长庆钻井井控安全应急管理与实践

党克军 王增年 张旺宁 简章臣

1.中国石油川庆钻探长庆钻井总公司 技术管理与发展部 （陕西 西安 710021）

2.中国石油工程技术分公司 （北京 100724）

3.中国石油长庆油田分公司 工程技术管理部 （陕西 西安 710021）

长庆钻井井控安全应急管理与实践

党克军1王增年2张旺宁3简章臣1

1.中国石油川庆钻探长庆钻井总公司 技术管理与发展部 （陕西 西安 710021）

2.中国石油工程技术分公司 （北京 100724）

3.中国石油长庆油田分公司 工程技术管理部 （陕西 西安 710021）

通过对长庆钻井总公司在长庆油田区域钻井施工中的井控应急管理及应急抢险实践做了全面的分析，通过总结分析，认为井控应急管理工作要紧紧围绕实现“杜绝井喷事故、杜绝人员有毒有害气体中毒”的井控工作目标，要通过不断完善井控应急管理网络和完善井控应急管理制度，树立“积极井控”理念，立足于一次井控，坚持“发现溢流立即关井、疑似溢流关井检查”的关井原则，做到“不发生、控得住、治得了”，重视井控应急资源的配备、加强井控应急预案演练和应急抢险的组织是确保井控险情处置安全与成功的保障。

井控 应急 管理 钻井

1 长庆油田施工区域目前井控应急难点分析

（1）钻井施工现场高度分散、沙漠沼泽平原及沟壑共存、山大沟深、地形条件复杂、道路状况差，现场距离项目部应急指挥中心远达50～300km，山区通讯信号差或者无信号。一旦发生井控险情，应急队伍及应急物资难以及时到达，应急救援行动迟缓，现场因配浆设施局限配浆速度慢。

（2）长庆油田公司长期以来的低成本战略，导致井身结构简化，不下技术套管，表层套管下深较浅，气井表套下深500m左右，油井表套只是封隔了表层黄土层以下的石板层，套管脚承压能力低，同时洛河组、刘家沟组地层连通性好易漏失，一旦发生溢流、井涌等井控险情，关井后因担心套压超过套管脚漏失压力或憋漏地层而不能长时间关井，但在短时间内应急抢险难以达到及时压井的条件，这种情况下只能节流循环或放喷，应急抢险风险大。

（3）尽管钻进过程中对易漏失的洛河组、刘家沟组地层进行了堵漏或挤封，但在发生溢流、井涌情况下，压井过程中加重泥浆的密度选择窗口窄，现场很难准确确定一个即能平衡地层压力又不至于压漏地层的加重泥浆密度，只能在加重泥浆的同时加入堵漏剂以防止井漏，因此确定加重泥浆密度难度大、配浆速度慢。

（4）储层相对埋藏较浅，油井储层埋藏深度在1 500～2 500m左右，天然气储层埋藏深度在2 800～3 500m左右，储层岩性致密、连通性差、渗透率低，属于低压、低渗、低丰度大面积分布的岩性气藏，因此人们习惯称为“三低”油气田。受“三低”油气田概念的影响，使人们形成了思想麻痹、懈怠的心理，认为不会有高压油气或即使发生油气侵、溢流，也不会有较高的压力，事实上与人们这种认识恰恰相反，一旦发生溢流其关井压力并不低，如G18-11B井钻进到井深3 249m时发生井喷，关井套压达14.5MPa，重建井下压力平衡难度大。

（5）受地形限制，部分井场较小，油罐、发电房等设施摆放与井口距离达不到安全要求，一旦发生井控险情，应急抢险过程中防火防爆难度大，因井场较小，压井过程中应急设施摆放空间受限，不利于快速应急抢险。

（6）油井姬塬、白豹、元城等区块延长组CO体积分数达200×10-6，同时含有H2S，彭阳地区演24、演32井区富含H2S、CO；天然气井大部分区块含H2S或CO，个别区块高含H2S。含有毒有害气体的施工井一旦发生井控险情，有毒有害气体随之溢出，应急抢险过程中人员防护难度大。

