油田钻井井控安全技术的应用分析.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:范长慧(1972),男,汉族,山东乐陵人,中级职称,大学本科,研究方向为其他安全管理,安全监督。-57-油田钻井井控安全技术的应用分析 范长慧 董海龙 中国石化集团胜利油田分公司河口采油厂 QHSE 监督中心,山东 东营 257200 摘要:摘要:钻井工作开展期间,井控风险对钻井的安全性造成较大的威胁,不利于保障工作人员的生命安全,也无法提高企业的经济效益。为此,对于油田钻井井控安全技术的应用,本文提出钻井液井控技术、预防与处理水涌技术、浅层气处理技术等建议,提高油田钻井的安全水平。同时,为了提高油田钻井井控安
2、全技术的水平,本文提出规范井控安全技术设计工作、加大井控专项检查力度、落实井控安全管理工作、提高技术人员的综合素质、加大安全管控力度等建议,促进我国油田事业的可持续发展。关键词:关键词:油田钻井;井控安全;技术;应用 中图分类号:中图分类号:TP393 社会经济发展速度不断加快,推动我国社会经济的发展,在此背景下石油能源的重要性不断凸显。为了满足人们日益增长的需求,很有必要加大力度勘探和开发。然而,油田钻井井控安全问题发生率较高,为此,很有必要探讨油田钻井井控安全技术的应用,为油田企业的发展助力。1 油田钻井井控常见的安全问题 1.1 脱气难度较大 通常情况下,油田钻井施工工作开展期间,主要因
3、为长时间注水容易导致地层压力处于增加的趋势。若钻井施工工作开展期间,其在高压力区域进行,为避免高压导致施工作业受到较大的影响,很有必要通过钻井液达到平衡地层压力的作用1。但是因为钻井液整体密度较高,容易阻碍除气工作的开展,容易导致施工过程中导致毫米级气泡的产生,无法从油气资源中有效分离气泡,导致脱气困难的问题比较常见,一旦堆积的气泡量较多,则可能导致井喷事故的发生。1.2 硫化氢泄露问题 对于开采油气资源而言,应用钻井技术很大程度上影响整体的开采效果,还与企业的生存与发展联系相当密切2。开采石油资源的过程中,流化层占据较大的比重,因此技术人员钻井施工期间,很大程度上影响了硫化氢技术,无疑给井控
4、安全施工带来较大的挑战。若钻井施工工作开展期间进入流化层,井控失效则可能导致井喷事件的发生,还可能出现地下高浓度氢气体泄露问题,严重中毒的问题比较常见,其危险比井喷事故更高。1.3 设备承载能力有限 对于油田钻井施工工作的开展而言,地下压力高于预期,因此钻井设备的使用,容易导致设备处于极限承受能力之外的压力,导致工作增加,施工风险发生率较高3。而油层施工工作压力较大,施工风险发生率较高,若在此期间容易出现指挥失误的问题,还可能增加油井的压力,且受到设备承载力不足的影响,施工风险发生率较高。2 油田钻井井控安全技术的应用 2.1 钻井液井控技术 钻井工作开展期间,钻井液井控技术的重要性不言而喻。
5、钻井施工工作开展期间,钻井液技术的主要作用在于平衡地层空腔和钻井液柱压力。以地层压力变化为基础,平对钻井液的密度进行合理调整,保证钻井液柱的压力被控制在合适的范围,降低地层水涌发生率,还要保证其比地层破裂压力更低,预防地层坍塌。由此可见,技术人员要控制钻井液密度,确保其范围合适,以地层压力变化为基础,对钻井液的密度进行合理地控制。钻井液的密度受到储油层和储水层,控制钻井液密度时,应以基准密度为基础,附加0.050.1g/cm3,且钻遇天然储气层时,控制钻井液时要在附加密度基础上附加 0.070.15g/cm3,但数据的调整应结合具体的数据进行。2.2 预防与处理水涌技术 为了有效的预防和处理水
6、涌的技术,必须高度重视采用一定的技术手段。常用的方法有两种:一是开中国科技期刊数据库 工业 A-58-展钻井工作之前,要将钻井井点周边的注水井提前关停,同时给地层进行泄压。对于钻井景点和注水层位超过 500m,必须停注井点周边 300m 内的注水井,同时确保地层压力被释放4。若注停后对钻井工程施工的质量仍然造成影响,则需要扩大注水井的停注范围为500m。二是对于浅层区出现水涌的,若井深不足 900m,可以通过压井的方法,确保不停钻的同时控制水涌,停钻处理,降低地层渗漏的发生率。对于钻井深度不低于 900m 的,可以在没有达到水层的同时持续开展钻井工作,稳定井筒的压力,确保其钻过水涌的层位。2.
7、3 浅层气处理技术 处理浅层气的过程中,其主要应用在钻井工作开展期间处理浅层气体。具体来说,可以从两个方面着手:一方面,井控操作开展期间应注意完成隔水管的设置工作,发挥倒流系统的作用,引导天然气从井筒中排除,提高气体流动的可控性,对浅层气较多这一问题进行应对。另一方面,若井控操作时没有完成隔水管的设置工作,那么必须保证钻井液密度和地层破裂相比更小5。若钻井期间发现浅层气体,必须在井内注入压井液,对气体的膨胀上窜进行控制,降低井壁失稳的发生率。若此类方法失效,需要立即停止钻井,且将工作平台向安全的地带转移,降低严重事故的发生概率。3 提高油田钻井井控安全技术水平的对策 3.1 规范井控安全技术设
8、计工作 对于井控技术的开展而言,必须有关的标准为基础,提高设计的科学性,且安装设备的过程中要始终以高要求和高标准为原则,保证符合井控有关的安全技术要求。首先,剪切闸板剪切能力设计。剪切闸板在防喷器组中具有重要的地位,遇到紧急情况时,可以根据需要剪短井内钻具,从而实现预期的封井目标,这也是不可缺少的提高安全性的中央屏障。对于地面防喷器组而言,若其剪切板的设立不合理,则可能引发作业管柱不良问题,如封井失败和作业管柱无法及时脱离。从防喷器组方面分析,剪切能力受到的影响因素较多,如管柱尺寸、刀体材质、井内压力等,需要设计人员提高论证的科学性,若实物实验的开展需要在剪切闸板上进行,则需要科学合理地开展实
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