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大港油田“9.9”井喷事故

来源:中国摩科石油在线    发布时间:2011-3-29 16:11:56    【关闭

事故经过

       2007991330分左右,大港油田集团有限责任公司第二钻井工程公司20508队承钻的大港油田公司西608井在起钻过程中发生井喷失控着火事故。西60-8井是针对馆陶油组的一口开发定向井,同时兼顾明化镇油层。8282000一开,φ339.7mm表层套管下深301m9910:55用φ241.3mm钻头1.14g/cm3泥浆正常定向钻进至井深1032m。因在1005m1025m分别见到两次气测异常,已经钻开明Ⅱ油层,按《大港油田钻井井控实施细则》的有关要求,决定停钻循环,排除后效,然后再短起下钻15柱钻杆,求测油气上窜速度。至11:50,边循环边活动钻具55分钟(地质迟到时间23分钟左右)。循环中,全烃含量由11:15最高18.67%降至11:22零值。11:54,卸掉方钻杆,准备起钻,但发现液压大钳有问题,于是修理液压大钳;同时,上提下放活动钻具,用时23分钟。12:17开始起钻。每起出2柱钻杆向环空灌入一次泥浆。起到第11柱时,钻具上提力由420KN增至441KN,司钻判断为井下抽吸,决定继续起钻作业。13:05,起完第12柱,钻头井深790.72。在上提钻具时出口槽有少量泥浆流出,在现场组织短起下钻作业的工程技术员决定接方钻杆。13:08,接上方钻杆。其后3次间断开泵循环,共循环6分钟,观察井口反应。13:26,坐岗人员发现出口槽有溢流,立即通知司钻。司钻发出关井信号,技术员、副司钻向远程控制台跑去。13:27,司钻上提方钻杆时,井口喷出泥浆将司钻击倒,刹把失控,方钻杆连同钻具坠入井内,水龙头、游车、大钩砸向转盘面。钻头井深是803.51m。正在跑下梯子的工程技术员及副司钻听到碰撞声后,返回钻台将司钻救起,接着发现水龙头提环与大钩脱钩。由于喷势增大,工程技术员、司钻和副司钻撤离钻台。副司钻、工程技术员朝着位于井场东侧的远程控制台跑去,途中(13:30左右)井口着火。井口火焰在钻台下向四周散射,由于风向影响远程控制台被火焰包围;工程技术员及副司钻未能跑到远程控制台关环形防喷器,最终导致井喷失控着火。井架在着火后35分钟倒向东侧。在发生井喷和着火期间,未撤离现场的井架工解照品从二层台上爬上天车,沿着伸向井架西北侧4号绷绳滑到地面落入火中丧生。当地公安部门出具死亡报告认定为烧死。事故发生后,事故井队在组织人员撤离的同时,立即逐级向上级和有关部门汇报。大港油田集团公司和大港油田公司接到事故报告后,及时启动井喷应急救援预案,进行应急抢险。14:30,井口火势开始逐渐减小。15:50,因井壁坍塌井喷停止,井口火焰熄灭。井喷失控着火2小时20分。18:00,井场周围的明火全部扑灭,消防队员找到井架工解照品的尸体。至1211:00,事故现场全面清理完毕。

事故原因

 井喷事故直接原因:事故井钻遇储层,在起钻前活动钻具和短起下时,由于循环压耗的丧失和钻柱上提的抽吸作用,致使地层气体侵入井筒并上窜;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反应不及时,没有及时从井架撤离,失去了逃生有利时机,导致井架工从井架绷绳下滑落入火中丧生。

井喷事故间接原因:1.钻遇了溶解气的富集区(底油(水)顶气)。经分析西60-8井录井和气测资料表明:明Ⅰ的829834m井段岩屑有荧光显示,气测全烃值为1.224.86%,气测解释为气水同层;明Ⅱ的9971006m井段岩屑有荧光显示,气测全烃值为0.48.55%,气测解释为气水同层;明Ⅱ的10221032m井段岩屑有荧光显示,全烃值为0.5821.8%,气测解释为油气层。结合施工情况推断,井喷的层位应该是处于钻头下部的明Ⅱ油层组。根据三维地震资料显示,西60-8井处于明Ⅱ3油藏构造较高部位。因此推断,西60-8井在明Ⅱ3油层组可能存在溶解气的富集区(底油顶气储层)。2.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。根据循环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513m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。3.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,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;而且继续错误地起出第12柱钻杆,造成进一步的抽吸。在已经发现灌不进泥浆时,工程技术员又错误决定接方钻杆分别三次每次13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。4.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,班组各岗位按“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。5.喷出的气体遇火源引发着火。井喷发生后,当班柴油机司机停了带泵的柴油机,但是,由于带动绞车和转盘的主柴油机在一个中间平台上,井喷加剧后难以接近,未能停止,喷出的气体可能会被正在运转的主柴油机排气管排出的火花点燃。或者,由于井口喷势剧烈,气体裹带地层泥砂打击井架底座产生的火花点燃了喷出的天然气。

