1、基本情况
务XXX井是华北油田冀中坳陷廊固凹陷河西务构造务XX断鼻上的一口预探井,位于河北省廊坊市安次区杨税务乡蛮儿营西150m处。该井设计垂深2700m,斜深3102.6m,目的层为沙三中段,主要钻井目的是钻探务XXX断鼻高部位沙二段含油气情况,兼探沙一下段和沙三中段含油气情况。
该井于2001年1月16日用φ444.5mm刮刀钻头一开,钻至井深234m下入φ339.7mm表层套管,下深为232.24m,水泥返至地面。井口安装2FZH35-35型防喷器,套管头为STφ339.7mm×139.7mm-35MPa,井口试压合格。
2、井喷发生经过
1月20日用φ215.9mmHAT127三牙轮钻头二开,钻至井深1153.79m起钻,下入造斜钻具随钻定向钻进,当钻至井深1216.00-1219.00m时,录井见第一层气测异常,全烃值达5.87%,继续钻至井深1251.10m,见低钻时进行地质循环观察,气测全烃值为6.1%,经请示决定钻井取芯,取芯井段为1251.10-1253.10m,取芯进尺2.00米,芯长0.6m,收获率30.00%,无油气显示,恢复钻进。
1月25日下入3#HAT127钻头进行稳斜钻进(喷嘴φ14mm×1、喷嘴φ11mm×1、盲眼×1),钻具结构为φ215.9mmHAT127钻头+φ214mmF1+φ158.8mm短钻铤1根+φ214mmF2+φ158.8mm无磁钻铤×1根+φ214mmF3+φ158.8mm螺旋钻铤×15根+φ127mm加重钻杆×15根+φ127mm钻杆,钻至井深1337.61m气测测后效,全烃值最高达34.95%,后循环正常。
1月26日12∶30钻至井深1493.86m(沙二段灰色泥岩),经计算已完成稳斜任务,决定起钻改换钻具结构。12∶40-14∶40循环泥浆,性能为密度1.15g/cm3、粘度为42s、失水4ml、泥饼0.5mm、切力1/2Pa、含砂0.2%、PH值7。14∶50正式起钻,由于井内钻具结构为满眼钻具,该只钻头在钻进中扭矩偏大,时有蹩跳现象发生,致使起钻卸扣困难。17∶25当起至第12柱钻杆时(钻头位置1170.00m),卸扣后发现刺泥浆,扣上防喷盒,上提钻杆立柱,泥浆突然从钻杆内喷出,喷高约10m,喷出物为泥浆和气体,抢装回压凡尔未成功,钻井技术员将半封闸板关闭,套压为零,同时将第12柱钻杆强行拉入钻杆盒,下放游车准备抢接方钻杆,但由于喷势愈来愈猛,喷高已超过二层台,喷出物为气体和水汽,井口人员无法操作。17∶40停柴油机和发电机,全井场停电,人员全部撤离井场。
3、井喷事故处理过程
1月26日17∶30,公司得知该井井喷失控后,立即向管理局作了汇报,公司党委书记XXX、副经理XXXX以及工程、泥浆、井控有关技术人员于20∶30赶赴现场,管理局XXXX、油田公司XXXX经理、XXXX经理以及有关处室的领导和专家也连夜赶到现场,了解井喷失控发生经过,查看井喷喷势,并布置了安全防火等项工作。各路领导和专家又连夜赶往钻井一公司共同讨论制定处理方案。经研究,抢险方案的主要措施是:①连夜准备一套2FZ35-35型双闸板全封防喷器及控制系统,四通下部带底法兰及411公扣接头,以便与井口钻杆连接;②用拖拉机抽死绳将游车吊起,为吊装防喷器留出空间;③由综合一处提供一台40吨吊车全力配合;④一切保证人员生命安全,绝对不能着火。
1月27日上午主要工作是钻台及井场清障,用吊车甩开大门坡道及钻杆滑道,卸掉死绳头用拖拉机将游车上提到二层台,防喷器组和远控台到井场后就位,作吊装前的准备工作,13∶00-13∶30先后四次吊装防喷器与井口钻杆对扣,由于大量水、气及泥沙从钻杆内喷出,喷势过大,抢险人员在XXXX高工的带领下奋力对扣,都无法将其扶正,对扣未成功。现场研究决定在接头内焊接φ73mm油管作为插管起牵引作用,15∶12进行第五次吊装,下放插管引入钻杆内,15∶15对扣成功,用拖拉机拽大钳紧扣,然后用钢丝绳将防喷器固定,16∶36关闭全封闸板一次成功,关井压力由2.5MPa升到3.5MPa。下一步实施压井作业,17∶33用水泥车先压入清水2.5m3,18∶18-19∶40用水泥车压入密度为1.15-1.35g/cm3的泥浆共30m3,排量为0.5m3/min,泵压为3.5MPa,关井压力为3MPa。放压出纯气,关闸门压力不降。当晚经与勘探部XXXX经理联系同意该井注水泥封固完井。
1月28日注入水泥浆7m3(10吨),平均比重为1.87,替清水5m3,关井侯凝,井口压力3MPa,放压出纯气,关闸门压力不降。
1月29日注入水泥浆8m3(12吨),平均比重为1.88,替清水3m3,关井侯凝。
1月30日钻杆内及环空卸压后,压力为0,无外溢现象。10∶00钻杆内外试压7MPa,稳压10分钟压力未降,水泥塞封固合格。
4、井喷原因分析
(1)该井为预探井,对地层孔隙压力掌握不准确,突然钻遇浅气层及水层,邻井无此层对比资料;
(2)泥浆比重偏低,井队没有及时跟踪监测dc指数并根据测得的地层压力系数及时调整泥浆性能;
(3)由于井浅,井喷来得快,来不及采取措施,未能抢装上回压阀和抢接方钻杆,造成内防喷失控;
(4)使用满眼稳斜钻具结构,起钻产生抽吸作用;
(5)卸扣困难,起钻时间较长,气体侵入井内。
5、本井应吸取的教训与采取的措施
本井应吸取的教训是:
(1)浅井井段钻遇油气层思想麻痹,经验不足,现场培训和实战存在差距,没有很好落实到班组岗位,在井喷来得快的情况下,没有正确判断钻具内外涌并及时采取控制措施,致使内防喷失控;
(2)本井1320-2000m井段设计的钻井液比重为1.15-1.20,钻至该井段1493.86m井深时出现三次气测异常,然而没有引起高度重视,钻井液比重按下限1.15施工,故钻井液密度偏低。
采取的主要措施是:
(1)立即将务XXXX井井喷失控事故通报公司各有关单位,尤其是各钻井队必须做到人人皆知,吸取教训,并引以为戒;
(2)由公司领导及有关部门组成检查团立即对各钻井队再次进行以井控为主的安全检查,对存在事故隐患的因素及时进行整改,使本公司全体干部职工进一步增强井控安全意识,强化对井控工作的领导和管理工作,坚决杜绝类似事故发生;
(3)在公司技术例会上将对此次井喷失控事故进一步认真分析,举一反三,查找管理中的不足,提高管理人员的管理水平和技术人员的技术素质;
(4)井控工作重点在基层,关键在班组,要害在岗位,抓好岗位培训、技术练兵、防喷演习等基础工作,提高操作人员的技术素质;
(5)进一步抓好井控九项管理制度的落实工作,责任到人,严格管理,逐步把井控管理工作提高到一个新的水平;
(6)检查各井队井控设备的现有状况,将应淘汰的井控设备报废,更换新的井控设备,尽快修复需要修复的井控设备。
6、事故损失
直接经济损失84.8万元,为一起重大工程事故。