试论煤层气井的井控安全

曾楼

[摘要]煤层气井的井口控制（简称井控）是煤层气勘探开发工作中不可缺少的安全环节，保证井内压力可控，套上“笼子”，关住“气老虎”，避免井口压力失控，造成井喷，具有重要意义。在煤层气勘探开发中，并非“谈虎色变”，钻井实践中证明可以区别对待，无须拘泥于每口井安装防喷器，实行三级井控，而是简化井控程序，降低井控级别，减少勘探开发成本。

[关键词]煤层气井；井控；安全

[中图分类号]C93 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432（2014）17-0168-02

1井控的概念

井控，即井涌控制或压力控制。各种叫法本质上是相同的，都是要说明要求采取一定的方法控制地层压力，基本上保持井内压力平衡，保证作业施工的顺利进行。目前井控技术已从单纯的防喷发展成为保护油气层，防止破坏资源，防止环境污染的重要保证。

2相关概念

（1）井侵。当地层孔隙压力大于井底压力时，地层中的流体（油气和水）将进入井内，通常称之为井侵。最常见的井侵为气侵和盐水侵。

（2）溢流。当井侵发生后，井口返出的修井液的量比泵入的液量多，停泵后井口修井液自动外溢，这种现象称之为溢流。

（3）井涌。溢流进一步发展，钻井液很快涌出井口，如同涌泉的现象称之为井涌。

（4）井喷。地层流体（油气和水）无控制的进入井筒，喷出地面的现象称为井喷。井喷流体自地层经井筒喷出地面的称为地上井喷，从井喷地层流入其他低压地层的称为地下井喷。 溢流和井涌发生后，往往在很短的时间内就会发展成井喷，因此有些人认为溢流和井涌就是井喷。

（5）井喷失控。井喷发生后，在井口无法用常规方法控制，而出现敞喷的现象称为井喷失控。

（6）井喷失火。井喷发生后。失去控制的地层流体在地面遇到火源而着火的现象称为井喷失火。井喷失控和井喷失火是钻井和大修及小修过程中最恶性的事故。

（7）地下井喷。地层流体侵入井内后从井下流入其他地层的现象称为地下井喷。地下井喷是无法控制的，地下井喷后的流体可沿地层裂缝向上推进，从井场周围的松软地表向外喷出，遇到火源后会使井场变成一片火海。

3井控安全分析

华东分公司区块属于勘探性质，对新探区的地质构造和地层压力不是非常清楚，因此，探井的钻井工程的井控设计，依据华东分公司煤层气行业标准汇编《煤层气钻井工程设计作业规程》井控设计要求，二开前安装单闸板或者双闸板防喷器，其结构为套管头+四通+单（双）闸板防喷器，地面高度3米以上。符合这一条件的钻机，一层平台地面高度必须达到4米，在非常规资源勘探开发工区的45台钻机，只有少数ZJ20、ZJ30 ZJ40、ZJ50石油钻机一层平台地面高度达到或者超过4米，占钻机总数5%。安装防喷器的目的是在井喷失控后利用该装置控制井口，通过技术手段压入高比重钻井液，恢复井内压力平衡，谓之三级井控；当井内发生井涌溢流时，立即关井，注入高比重钻井液，恢复井内压力平衡，谓之二级井控；依靠井内流体自身压力平衡地层流体压力，谓之一级井控。

煤层气钻井勘探初期一律采取三级井控，也是科学的、合理的主张，合理性在于新区块、新构造、新地层、新气藏（四新），面对全新的地质环境，贸然开钻，冷不丁冒出一个什么高压的浅层油气藏，轰隆一声巨响，惊天动地，高压油气流蹿出井口，碰撞井口钻具产生火花，冲天大火淹没井场，瞬间，钻机融化，机毁人亡，震惊世界，这样的悲剧老牌石油生产国出现过，我们国家也出现过多次，这种事故，既毁坏地层油气藏，又破坏环境，应急救援处理劳民伤财，得不偿失，因此，井控宁可过头，每口井设防，不让一口井侥幸过关，对于这样一刀切的做法，从科学的角度，辩证地思考，实践中探求，笔者对煤层气井的井控安全有不同看法。

首先，对于“四新”地层，勘探井具有“探查”性质，决不能掉以轻心，麻痹大意，即使是没有高压油气藏，也要宁可信其有，不能信其无，“纸老虎”（气老虎）当做真老虎对待，不怕一万，就怕万一发生井喷，必须每一口探井都要安装防喷器，实行三级井控。那么，在完成地质勘探，摸清了地质构造和地层压力，掌握了区块地质情况以后，进入甩开开发阶段，不必要照搬照抄煤层气钻井工程设计作业规程，机械的、教条主义地抱住三级井控不放，甚至在明知道煤层气工区达不到二级和三级井控的情况下，煞有介事进行井控大检查，分明是一级糊弄一级，传递和分解井控责任，这种形而上学的做法，笔者不赞同。

其次，液压防喷器在钻机安全配置中，算是高贵的，动辄数百万元，超过二手钻机成套设备的价格，只有国有企业和有相当实力的集团公司买得着，养得起，对于工区内95%的民营、挂靠、个体钻井队来说，望尘莫及，即使是不得已配備的，也是“聋子的耳朵—摆设”，应付井控检查而已。液压防喷器是机电仪加上液压一体化的井控装置，对于日常的维护、保养、检查、使用有着严格的要求，具备相当高的专业理论和操作水平，能够在洞察井涌溢流的井喷前兆时，果断而熟练地开启液压防喷器，控制井喷，在煤层气工区，民营钻井队配备技术员也是凑数，在员工素质普遍低下的情况下，揠苗助长，万一发生井喷，岂不是要出大事。虽然说钻井队从队长、技术员、司钻等一应人马都有井控培训合格证，那是软硬兼施，被逼无奈拿的，哪一个司钻真正操作过液压防喷器？又有哪一个钻井队真正的进行过井控应急演练？又有哪一个领导亲临演练现场检查液压防喷器操作是否是真正的准确有效动作？作为现场安全监督管理人员，心知肚明，根本没有，即使有，也是子虚乌有的做假演练记录。

再次，钻井设计任务书规定把三级井控降为二级井控，要求钻井井场备足井控材料重晶石粉20吨，既然是开发井，地层熟悉，为什么还要这样设计，这就是不切实际的做法，其实，这也是自欺欺人，为了日后万一井喷解脱责任，这种只唯上，只唯书，不唯实的做法，造成人财物的浪费，殊不知，钻井队每搬一次井场，都要挪动一次20吨重晶石粉，久而久之，成为累赘，干脆，不再储备，这就为难开钻验收人员，这就是煤层气井控从设计到钻井工程过程中“两张皮”与“两扯皮”现象，消除这种现象，必须从源头上理清楚，从地质设计和钻井设计上澄清理论是非，解放思想，实事求是，放下井控的包袱，打开井控的枷锁，除“四新”地层的探井外，降低煤层气井井控级别，实行一级井控。