浅层气井喷失控事故案例分析(三起).ppt

工程技术分公司 2008年4月20日浅气层事故分析 井控检查中设计方面提出的问题2008年集团公司井控工作的 指导思想——“积极井控”主要内容浅气层井喷失控事故案例分析井控检查中提出设计方面问题★★★浅气层井喷失控事故案例分析主要内容Ø浅气层井喷事故简介Ø浅气层井喷事故规律Ø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 一、浅气层井喷事故简介1. 吉林红G+4－52井钻遇四套油气层油 层埋藏深度(m)压力系数明水气层320～3900.93 黑帝庙油气 层840～9100.92萨尔图油层1150～12500.79高台子油层1250～16200.84地层压力系数均低于1◆ 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柱钻杆静止堵漏◆ 0:50，起到第三柱坐上吊卡、准备用液压大钳卸扣时，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 吉林红G+4－52井喷事故简况一、浅气层井喷事故简介井喷失控一、浅气层井喷事故简介一、浅气层井喷事故简介◆ 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 m321:10，红G4-052井井口停喷◆ 事故井周围70～100m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天停喷吉林红G+4－52井喷事故简况一、浅气层井喷事故简介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坏防溢管被刺开，井口塌陷一、浅气层井喷事故简介红Ｇ4-052井（直井）简易套管头焊缝处喷出气、水混合物一、浅气层井喷事故简介地面溢出点一、浅气层井喷事故简介地 面 溢 出 点一、浅气层井喷事故简介◆ 在距事故井100m处打一口救援井---红黑1井，该井6月6日开钻，下入103/4″表层套管201.87m和51/2″油层套管 934.22m，水泥浆返至地面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井井深850～875m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。

吉林红G+4－52井喷事故简况一、3口浅气层井喷事故简介井喷原因的层次分析直接原因间接原因管理原因 直接导致井喷事件直接或可能导致 直接井喷原因的事件导致或可能导致间接原因 的事件，发生的违反常规、规定 和标准的事件，或关联错误与过失红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 + 无控制手段一、浅气层井喷事故简介红G+4－52井喷的间接原因分析：◆ 红岗油田存在2套浅气藏Ø明水气层，埋藏深度为320～390米，含油面积15.2平方千米， 天然气储量3.3亿方累产气1.35亿方，采出程度40.9％Ø黑帝庙油气层，埋藏深度为840～910米；含油面积5.8平方千 米，石油地质储量212万吨，天然气储量13.1亿方累产气 1.32亿方，采出程度10.1％Ø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。

一、浅气层井喷事故简介气从何来？红G+4－52井喷的间接原因分析：◆ 高台子油层井漏严重Ø高台子油层微裂缝发育，有发生严重漏失的地质基础Ø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Ø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 m3Ø钻井泥浆密度过大，加剧了井漏Ø技术敏感性低、设计跟踪不到位，未采取预防措施，致使事故 井发生严重井漏一、浅气层井喷事故简介多年注采使地层发生变化！红G+4－52井喷的间接原因分析：◆ 处置井漏措施不当Ø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Ø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 潜在的井喷风险Ø井队没有按照《各区块一次井控预案》：“在遇到漏失需要起 钻时，要用方钻杆一根一根带出钻杆……”的要求处置井漏， 而是卸掉方钻杆整立柱起钻，使得井喷发生后没能接上方钻杆 ，给井喷失控后的处理带来困难。

