试论水平井钻井作业安全技术

（中国石油渤海钻探工程有限公司第一钻井分公司，天津 300280）

试论水平井钻井作业安全技术

吴墨染

（中国石油渤海钻探工程有限公司第一钻井分公司，天津 300280）

本文介绍了水平井钻井作业安全技术现状，探讨了作业安全技术的具体控制措施。

水平井；钻井；安全技术；现状

我国对石油资源的需要逐渐增大，为满足生产和生活的需要，我国油田开发的程度进一步深入。且水平井的开发和使用也随之逐渐增多，水平井是井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。有时为了某种特殊需要，井斜角可以超过90°，一般水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。水平井难度高成本也高，而且施工工序繁琐，容易发生钻井作业安全事故。2006年4月2日就曾在西柳10平1井发生卡钻事故，因此研究水平井钻井作业安全技术成为油井施工的重中之重。

一、水平井钻井作业安全技术现状

水平井的作业施工大多分散在户外，受风雨雪等自然环境的影响，水平井的施工条件相对恶劣。水平井是指井的透水段滤管呈水平放置的抽流体的集水建筑物。水平井具有向水平井的流动的趋势，且具有较大的垂向分速度，井透水段同含水层有较大接触面积，井的地表出口可避开地表永久障碍物，在含水层厚度很小情况下，可安装透水段很长的水平井，许多实际应用中水平井的以上特点使它在许多领域的应用较竖直井优越得多，水平井提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效提高了流体的抽取效率。也正因为水平井的特点，如果在风雨雪天气依旧进行施工，就会将杂物沉积到油井中，最终造成井陷等事故。

油气资源深埋地下，流动，开采，运输等条件复杂，如果水平井石油保存不当，会发生泄漏，有害气体一旦泄漏，会出现硫化氢，一氧化碳，氢氟酸等中毒窒息事故。如果在海上发生水平井开采过程中的泄漏，就会造成海洋海域污染及海洋生物死亡。水平井钻井作业不当会严重危害海洋安全。

因经济环境，地理，气候等条件，水平井钻井设备陈旧，且性能下降，这就增加了井下事故发生的频率。钻机动力不足，钻头硬度不够，严重影响施工周期。如果水平井钻井作业设备长时间没有进行维护和检修，那么柴油机，油泵，泥浆泵就会发生故障，若发生钻杆脱扣，钻杆折断的情况，就会引发井下事故。

在水平井钻井作业中，操作人员对开采流程不熟悉，或不清楚本次水平井钻井作业的重难点，会发生井下事故时处理不当。水平井钻井作业前，没有详细检查设备的具体情况以及安置情况，易发生事故。因为水平井钻井作业多在户外进行，且实行立体交叉作业。用到的多是大重型设备，而且会集中放置。那么作业现场会出现大量设备，人员，原材料等，如果没有事先安排这些设备的放置与进入现场的先后顺序，会出现水平井作业施工现场的人员伤亡事故。当钻井作业完成后，就要起出钻井设备，并进行井测和修护。如果施工人员对作业程序不熟悉，没有遵守必要规章制度，会发生事故。同时要重视水平井钻进和检测时油，气，水层的隔离。

图1 水平井示意图

二、水平井钻井作业安全技术控制

水平井钻井作业安全技术的控制，影响着水平井作业施工的质量和后续固井的好坏，也可以避免各种不稳定因素导致的事故。其中，就要做好对水平井钻井作业过程中施工设备和施工人员的安全技术控制。

水平井钻井设备是进行作业顺利与否的关键。在进行作业施工之前，要委派专人对施工地点的地质，地理，气候，水文情况进行检测，最重要的是要关注是否有风雨雪天气。如果出现就暂停作业，以免环境中的杂物堆油层造成污染和破坏，或对水平井钻井管道造成堵塞，引起井陷井喷等事故。

要事先安排好大型设备，人员的停放位置和次序，并派专人进行看管和协调，同时安置好进场人员，以免造成混乱，引起人员伤亡。同时要在钻井作业完成后，对起吊设备进行严格有序的实施，要注意油，气，水层的隔离进行。

排除经济，环境，气候等因素影响，施工人员要注意现场环境的保证和维持，并经常更新钻井设备，因为如果水平井钻井设备陈旧，且性能下降，就会增加井下事故发生的频率。如果钻机动力不足，钻头硬度不够，还会严重影响施工周期。要定期对水平井钻井作业设备进行维护和检修，避免柴油机，油泵，泥浆泵发生故障，大力引进先进钻井技术，如欠平衡钻井技术，还要注意更新当下使用的钻井技术，如井壁稳定技术、井液技术等。

在施工人员方面，要加大对水平井钻井安全技术的培训和管理，在施工人员进入作业现场之前，要进行岗前培训，比如，对施工中相应的规章制度，施工的操作流程，施工人员的思想素质，以及各种施工设备的型号和功能的培训。并实践模拟各种突发状况，在演练中熟悉事故并找出解决策略。同时要培养施工人员的逃生意识，以保证在发生井下事故时进行有效快速的逃生。同时聘请国内外资深的专家学者对施工人员进行培训，介绍国内外先进的钻井作业设备和流程，供施工人员学习并开发，以更好提升自身业务素质。在进入水平井钻井作业施工现场时，要做好各方的施工技术变更和技术交底，以更好调整施工流程和策略。只有提高施工人员的业务素质，才能在水平井钻井作业人的影响因素方面进行安全技术有利控制。

结语

目前我国的油气资源面临困境，而且数量在不断减少，开采难度也随之加大。只有加快开采效率，才能保证油气资源的充足，这一情况对水平井等设施的开采技术和安全控制有更高要求，只有有效预防和控制水平井钻井作业中的安全问题，才能以更高技术和效率进行油气资源开采。

[1]谢传欣，等．国内外井喷事故回顾[J]．安全、健康和环境，2004（02）．

[2]郭凤平，等．钻井安全评价综合数据库的建设[J]．现代制造技术与装备，2009（06）．

TE28 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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