石油钻井工程应急管理现状分析与改进建议_鄂兴华.pdf
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1、2023年第7期西部探矿工程*收稿日期:2022-03-11修回日期:2022-04-25作者简介:鄂兴华(1985-),男(满族),吉林辽源人,工程师,现从事海外钻井项目生产管理工作。石油钻井工程应急管理现状分析与改进建议鄂兴华*(大庆钻探工程公司钻井四公司,吉林 松原 138000)摘要:石油在国民经济发展中扮演着重要的角色,随着我国对石油需求量不断上升,油气勘探开发力度也不断加大,石油钻井工程得到了长足的发展。石油钻井工程涉及高压作业、高空作业、高强度作业、有毒有害气体等,容易出现各种安全事故,一旦发生事故,不仅给钻井施工造成重大经济损失,还可能造成人员伤亡,带来不可估量的经济损失,造成
2、恶劣的社会影响。因此,加强对石油钻井工程应急管理,降低事故发生的风险,提升事故应对措施,对于提升钻井施工安全,保障企业可持续发展具有重要意义。关键词:石油钻井;工程事故;应急管理中图分类号:F406 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)07-0187-04石油对于人类社会的发展具有重要的意义,让人们的生活质量得到了显著的提升。对于石油企业来说,进行石油开采确实可以获取到足够的经济效益,但从另一个层面来说,石油开采的风险性也是非常大的。比如在石油钻井工程中,多年来也产生了很多安全事故,不仅给国家的石油资源开采事业、企业的经济效益造成了重大的影响,还给工程现场人员的生命安全造成
3、了巨大的威胁。石油钻井施工是一项高危的作业,钻井现场环境恶劣,随时可能出现各种安全事故。要降低钻井施工过程中的风险,一方面要安全规范作业,排除事故隐患,另一方面,要加强应急管理及应急演练,一旦出现工程复杂情况,能够快速正确的应对,避免酿成严重的安全事故1。因此,对石油钻井工程应急管理存在的问题和解决措施进行研究,也更有现实意义。1石油钻井工程概述1.1石油钻井工程的概念石油钻井工程就是指利用相应的石油钻井设备钻通油气层,通过钻井、固井形成完整的井筒,建立地下油气开采的通道。在这个过程中,通过测录井、取芯作业等获得地层含油气信息,对储层开展评价,为后续试油及压裂生产提供依据。石油钻井工程是油气勘
4、探开发必不可少的手段,对于油田勘探开发意义重大。对于施工单位而言,在进行石油钻井之前,则要做好方案规划和设计。具体而言,进行钻井设计通常都包括如下两部分的内容:一是钻井工程设计,二是钻井地质设计。钻井地质设计是明确钻井施工的地质目标,给出井位设计基本参数,预测储层发育情况,对钻井施工过程中的风险进行预警,对井身质量提出要求;钻井工程设计是根据钻井地质设计基本参数,进行详细的轨迹设计,施工工艺设计,钻井液密度设计,井控设备设计,入井钻井液、管柱设计,施工进度安排等。通过优化设计,降低钻井施工风险,降低钻井施工成本,确保达到地质目的。1.2钻井方法从破岩形式的角度来说,当前我国石油钻井工程主要存在
5、如下三种钻井方法:一是冲击钻井法。即应用顿钻钻机的钻头对井底进行反复冲击,从而击碎井底的岩石,然后在将井底的岩石打捞上来,再用钻头进行冲击,通过这样的方式来获取井眼,完成钻井的整个过程。相比于其它的钻井方法,冲击钻井法无需过多的设备,所以所耗费的成本也更低,这些都是冲击钻井法的优势。当然,这种钻井方法也并非尽善尽美,也有很多缺点,比如钻井的效率低,使用的工艺落后,所以在深井或者地层压力较大的情况,并不会应用这种方法。二是旋转钻井法。这需要在地面上安置动力设备,在动力设备的驱动下,钻头连续旋转,从而将压力1872023年第7期西部探矿工程施加给岩石,最后将岩石碎屑,破碎的岩屑随流体带到地面上来。
