赵小磊(长城西部钻井有限公司， 内蒙古 鄂尔多斯 017300)

石油钻井工程事故的原因及应对策略

赵小磊(长城西部钻井有限公司， 内蒙古 鄂尔多斯 017300)

钻井工程作为一项投资巨大、技术含量高的工程，可以解决地下石油的开采问题。在施工过程中如果不严格控制，易引发安全事故。因此，相关人员应该采取针对性的措施，把事故发生的可能性降到最低。

石油钻井；工程事故；原因；应对策略

近些年，随着经济的增长，石油需求量居高不下，国家在石油钻井方面的投资在不断加大。一方面，石油钻井工程具有资金需求多、危险系数高、施工技术专业性强等不利因素，这就加大了施工过程中的事故发生的可能性，增加了工程的风险性；另一方面，工程施工中受管理人员的管理经验、技术人员的专业水平、施工人员的操作经验以及工程施工的环境和设备等因素的影响，易导致经济、财产损失甚至人员伤亡。所以，预防工程事故的发生显得尤为重要。下文对工程事故的原因及其应对措施进行了详细描述。

1 事故原因分析

(1)井涌、井喷事故 在进行钻井施工时，井内的压力如果小于地层压力，则会造成泥浆等流体物质被压入井筒内，并从井口等位置溢流，溢流状况继续扩大则使得流体物质沸腾状涌出，形成井涌，若井涌得不到控制就会形成影响更大的井喷事故，井喷的过程伴随着压力的释放，会对现场工作人员造成伤害、破坏施工设备以及造成环境污染。造成井涌、井喷事故的原因主要是施工前对地层压力的分析不足，施工方案中钻井液的密度不够，或水渗入使其密度降低。另外地层油气异常，压力过高，或者钻井过程中遇到了浅层水、气也会造成井涌。井涌发生后若出现设备失效，使得并井、压井操作无法完成，就会导致严重的井喷事故的发生，这其中也存在由于设计不合理的因素。

(2)钻井坍塌、井漏 钻井坍塌可能由于地质原因造成的，地层中若存在盐岩层，会在一定温度压力条件下蠕变，蠕变的速度同时也受着水平及垂直主应力、盐岩层埋深的影响，蠕变后的盐岩层易于流动，容易导致钻井的坍塌。另外地层中砂、砾岩稳定性差，强度较低，容易脆裂，或者地层倾角较大也会造成钻井的坍塌事故。若使用较高密度的钻井液，使其渗入地层的速度和渗入量加大，形成井漏，不断地加剧地层矿物的溶解，降低了井四周的土层强度，也容易导致钻井的坍塌。井漏也与地层土质有极大的关联，空隙率较大的地层、易形成裂缝的岩层、易溶性地层中，钻井液容易渗透，都会出现井漏的现象。另外，猛开泵、猛下钻等不当操作都会对井下的压力产生影响，进而导致井漏。

(3)钻具异常事故 卡钻发生时使得钻具在井中无法自由移动，这有可能钻具上粘附了较多的粘性较大的泥饼，当钻具临时停钻时，容易粘在泥壁上，卡住钻具，或者土层中有易水化的泥岩，钻井液不足，使得井底岩渣无法排离井底造成卡钻；地层错动使得钻井发生了错位也会引起卡钻。若钻具老旧、有较多损伤，在钻进富硫地层时，易被腐蚀，或者钻井液泵压力大，都易使钻具刺漏。套管埋深、井深设计不合理也会导致钻具刺漏的问题。钻具刺漏发生后，未进行及时的处理就会进一步导致钻进过程不顺畅，钻具受到的扭力加大，若强拉钻具就会导致钻具断落。钻具断落还有可能是钻具的疲劳运行、地层的土质复杂造成的。在钻井过程中也会由于颗粒物堵塞水眼，进而使得钻井液不能循环，出现钻具的堵水眼事故。

2 应对策略

(1)防止井喷的应对 首先要对钻井溢流的发生原因和征兆有足够的了解，钻井过程中时刻注意钻井溢流的检测，查看压井液的压力与地层压力是否平衡，防止地层压力超过井内压力而溢流甚至井涌、井喷。保持足够的压井液量，起出钻杆、钻铤时，查看压井液量并及时地灌注。对地层压力应当通过科学合理的方法进行预估，对地层的变化要科学的分析，根据地层的实际情况设计压井液的密度，被气侵的压井液不可再次利用。合理的使用井控技术，使得地层空隙保持在合理的范围内，保证井内和地层之间的压力平衡。

(2)钻井坍塌的应对 设计井身时应当提前对地质情况做好分析，以此为基础合理进行结构的设计，利用套管等方式封住地质较弱的土层或易出现井漏的土层，还要根据地质情况适当的调节钻井液的性质，如对于砂、砾层或者较脆的岩层应提高其粘度，还要增加切力，对于土层中含有易水化的矿物时，应当调整其矿化度，使之与环境矿化度相差不多或略高，以减少钻井液的渗透性。另外还可以加入某些阳离子，置换钻井液中的钠离子，防止土层的水化，加强土层的胶结。另外如今的钻井液品种繁多，可以选用防坍塌的产品。

(3)防止钻具异常 钻具在钻进过程中的临时停钻时间不宜过久，通常不超过三分钟，在较为复杂的地层中，尽量不要停钻，也不要在同一地点长时间转动。还要做好钻井坍塌的预防，防止坍塌后将钻具卡在地层中。钻井液上返速度应当控制好，根据井眼的大小应控制在30-50L/s。做好对钻具的维护保养，钻井前做好钻具的探伤工作，新钻具还要做好涂层的处理。使用腐蚀环法检测钻井液并对钻具进行防腐处理，尽量不要使钻具疲劳运行。

3 结语

综合全文来看，石油的勘测及开发是我国经济发展条件下面对的挑战，石油钻井工程作为其重点关注的环境，工程施工的进度、技术水平和安全性控制对工程的质量产生直接影响。因此，只有工程管理人员加强工程的现场管理，技术人员学习及提高技术人员的专业水平、施工人员增加现场操作技术培训，才能从根本上保证工程的施工质量。相关人员工程施工要从源头及原因查起，从根本上采取积极的应对策略，预防并降低事故的发生。

[1]蒋希文.钻井事故与复杂问题[M].北京：石油工业出版社,2002：1-6.

[2]张占民.浅议钻井施工中的安全管理[J].河北水利,2009,(7).

[3]吴俊杰.钻井工程事故监测和预警方法研究[J].录井工程,2006.