2 健全井控应急组织，夯实应急管理基础

2.1 完善井控应急机制建设

2.1.1 完善井控管理网络，明确井控管理责任

长庆钻井总公司、项目部、钻井队生产启动后，根据人员、机构变动情况，及时成立或调整井控领导小组，主要领导担任组长，形成了总公司、项目部、钻井队3级井控管理网络。总公司完善并下发了井控应急管理网络人员名单，将井控应急管理网络人员由总公司机关、项目部主管部门人员扩充到主管部门及相关的部门，明确了各部门井控应急管理第一责任人、责任人和联系人。为进一步明确年度井控管理目标及责任，2011年总公司与各项目部及相关机关部门11个单位签订了井控目标责任书，将全年井控目标分解为责任指标与考核2项内容，明确了考核依据和责任追究制度；项目部与钻井队及项目部机关各部门也签订了井控目标责任书见（见图1）。

2.1.2 加强井控应急机制建设

井控应急实行总公司、项目部及钻井队3级管理；其中总公司生产运行部设立了应急管理办公室，由2人专职管理总公司级的应急预案，技术管理发展部设立了井控管理办公室，由4人专职从事井控日常管理和井控应急管理；总公司6个项目部(组)技术办有7人专职从事井控日常管理和井控应急管理见（见图2）。

2.1.3 建立井控应急专家库，应急以内部为主，内外并举

为加强井控应急人力资源的储备与管理，通过认真调研筛选，建立了由富有钻井及井控应急抢险实战经验的43人组成了井控应急专家库，当发生井控险情时应急专家群策群力，制订或审定应急抢险措施和压井技术方案。总公司、项目部级井控安全突发事件应急处置预案中补充和完善了外部应急资源和救助力量信息，应急抢险过程中充分利用外部资源和社会力量，达到了及时应急抢险，把事态和损失控制到最小的目的。

2.1.4 加强井控技能培训和学习

重新认识“三低”油气田现状，解决了员工长期受过去“三低”油气田概念所形成的思想麻痹、懈怠的心理，提高了井控安全意识。钻井队在设备摆放、安装过程中，首先考虑井控安全，在井场状况允许的条件下，油罐、发电房等设备摆放的安全距离达到井控细则要求，同时考虑井控应急过程中的应急设施摆放问题，防隐患于未然，为井控应急设施的摆放提供方便。

2.2 加强井控安全突发事件应急处置预案管理

2.2.1 完善井控应急预案管理

近5年来先后3次修订了总公司级井控安全突发事件应急处置预案，及时调整、补充井控应急领导小组成员和明确各部门的井控应急职责和程序；各项目部每年生产启动后针对施工区块、井型等变化计27次修订项目部级井控安全突发事件应急处置预案；钻井队根据施工井井型、所在区域井下压力及含油气情况、周边环境等，在每口井的《HSE作业计划书》中制定井控安全突发事件应急处置预案，在预案中对HSE防护设施培训、应急演练频次等进行了规定。

2.2.2 加强井控应急处置管理培训

为提高井控应急处置预案管理人员及井控应急人员的应急知识和应急处置能力，近5年内举办了3次90人参加的应急预案编写培训班；2010年组织了井控专职管理人员及井控培训教师10人参加了集团公司在西安举办的井控应急管理培训学习，通过培训学习，提高了井控管理人员的井控应急处置能力。各项目部修改井控安全突发事件应急处置预案后，及时组织项目部人员培训学习，通过培训学习掌握了井控应急处置程序和部门职责。

2.2.3 进行应急预案演练，提高应急处置能力

近5年来总公司级、项目部级井控突发事件应急预案演练175次(表1)，参与演练人员近1 500人次。其中：总公司级应急预案演练31次、项目部级应急预案演练144次；井控安全突发事件应急处置预案演练49次，有毒有害气体人员防护预案演练71次，防火防爆预案演练55次。