6、结合旋转钻井法的应用现状可以发现,一般而言都是在地层复杂的情况下使用这种钻井方法,因为相比于冲击钻井法,这种方法的效率更高,因此冲击钻井法的应用范围也是非常广泛的。三是旋冲钻井法。旋冲钻井法就是指在旋转钻井的基础上,再添加一个冲击器,所以应用这种方法进行钻井的过程中,钻头既有足够的旋转力也有强大的冲击力,从而实现让井下岩石破碎。根据这种方法的应用实践可以发现,一般而言,都是在钻硬地层或深部地层时应用。在某种意义上,旋冲钻井法是旋转钻井法的延伸,应用效果更好。2石油钻井工程事故分析2.1管理人员安全意识淡薄或操作不规范原因在石油钻井工程之中,一般情况下钻井队都能够在施工之前,做好应急预案,比如针
7、对测井过程中的应急预案,针对录井过程中的应急预案,针对固井过程中的应急预案,并且钻井队在日常也能够进行简单的培训或者演习。不过结合我国整体的钻井工程情况可以发现,目前在不同的钻井队伍之中,所应用到的应急报警信号也各有差异。这也能显示出我国的石油钻井行业,还没有形成统一的应急管理机制。而且钻井队和承包商缺乏一体化的应急体系,导致出现事故时,双方各自为战,难以形成合力进行应急救助。此外,很多钻井队员的业务水平比较差,比如在进行天然气事故的紧急处理过程中,若是施工人员对于整个天然气系统的工艺缺乏足够的了解,那么则很难快速排除安全隐患,容易对现场施工人员的生命安全形成更大的威胁2。而且,钻进队在日常的
8、培训演练中,几乎将所有的精力都投入到了井控演练之上,所以在应急管理方面也没有予以足够的重视,导致钻井队员的应急管理能力比较有限。除了这些,石油钻井现场基本处于野外区域,施工环境也非常恶劣,容易受到自然灾害的影响,而钻井队由于缺乏足够的自然灾害防范意识,所以由外界环境而引起的钻井事故也是层出不穷。2.2井喷事故原因石油钻井工程中,井喷就是指地层流体不受控制地喷出地面。结合工程实践可以发现,井喷事故属于比较严重的钻井工程事故,受到各种复杂情况影响,井喷产生的原因众多:第一,油气井地质勘查不够全面,不够深入,这会导致对地层压力判断失误,在钻井的过程中,钻遇异常高压或异常低压地层,很容易出现流体井喷;
9、第二,施工过程中应用到的泥浆量少,或是密度小,从而导致压力失衡,由此导致井喷事故发生3。结合井喷事故的危害可以发现,其不仅会对钻井施工形成严重的影响,一旦发生井喷,流体也会带出很多有毒气体,所以也威胁着施工人员的生命健康安全。2.3坍塌事故原因井壁坍塌也是较为常见的钻井工程事故,造成井壁坍塌的原因既有地质原因,也有工程原因。根据钻井坍塌事故实例可以发现,井塌发生也是由很多原因造成的,比如在油井地层水平应力难以实现平衡,由此导致地层的稳定性不足,若是钻井队伍没有做好防范,钻井液密度控制不合理,很容易出现坍塌现象。再如,当钻井达到一定的深度之后,也会有更多的地层被钻井液浸泡,岩层剥离或者地层膨胀等
10、问题都会产生,井壁失稳,容易让井壁出现坍塌的情况。此外,在钻机的使用过程中,比如钻机因为故障导致停转的时间延长,或者是起钻时速度过快,这些都会容易引发油井坍塌。油气井坍塌不仅耽误钻井施工进度,还有可能造成卡钻等事故,造成重大经济损失。3石油钻井工程应急管理现状分析3.1针对突发状况的应急预案不到位理论上说,作为石油钻井工程的应急管理单位,都需要在施工之前做好应急管理预案,只有这样才能在事故发生时更加从容地采取应急措施。但是结合石油钻井工程实践可以发现,在应急预案的制定过程中,仍然暴露出很多问题。首先,相关部门并没有予以应急预案的设计足够的重视,所以所构建的预案也不够精细,表面现象严重;其次,钻
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