井喷事故的预防与处理.ppt

井喷事故的预防与处理 井喷事故的危害 井喷失控是损失巨大、影响恶劣的灾难性事故。 ①损坏设备。如大庆油田的喇83井、杏5井都是因井喷失控将整套设备陷人地壳，四川气田从 1957年到 1981年因井喷着火烧毁钻机 18台，如果把全国自建国以来各油田发生的这类事故做一个统计，其损失是相当惊人的。 ②死伤人员。这类事在四川、华北、胜利、中原等各个油田都发生过，教训是非常惨痛的。 ③浪费油气资源。无控制的井喷，不仅喷出了大量的油气，而且对油气藏的能量的损失是难以计算的，可以说是对油气藏的灾难性的破坏。 ④污染环境。喷出的油气随风飘扬，对周围环境造成严重的污染，特别是喷出物含有硫化氢的时候，搅得四邻不安，人心惶惶，影响极坏。 ⑤报废井。井喷失控到了无法处理的时候，最后不得不把井眼报废。如新疆柯克亚地区的几口高产深井，胜利油田的罗5井、新罗5井等。 ⑤造成大量资金损失。除上述五项都和资金有关的因素外，在处理井喷事故时，如灭火、压井、钻救援井等都需要投入大量的人力、物力、财力。还要赔偿因井喷而造成的其他一切经济损失。 一、溢流产生的原因 造成井喷必须有三个基本条件： 第一，要有连通性好的地层； 第二，要有流体（油、气、水）存在； 第三，要有一定的能量，也就是说，要有一定的地层压力。 地层异常高压的原因 1．流体压头的存在。储集层与一个异常高的区域性侧压水头相通，由于液体的连通作用，使储层形成高压。 2．封闭环境下的快速沉积，形不成连通管作用，水份不能完全挤压出去，流体压力大于静水柱压力，甚至等于上覆岩层压力。 3．构造作用。地壳的上升、下降、折皱、断裂等地质构造运动，使岩层受到很大的挤压力，岩石孔隙内的流体在侧向挤压力的作用下压力升高。 4古压力高。在被致密块状以及渗透性差的岩石完全封闭的古老岩石里、或是上升到浅处完全被封闭的地居里，才能存在这样的异常地层高压。 5．水热增压作用。如地层是一个封闭系统，随着沉积的加深，地温的升高，孔隙中的流体将随温度的升高而膨胀，形成高压。 6. 地化作用。在封闭系统中，沉积物内的蒙脱石向伊泥石转化，石膏向硬石膏转化，都要脱出过量的水，增加了地层压力。 7．块状的区域性盐岩沉积体往往使其下伏岩层丧失液体逸散的可能性，因而在盐岩层下面经常存在异常高压。 8．储集层重新加压。本来是低压或常压储集层，由于注水注气使其变成高压。本来是浅部的正常压力储集层，由于和深部地层连通，将深部地层压力传递到浅部地层，这种沟通的道路可能是：老井套管损坏；老井固井质量不好；末下套管的报废井；漏失断裂带。 只要在渗透性好的地层中有流体存在，不论其压力高低，只要它的压力高于钻井液液柱压力就能产生溢流。由于溢流的发生，使环空液柱压力越来越低，势必导致井涌甚至井喷。 井底压力为什么会小于地层压力呢？ 1．地层压力掌握不准，设计的钻井液密度过低。没有准确的地层压力资料，也没有进行及时的地层压力检测，设计的钻井液密度低于地层压力的当量钻井液密度，这是在新探区经常碰到的事。即使已经开发的老油田，由于注水开发的结果，地下的压力系统，已不是原来的压力系统，有的开发层地层压力已经降到静水柱压力以下，但有的地层或个别区域由于注入水能量集中，形成了异常高压。这些情况用现有的压力检测方法是不能解决问题的，所以在钻井时往往要打遭遇战。 2．钻井液液柱高度降低。这是因为：起钻时没有灌入钻井液，或灌入量不足，使液面降低；钻遇溶洞、裂缝性地层，发生大量漏失，使液面降低；钻井液液柱压力超过某些地层的破裂压力，发生漏失，使液面降低。液面降低之后，液柱压力也就自然降低了。 3．钻井液密度降低。这是因为：钻开油、气、水层后，地层内流体侵入井内，造成钻井液密度下降，如果循环至地面未能及时清除，被污染的钻井液又被注入井内，将加剧油气侵，使密度进一步降低；地面水的混入，如处理钻井液时加水过多，下雨时不加防护，搞卫生时把大量清水冲入循环系统，都足以使钻井液密度下降；钻具或套管带有回压阀时，在下钻的过程中，不向管内灌钻 并液，或灌入量很少，在循环钻井液时把大量空气混人，造成人为的气侵，也降低了钻井液密度。 4．起钻时的抽吸压力。在起钻过程中，由于钻具在井内的向上运动，将引起井内液压降低，所降低的压力叫抽吸压力。抽吸压力和钻井液性能、环空大小、钻具结构、起钻速度有直接关系，许多井喷发生在起钻过程，就是抽吸压力起了促喷作用。 5．停泵时环空压耗消失。循环钻井液时，泵压主要消耗在两个方面：一方面是循环系统的摩阻损耗。通常称为压耗；一方面是作用在钻头水眼上的压降，它转变为水力功能用以破碎地层和携带岩屑。压耗部分的绝大部分损失在钻柱内的流动摩阻，只有一小部分损失在环空流动摩阻，在近平衡压力钻进时，正是这一部