井喷事故管理原因:1.对地下复杂情况认识不足。从本井喷出物燃烧情况以及灭火后燃烧现场分析,本井大火主要是天然气燃烧,这些天然气来自于明化镇油藏。港西油田属于复杂断块油藏,砂体小、断层多,构造极为复杂。储层中的油、气、水分布规律性差,尤其是底油(水)顶气储层分布认识难度大。港西油田属于井涌、井喷高发地区,历史上多次发生过井涌、井喷事故。大港油田对底油(水)顶气储层钻井工程带来的井控风险认识不足,重视不够,对港西油田多次发生井涌、溢流、气窜的原因没有进行深入系统的分析。钻井工程设计中提示,与事故井在明Ⅱ地层同属西58-8井区、相距250m左右的西55-7井用1.20g/cm3泥浆正常钻进至井深962m时发生严重天然气井喷。地质设计参考邻井资料有缺项,没有明确提示西55-7井发生井喷情况。地质设计主要依据距离最近、刚完钻投产的西58-8井的钻井、测井和三维地震资料,判断西60-8井只有油层和水层。没有深入分析西60-8井处于西58-8井区构造高部位,可能存在溶解气的富集区,属于底油顶气储层,没有意识到可能给钻井带来的高风险。2.井控措施在现场未得到有效落实。在起到第11柱钻杆时,司钻发现大钩载荷增大,凭经验认为可能是起钻抽吸造成,没有意识到抽吸可能造成井底地层流体侵入井筒,而且错误地决定继续起出第12柱钻杆,进一步验证井下情况。在起出第12柱钻杆过程中,已经发现了泥浆难以灌入时,仍没有意识到是地层流体已经进入井筒以及由此将要产生的危害,没有及时采取停止起钻和关井。接着,带班干部和当班司又错误决定接方钻杆间断地向井底顶入泥浆进行观察,人为地把侵入井筒的地层流体向上推进了约300,加快了地层气体的上窜膨胀速度,增加了处理溢流的难度,延误了井控处置时间。在发现溢流后的关井过程中,刹把失控,前去执行关井命令的副司钻又中途折返钻台,未能安全及时关井,使得溢流演变成井喷、失控和着火。3.井队班组和员工应急处置能力不强。一是技术员和司钻缺乏判断井下出现溢流的经验,反应不及时、处理不果断,工作中忙中出错,应急处置能力明显不足。在紧急情况下,司钻自己发出关井信号上提钻柱时被突然喷出的泥浆击倒,刹把失手、钻机失控、游动系统运行失灵,失去井控指挥中心。二是当司钻发出关井信号后,副司钻在跑向远程控制台的途中听到钻台异常响声后,慌乱中忘记自己的井控岗位职责,又返回钻台,错失了关封井器的有利时机,导致了井喷失控。三是在二层台上作业刚参加工作不到三个月的替班井架工,在停止起钻接方钻杆循环的20多分钟时间里,没有从井架上下来;等到听到关井信号后,由于缺乏经验、反应迟钝,没有充分利用从井喷到着火的4分钟时间及时地从井架撤离;而是在火灾发生后,才爬上天车台,沿井架绷绳滑下落入火中丧生。四是在这次短起下钻过程中,整个班组作业人员识险能力不强,配合、协调能力较差。关井信号发出后,副司钻没有及时到位关井;内钳工、外钳工两个人也慌忙逃离钻台,当司钻刹把失手时,无人及时补位控制刹把;内钳工、外钳工两个人在逃离路上第一时间经过远程控制台,也根本没有想到去关封井器。4.关键岗位人员素质较低。近几年,由于勘探开发工作量的增长迅速,为了满足勘探开发对钻井的需要,大港钻井队伍增加较快。井队一线岗位熟练员工严重缺员,新员工的比例过高。尽管进行了大量的岗前培训和井控培训,尽管从人员配置总数上缓解了人员短缺的矛盾,但是这些新增人员的基本技能和知识显然不能满足实际生产的基本要求。事故发生前,当班人员短起钻循环完卸掉方钻杆后,长时间上提下放活动钻具直接对油气层抽吸;而后又未把井底已严重气侵的泥浆循环出来就直接起钻;发现井口溢流后又开泵顶泥浆,加快了溢流发展为井喷的过程。这一系列的重大技术失误和违章,反映出井队技术员和司钻的技术素质低、井控意识差,而且无知无畏,不信不怕。调查发现,目前大港集团钻井二公司钻井队用工中,22%的人工龄不到1年,20.9%的人工龄在13年。招收的新员工基本都被补充在钻工班,班组中新员工比例太大。钻井二公司在大港油区的20个钻井队的60名司钻中,司钻岗龄不到1年的有22人,13年的有22人,他们占司钻总量的73.4%。这些新司钻在岗时间短,经验缺乏,带班能力差。从事故发生时当班人员来看,井队称职的生产班组人员也严重缺乏。带班的司钻是只有3年工龄的外雇工;在事故中临时顶替井架工岗位而死亡的钻工是今年7月新上岗的外雇工,根本不具备上岗资格和工作经验;内、外钳工是参加工作不到1年的合同工。这些新工人缺乏实战经验,安全意识低,操作技能差,应急能力弱,一出现紧急、危险或复杂情况,不知如何应对。


 

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