构不合理设计的钻井液密度偏高或偏低选择使用的井控装备与地层压力不匹配制定的井控技术措施缺乏针对性没有按照要求压井或没有压稳地层处理溢流、井涌的方法不当工艺的因素中国石油大港油田公司井控管理制度不健全存在管理漏洞井控培训不到位培训合格证制度不落实井控坐岗制度不落实井控工作监督检查制度不落实井控例会制度不落实干部24小时值班制度不落实井控装备试压检修与巡检制度不落实打开油气层前的检查验收制度不落实不同工况下的防喷演习制度不落实井控风险识别分级管理制度不落实管理的因素中国石油大港油田公司地下有浅层气或油(水)顶气或高压油气水层裸眼段低压易漏失层和高压油气水层并存地下情况不详的区域探井或长停井地下注水系统紊乱存在异常高压层系高含硫井或次生含硫井的施工作业施工井周围有注水井且未停注和泄压环境的因素中国石油大港油田公司主要内容二、井喷失控的原因一、井喷及井喷失控危害三、典型井喷失控事故案例中国石油大港油田公司案例一：大港油田“9.9”西60-8井井喷失控着火事故2007年9月9日13:30左右，大港油田20508钻井队承钻的西60－8井发生了一起井喷失控着火事故，造成一部ZJ20K钻机大部分烧毁，一人死亡。中国石油大港油田公司事故原因——直接原因在钻遇储层和钻开明II油层后，由于起钻前长时间上下活动钻具，致使地层高压气体侵入井筒；在起钻过程中，由于停泵后循环压耗丧失和钻柱上提产生的抽吸作用，致使侵入井筒中的气体压力释放并迅速上窜；起出12柱钻杆后循环泥浆使得已进入井筒的气体快速上移膨胀，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井口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，失去了逃生有利时机，从井架绷绳下滑落入火中丧生。中国石油大港油田公司事故原因——间接原因1◆钻遇了溶解气的富集区（底油（水）顶气）。经对该井录井和气测资料分析，明Ⅰ的829～834m井段为气水同层；明Ⅱ的997～1006m井段解释为气水同层；明Ⅱ的1022～1032m井段解释为油气层。结合施工情况推断，井喷的层位是处于钻头下部的明Ⅱ油层组。根据三维地震资料显示，该井在明Ⅱ3油层组可能存在溶解气的富集区（底油顶气储层）。◆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。根据在两个循环周之内可以将气测后效基本排除干净的事实，证明在正常钻进和循环时，密度为1.14g/cm3的泥浆静液柱压力加上环空循环压耗是可以平衡地层压力的。但是停泵条件下，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，导致地层气体侵入井筒。特别是起钻前，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，加大了地层气体大量侵入井筒的可能性。中国石油大港油田公司事故原因——间接原因2◆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，虽然经循环排除，全烃值降为零，但是此次异常的全烃值高达21.8%，应该是钻遇油气层的一个重要显示。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。在起第11柱钻杆出现灌不进泥浆的严峻情况时，仍然认为井下只是发生抽吸，没有意识到油气已侵入到井筒；在采取的措施方面，不是立即抢接方钻杆、关井、节流循环，排除气侵，而是错误地决定继续起出第12柱钻杆，造成进一步的抽吸，致使地层流体大量侵入井筒。在已经发现井灌不进泥浆时，工程技术员又错误决定接方钻杆分别三次每次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，导致井口溢流，进而发展为井喷。事故原因——间接原因3中国石油大港油田公司◆执行关井程序不果断，导致井喷失控。在发现溢流，司钻发出关井信号后，岗位人员按“四七”动作程序跑位过程中，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，在听到钻台碰撞声后，不是继续跑向远程控制台实施关井操作，或者起码有一个人前去关井，而是两人共同跑回钻台，从而错失关闭环形防喷器的有利时机，导致了井喷失控。井喷着火后，由于井场风向的影响，远程控制台被火焰包围，失去了最后的关井机会，致使井口敞喷失控、着火。中国石油大港油田公司事故原因——管理原因1◆对员工的安全教育不到位。个别员工应对复杂的能力不足，在起钻出现异常，未判明井下真实状况的情况下，未及时采取立即停止起钻、接方钻杆循环等措施。◆员工风险识别能力不到位，关井意识不强。未能在灾难性事故发生之前，蠃得宝贵的关井时间。◆对员工的应急培训工作不到位。井架工（死者）听到关井信号后，未及时撤离二层台逃生，错过了有利的逃离时机。中国石油大港油田公司案例二：吉林油田“6.5”红G+4-52井井喷失控事故2007年6月5日，吉林油田红G+4－52井钻井过程中起钻时发生井喷失控，并造成事故井周围约100m范围内陆续发现三处地表（水源井）冒出水、气。中国石油大港油田公司事故原因——直接原因◆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；由于没有安装封井器，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+无控制手段中国石油大港油田公司事故原因——间接原因1气从何来？◆红岗油田存在2套浅气藏明水气层，埋藏深度为320～390米，累产气1.35亿方，采出程度40.9％。黑帝庙油气层，埋藏深度为840～910米；累产气1.32亿方，采出程度10.1％。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(主要是明水气层的水和黑帝庙油气层的气)大量侵入井内，发生井喷。中国石油大港油田公司事故原因——间接原因2多年注采使地层发生变化！◆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20～96m3。﹥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。中国石油大港油田公司事故原因——间接原因3人为导致严重井漏和井喷!◆处置井漏措施不当现场未汲取本平台前两口井井漏教训，施工中仍然执行泥浆密度上限，也未采取防漏措施，致使钻至1310米时漏失严重，泥浆失返。发生井漏时，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在的井喷风险。在遇到漏失需要起钻时，没有用方钻杆一根一根带出钻杆,而是卸掉方钻杆起整立柱，使得井喷发生后没能接上方钻杆。中国石油大港油田公司事故原因——管理原因1设计源头没有控制！沿袭捆绑式区块设计，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，失去了应有的提示作用。特别是对于高台子油层多年注采后