2.2.4 加强应急队伍建设

针对应急过程中交通、通讯不便，临时组建应急队伍难以组织的问题，总公司、项目部及钻井队成立了由90人组成的井控应急队伍(表2)，确保了在井控应急中应急队伍的及时到位；总公司及项目部分别成立了由主管技术负责人任组长、技术管理部门主任任副组长、由安全、设备、管具等部门参加的井控应急队伍，一旦发生井控险情，井控应急队伍及时出发赶赴现场；项目部在预案中明确规定井控应急中及时组织险情现场附近的3～5支钻井队各抽调10人组成应急抢险队伍，专门负责装卸材料及加重配浆等工作，形成了应急指挥、应急处置及材料组织等各环节紧密衔接的应急队伍。

2.2.5 加大应急抢险物资与设施的储存、配备和管理

施工中重视井控险情的预防，立足一次井控，在进入目的层前加重泥浆密度，力争不发生井控险情；执行积极井控理念，重视井控坐岗工、司钻及值班干部关键岗位人员的管理，及时发现油气侵等井控险情先兆，坚持“发现溢流立即关井、疑似溢流关井检查”的关井原则，做到发生险情时能够“控得住、治得了”。针对大部分施工区域存在H2S、CO等有毒有害气体的现状，配备人员防护、监测设施。为钻井队配备了正压式空气呼吸机1 746台、充气泵151台、H2S监测仪（固定式）149台、防爆应急灯具11台、多功能气体监测仪973台。

在总公司内部储备与配备应急物资的基础上，充分共享了长庆指挥部与长庆油田公司在陇东等区块备用的井控应急集装箱。为钻井队配备了加重材料提栏，避免加重材料包装风化破损；器材公司每天在总公司网站上及时更新加重材料储备情况；管具公司制定了井控应急集装箱管理维护制度，定期对集装箱内的设施进行运转、检查，并做记录；质量安全环保部每年邀请技术鉴定部门对有毒有害气体监测仪等防护监测设施的探头进行校验、标定，钻井队对井控应急物资和防护设施定期检查、维护，确保了应急物资和设施的正常使用。

3 对漏层实施堵漏和关井挤封，提高漏层承压能力

3.1 对易漏层实施堵漏和挤封

针对洛河组及刘家沟组地层疏松、连通性好易漏，未下技术套管封隔漏层的问题，钻进过程中配制堵漏泥浆钻穿漏层，再配制高黏度、大粒度的堵漏泥浆，关井实施挤封，提高洛河组及刘家沟组易漏层的承压能力，使易漏层的承压能力达到进入目的层后最高泥浆密度值。

3.2 实施侧钻避开漏层工艺

对于特大型失返性井漏，实施欠平衡钻进钻穿漏层后再使用注水泥或凝胶液堵漏，在注水泥或凝胶堵漏无效果的情况下实施侧钻避开漏层工艺，解决了因井漏带来的最大允许关井套压值低、担心关井后发生井漏及确定加重泥浆密度窗口窄的问题。

4 及时处置井控险情，确保井控应急安全

4.1 及时处置井控险情

近年来总公司共发生溢流及其以上井控突发事件66起(表1)，其中：溢流65起，井涌1起；井控突发事件中含有毒有害气体溢出8起。按照井控安全突发事件应急处置预案要求，各项目部、总公司及时启动相应级别的井控安全突发事件应急处置预案，各级井控应急处置小组成员及单位及时赶赴现场，按照预案程序和要求严密组织应急抢险，在第一险情、第一时间、第一现场有效的控制住井控险情，未发生井控险情扩大或滋生等事故，未发生人员有毒有害气体中毒事件。

