摘要：石油鉆井工程是一項較為隱蔽的地下建設(shè)工程，在鉆井過程中，會受到鉆井技術(shù)、施工環(huán)境以及員工操作水平等多方面因素的影響，這些因素會造成較大的安全隱患，從而導(dǎo)致石油鉆井工程事故的發(fā)生。為了降低安全事故的發(fā)生率，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷進(jìn)行鉆井技術(shù)革新，根據(jù)石油鉆井的具體環(huán)境不同，設(shè)計有針對性的鉆井技術(shù)方案，充分了解施工人員的具體操作水平，提高鉆井工程的穩(wěn)定性?；诖?，本文主要對石油鉆井事故發(fā)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了科學(xué)合理的解決對策。

關(guān)鍵詞：石油;鉆井工程;事故原因;應(yīng)對措施

石油鉆井工程具有資金投入多、危險系數(shù)大、施工專業(yè)性強(qiáng)等特點，在鉆井工程施工過程中，由于管理人員經(jīng)驗、技術(shù)人員專業(yè)技能以及施工環(huán)境和設(shè)備等因素的影響，容易發(fā)生井涌、井噴，鉆井坍塌和鉆具異常等事故，不僅嚴(yán)重影響了鉆井工程的順利進(jìn)行，而且對施工人員的生命和財產(chǎn)安全造成了較大的威脅。因此，在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)時，務(wù)必要對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效的管理，在施工前要制定出有效的應(yīng)急預(yù)案，當(dāng)出現(xiàn)安全事故時，能夠及時啟動應(yīng)急預(yù)案，從而減少人員傷害和財產(chǎn)損失。

1石油鉆井工程事故原因分析

1.1井涌、井噴事故原因分析

在鉆井過程中，如果井內(nèi)壓力比地層壓力小，就會使泥漿等物質(zhì)壓入到井筒之內(nèi)，并且從井口溢流。當(dāng)溢流狀況進(jìn)一步擴(kuò)大的時候就會使流體以沸騰狀涌出井口，出現(xiàn)井涌事故。如果井涌事故控制不及時，就會出現(xiàn)井噴事故。井噴過程中隨著釋放壓力，不僅對現(xiàn)場施工人員帶來傷害，而且施工設(shè)備也會遭到破壞。

發(fā)生井涌、井噴事故的原因主要有以下幾個方面：（1）施工人員對地層壓力分析不到位，鉆井液密度不合理。（2）在石油鉆井工程開始之前，選擇的壓井材料不合理，或者壓井材料儲存方法不當(dāng)，影響了壓井材料的正常使用。（3）地層內(nèi)的油氣出現(xiàn)異常、壓力過高，或是鉆井時遇到淺層氣等也會出現(xiàn)井涌。（4）機(jī)械設(shè)備經(jīng)過長時間工作后，會出現(xiàn)設(shè)備老化和生銹的情況，機(jī)械設(shè)備容易出現(xiàn)故障。在井涌出現(xiàn)時，機(jī)械設(shè)備無法進(jìn)行有效的并井、壓井操作，最終出現(xiàn)井噴。

1.2鉆井坍塌事故原因分析

石油鉆井工程中坍塌是比較容易發(fā)生的事故，導(dǎo)致坍塌事故發(fā)生的原因主要有以下幾方面：（1） 地質(zhì)原因。如果地層中含有鹽巖層，那么其會在某溫度壓力下進(jìn)行蠕變，蠕變的速度會受到水平力、垂直力以及其自身深埋的影響，經(jīng)過蠕變后，鹽巖層易流動，很容易出現(xiàn)鉆井坍塌事故。（2）如果鉆井液的密度較高，那么其滲入速度及滲入量就會增加，從而出現(xiàn)井漏，這使得地層礦物被不斷溶解，井壁四周巖層強(qiáng)度減弱，最終出現(xiàn)坍塌事故。（3）鉆井之前沒有做好地質(zhì)勘探工作，對于地下的具體情況和承受能力沒有做好預(yù)測，導(dǎo)致地表層不能承受巨大的壓力作用，最終出現(xiàn)坍塌事故。（4）在施工過程中，施工的機(jī)械設(shè)備會碰到井壁，影響井壁的穩(wěn)定性，造成井壁被破壞，影響對鉆井機(jī)械設(shè)備的支撐作用，導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3鉆具異常事故原因分析