一、浅气层井喷事故简介人为导致严重井漏和井喷红G+4－52井喷的间接原因分析：◆ 没有按规定设计安装封井器Ø4月25日，工程设计单位钻井院完成了第一份工程设计，该工 程设计是装封井器的Ø4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，否决了装封井器的 工程设计此次会议严重违反集团公司井控规定和吉林油田井 控实施细则油田公司开发部门无视下部漏失容易导致上部气 层井喷的风险，过分依赖和夸大一次井控的作用Ø不安装封井器，致使井喷后井口无法控制，酿成井喷失控一、浅气层井喷事故简介没有控制井喷的手段！红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 沿袭历史形成的捆绑式区块设计，设计简单、粗 放Ø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Ø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的变 化没有任何提示一、浅气层井喷事故简介设计源头没有控制?Ø地质和工程设计审批人权限不够• 最终审批人职务为科长，应为技术负责人地质设计人员井 控操作证持证率只有35%Ø钻井地质和工程设计人员不足• 吉林油田公司无专职地质设计人员，研究院从事油田开发方 案及产能建设研究的技术人员为64人，兼顾地质设计，其中 有24人编写过地质设计这些人每年承担吉林油田老区近 2000口井的实施方案、钻井地质设计、开发效果评价等工作 工作任务繁重，超负荷运转• 从事钻井工程设计的人员共有8人其中：负责吉林油田公司 开发井(包括钻井方案)设计3人(其中1人还要兼做天然气井钻 井工程设计和方案)开发井工程设计人员明显不足• 按设计委托合同，接到钻井地质设计后1天内必须完成钻井工 程设计工程设计人员只有加班加点，以保证生产运行一、浅气层井喷事故简介红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 钻井泥浆密度设计不合理Ø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%Ø按照集团公司钻井井控规定，红岗油田泥浆密度应采用1.00～ 1.08 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的泥浆密度是违反规定的Ø泥浆密度高是造成严重井漏的主要原因之一同时，泥浆进入 油层对储层也造成伤害 一、浅气层井喷事故简介没有充分认识喷漏转换，认为比重越高越安全红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 违反井控管理规定和油田的井控实施细则 Ø吉林油田公司开发部门无视该地区历史上曾发生过6次井喷失 控的事实，忽视该地区钻井的井控高风险性，沿袭历史经验和 错误做法，片面理解、过分地夸大和依赖一次井控，将有浅气 层的井按一般开发井对待Ø在4月30日召开的是否安装封井器的设计会议上，没有按规定 邀请钻井作业方和安全环保部门参加会议，错误地决定不安装 封井器，会后也没有履行油田公司井控工作第一责任人批准手 续，严重违反了集团公司井控规定和吉林油田井控实施细则 一、浅气层井喷事故简介无知无畏，不信不怕！红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 违反井控管理规定和油田的井控实施细则 Ø吉林油田开发井不安装封井器由来已久据统计，2005年吉林油田共完成开发井1960口，装封井器 的开发井只有23口，仅占开发井总数约1.2%；其中，红岗地 区完成开发井233口，均未安装封井器。

2006年，共完成开 发井1553口，装封井器的开发井有71口，占开发井总数的 4.6%；其中，红岗地区完成开发井92口，只有2口井安装了 封井器（均为水平井）一、浅气层井喷事故简介积重难返！红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 监管不力Ø吉林油田公司聘用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， 监督力量明显不足建设方对监督人员的职责定位和管理不 到位，导致钻井过程中的一些重要施工环节监督不到位当 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 Ø红岗采油厂项目部没有吸取红岗地区过去曾多次发生井喷的 教训，对于2007年前五个月多口井在高台子油层发生井漏可 能诱发上部明水气层和黑帝庙油气层井喷的后果估计不足， 采取漠然视之、任其发展的态度，不督促井队采取有效的钻 井技术措施一、浅气层井喷事故简介红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 违反集团公司的队伍资质管理和市场准入规定Ø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）。

吉林石油集团公司在没有取得队伍统一编号和队伍资 质的情况下启用了该钻井队，吉林油田公司没有审查该钻井 队的资质就让其在油田钻井市场作业Ø由于启用无资质队伍，形成队伍扩张，不仅分散了一线技术 骨干力量，还导致钻井队岗位缺员按照集团公司的钻井队 定员标准，吉林石油集团公司的钻井队平均编制定员应为45 人/队，而钻井队实有用工平均为39人/队，缺员率为13.3% 这些都为安全生产埋下了隐患 一、浅气层井喷事故简介红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 钻井队井控意识不强，应急处置能力不足 Ø钻井队同平台前两口井都在高台子油层发生漏失，却没有给予 应有的重视，没有认真分析研究，总结教训，制定钻进高台子 油层时相应的防漏技术措施• 一是在红G＋4－52井钻井中，一如既往地采取32～34L/s大排量 钻进，在井深1250m将泥浆密度提高到1.25 g/cm3• 二是钻井队的泥浆循环系统简陋，依然沿用地面池循环系统，无 法准确计量泥浆量钻井队的坐岗观察以井口有无泥浆返出来判 断是否井漏，以木棍的刻痕来测量形状不规则的泥浆坑液面的升 降，并据此计量地面泥浆坑的泥浆量增减如此简陋的计量手段 难以及时准确地发现井漏或井涌。

一、浅气层井喷事故简介红G+4－52井喷的管理原因分析：◆ 钻井队井控意识不强，应急处置能力不足 Ø三是，发生井漏后，钻井队现场指挥人员和操作人员对井漏 可能导致井喷的问题认识不足，井控意识不强灌满泥浆后 ，既不校核漏失和灌入的泥浆量、计算漏失速度，也不适当 地静置一段时间以便充分观察环。