表1 2005～2010年井控安全突发事件统计表

4.2 提升井控突发事件应急处置技能和力量

成功的实施了3起油田外部队伍的井喷失控、井喷失控着火应急救援。2010年7月23日，延长石油集团公司的天然气延332井，18:00钻进到井深2 748m时发生溢流，23:00发生井喷失控着火事故，总公司在接到抢险救援通知后立即组织了由主管生产的副总经理及2名井控专职管理人员紧急出发，积极投入到了应急抢险当中。根据现场险情，及时确定了打救援井的应急抢险方案，在积极组织总公司钻井队就位的同时进行施工设计、工具准备等；救援井施工达到设计要求后经多次压裂，但由于延332井井眼多段坍塌等原因未能有效连通，经过对现场井控险情再次分析后，确定了从延332井井口打开放喷管线、关闭原防喷器放喷点火，再抢装旋转防喷器、井控管汇及下钻具对接打捞鱼头、注入重浆和打水泥封固的方案，经过严密组织和实施，成功地处置了该井井喷失控着火事故。救援井的施工和对延332等井的应急抢险，为今后井控应急处置及打救援井抢险等积累了丰富的实践经验，提升了自身的井控应急技能和力量。

5 分析总结井控应急抢险过程，改进井控应急处置工艺

5.1 完成了长庆区域“三高”井控数据库研究项目

通过对近年井控应急资料进行分析筛选，确定了井控应急重点区域，进行科研立项，编制应用软件，形成了适应井控应急中便于查询的长庆区域“三高”井控数据库，为井控应急抢险提供了技术支持。

5.2 分析总结井控应急抢险过程，形成了适应性、针对性强的压井工艺

针对不同的溢流性质，确定不同的应急抢险过程中的压井工艺方案，如针对庆平12井发生溢流出水及应急处置经过，总公司领导组织技术人员认真分析、及时总结，在现场召开井控例会，规范并形成了针对油井溢流出水处置时，采用先泄后压压井工艺，规范了先泄后压压井工艺适用条件和关键方法，这种压井工艺在有效处置井控险情的同时，降低了压井费用、减轻了压井劳动强度、节省了压井时间。

6 结论与认识

（1）井控应急管理工作要紧紧围绕实现“杜绝井喷事故、杜绝人员有毒有害气体中毒”的井控工作目标，健全井控应急组织与夯实管理基础，完善井控应急管理网络和井控应急管理制度。

（2）重视井控坐岗工、司钻及值班干部关键岗位人员的管理，树立“积极井控”理念，立足于一次井控，做好井控突发事件的预防，力争做到井控险情“不发生”。

（3）及时发现井控险情先兆，坚持“发现溢流立即关井、疑似溢流关井检查”的关井原则，及时处置井控险情，做到井控险情“控得住、治得了”，避免井控险情复杂化或滋生其它事故。

（4）加强井控应急物资及人员防护设施的储备与管理，使应急物资、应急队伍真正能用到“派场”，能够发挥应急作用。

（5）应急抢险过程中高度重视人员有毒有害气体防护，加强有毒有害气体的监测。

（6）分析总结井控应急抢险过程，改进井控应急处置工艺，提高井控应急处置效率。

Through a total analysis on the emergency management and emergency practice for rush repair in the regional well drilling construction of Changqing Oilfield of Changqing Well Drilling Corporation,it is thought that emergency management of well control should center around the realization of well control goals like prohibiting the blowout accident and eliminating the poisoning of staffs from the harmful and poisonous gas.Meanwhile,it is suggested to set up the concept of active well control and try to realize once well control by perfecting the emergency management network and emergency management system of well control constantly.It is also emphasized to stick to the principle of closing wells like"close the well immediately after discovering the overflow,and close the well for detection after suspecting the overflow"in order to reach the goal of"no accident,controllable,manageable".In addition,it is the guarantee for the safety and success of well control disposal to highlight the distribution of well control emergency resources and to enhance the practice of emergency preparation for well control and the organization of emergency activity for rush repair.

well control;emergency;management;well drilling

党克军（1963-），男，工程师，现从事钻井技术与井控管理工作。

张箫铃

2011-07-01