（1）卡鉆。當(dāng)出現(xiàn)卡鉆時，鉆具無法在井中進(jìn)行自由移動，發(fā)生此種原因可能是鉆具上附著了許多黏土，若是鉆具停鉆后未經(jīng)處理臨時擱置，就會使其與泥壁相粘，鉆具被卡 ;或是土層中含有易水化泥巖，當(dāng)鉆井液不充足時，井底的巖渣不能夠被排離，進(jìn)而出現(xiàn)卡鉆事故。（2）鉆具脫落。正常運(yùn)行時的鉆具受到地層強(qiáng)大的壓力作用，鉆頭脫落，脫落之后的鉆頭會掉入井中，不僅影響了施工進(jìn)度，而且也影響了鉆井安全。（3）鉆具刺漏。當(dāng)鉆具使用時間過長，在其損傷較多的情況下，對富硫地層進(jìn)行鉆進(jìn)時，容易遭受腐蝕，又或是鉆井液泵的壓力過大，會使鉆具出現(xiàn)刺漏問題。當(dāng)鉆具出現(xiàn)刺漏后，若不及時處理，不僅會使得鉆井工作無法順利進(jìn)行，而且鉆具受到較大的扭力，若是強(qiáng)行拉出，就會使鉆具損壞。

2石油鉆井工程事故應(yīng)對措施

2.1井涌、井噴事故應(yīng)對措施

在鉆井過程中，首先，要對鉆井溢流出現(xiàn)的原因及征兆進(jìn)行了解，明確鉆井液壓力是否與地層壓力相匹配，盡量避免地層壓力高于井內(nèi)壓，進(jìn)而出現(xiàn)井涌或井噴問題。其次，要保證壓井液量充足，尤其在起下鉆過程中，要隨時關(guān)注壓井液量的變化，及時進(jìn)行灌注。對于地層壓力而言，要使用科學(xué)的方法進(jìn)行預(yù)估和分析，按照地層實際狀況，對壓井液密度進(jìn)行重新設(shè)定，不可以使用被氣侵過的壓井液，同時合理采用井控技術(shù)，確保地層壓力處于合理范圍內(nèi)，保持井內(nèi)與地層間的壓力平衡。最后，對鉆井機(jī)械設(shè)備要進(jìn)行系統(tǒng)的檢測和維護(hù)，對有問題的設(shè)備要及時的維修和更換。

2.2鉆井坍塌事故應(yīng)對措施

坍塌事故對鉆井工程的影響較大，因此，首先，需要做好地質(zhì)勘探工作，從根本上解決鉆井坍塌問題。在鉆井設(shè)計過程中，需要對地質(zhì)情況進(jìn)行全面分析，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于易發(fā)生坍塌的地層可以采用套管等方式進(jìn)行密封處理，

科學(xué)選用防坍塌泥漿，鉆井生產(chǎn)中科學(xué)調(diào)整鉆具下鉆速度，根據(jù)地層實際情況，合理的對鉆井液性能進(jìn)行調(diào)節(jié);對于易水化礦物的土層，要對礦化度進(jìn)行調(diào)整，還要保證其與環(huán)境中的礦化度一致或是稍高，以此減弱鉆井液的滲透能力。此外，還可以在鉆井液中增加一些陽離子物質(zhì)，對其中鈉離子進(jìn)行置換，避免土層被水化，提升土層膠結(jié)度。

2.3鉆具異常事故應(yīng)對措施

當(dāng)鉆具停止使用時，不可以停鉆時間過久，對于復(fù)雜地層而言，盡量不要停鉆，并且不要在相同地點進(jìn)行長時間的轉(zhuǎn)動。 同時，要提前做好鉆井坍塌預(yù)防工作，從而避免坍塌事故發(fā)生后，鉆具被卡住。除此之外，還要控制好鉆井液的上返速度，通常情況下，按照井眼大小，一般需控制在 30-50 L/s。定期對鉆具進(jìn)行維修和保養(yǎng)，以保證鉆具運(yùn)行的可靠性，防止鉆具在鉆井過程中發(fā)生問題。

3結(jié)束語

綜上所述，在鉆井過程中，不可避免的會出現(xiàn)不同程度的安全事故，對鉆井工程質(zhì)量與安全產(chǎn)生了重要影響。因此，相關(guān)企業(yè)需要對鉆井事故出現(xiàn)的原因進(jìn)行全面的分析，提前制定好應(yīng)急預(yù)案，采取科學(xué)合理的解決對策，加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，盡量避免石油鉆井工程事故的發(fā)生，保障鉆井工程的順利進(jìn)行。

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作者簡介：張力強(qiáng)（1978-），男，河北灤縣人，工程師，從事石油鉆井技術(shù)管理和井下事故處理工作。