浅谈如何做好基层井控管理工作

彭利，许少华，蒋建伟

浅谈如何做好基层井控管理工作

彭利1，许少华2，蒋建伟2

1.中国石油西部钻探工程公司工程技术与市场处(新疆乌鲁木齐830011)
2.中国石油西部钻探工程公司克拉玛依钻井公司(新疆克拉玛依834000)

从中国石油2003年至2013年间发生的典型溢流井喷险情入手，分析了导致这些典型事故发生的常见原因，从设计、操作、设备、意识、培训、监督6个方面提出了加强设计的准确性、操作的规范性、设备的完整性、意识的防范性、培训的重要性和监督的专业性等基层井控管理工作的对策和建议。

井控工作;基层井控管理;井喷事故

井控工作是石油与天然气勘探开发过程中的重要环节，是安全生产的重中之重。井控管理的重点与关键在基层，所以，做好基层井控管理工作，是当务之急，是实现效益与安全双赢的保证。

1 中国石油2003年至2013年典型溢流井喷险情

尽管重庆开县“12.23”事故后，各大石油企业更加高度重视井控工作，完善井控管理机构，落实井控工作职责，更新井控装备设施，加强井控知识培训。由于效益与安全的矛盾，人员更替频繁等，井控工作在基层单位开展的并不均衡。据不完全统计，2003年至2013年中国石油每年发生溢流150次以上，10年间发生井喷失控事故12起，基层井控安全形势依然严峻。

1)2006年10月5日1点20分，华北油田泉320-1X井一开钻进至1 294.24m后起钻第12柱发生溢流，2次抢接旋塞不成功，关井失败，泥浆在很短时间内喷至二层台，发生井喷。

2)2007年6月5日0点25分，吉林红岗油田红G+4-52井使用密度1.25g/cm3钻井液钻进至1 310m时突然发生井漏失返，0点50分在起钻中发生井喷失控事故，6月7日1点30分事故得到基本控制，井喷失控48h40min。

3)2009年1月14日18点，大港油田庄4-16K侧钻井钻进至1 647m起钻中发生溢流，在关井观察期间发现与钻井四通连接处的3#闸门刺漏，经抢险人员的全力抢险，15日0点压井成功，险情解除，没有造成人员伤亡和着火，没有造成较大环境污染。

4)2013年4月19日7点15分，青海英东油田英9-4-A5井处置井漏过程中发生井喷，4月19日20点05分关井成功，险情得到控制，历时12h50min，事故未造成人员伤亡和设备损毁。

2 典型事故发生的常见原因

井喷事故的发生是多岗位、多层次、多方面违章或工作不到位的综合结果[1]，主要表现在以下几个方面:

2.1地质设计与工程设计缺陷

2.1.1 地质设计缺陷

地质设计中没有按要求提供全井段地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、浅气层资料、邻井资料、已开发区块注水井分布和分层动态压力数据。故障提示笼统，针对性不强，特别是对于油气层多年注采后的变化没有任何提示。如华北油田泉320-1X井，地质设计数据不全，无浅气层提示，只提供了主力油层的压力系数，没有提供全井地层孔隙压力曲线，使浅气层钻井技术措施和全井钻井液密度设计缺乏科学依据。

2.1.2 工程设计缺陷

1)井身结构不合理。表层套管下入深度不够，当钻遇到异常压力地层或遇溢流关井时，在表层套管鞋处憋漏，钻井液窜至地表，无法实施有效关井;部分井设计不下技套，长裸眼钻进，同一裸眼井段同时存在漏喷层，更增加了井控工作的难度。

2)钻井液密度设计不合理。

3)防喷装置设计不合理，如浅层气井或稠油井只装一个单闸板防喷。

4)井控技术措施针对性、可操作性差。部分钻井工程设计中没有对邻井的井漏复杂或已发生溢流情况进行描述，没有对可能发生的井漏、漏转喷的风险进行提示，没有提出有针对性的预防和处理措施。

2.2井控装置安装使用及维护不符合要求

2.2.1 井口不安装或未按要求安装防喷器

不安装或未按要求安装防喷器主要有以下几种原因:一是部分区块设计中，认为地层压力系数低，不会发生井喷，不用安装防喷器。如红G+4-52井在钻井过程中发生严重井漏，环空液面下降，导致浅气层的流体大量涌入井筒，引发井喷，由于没有安装防喷器，致使井喷无法有效处置。二是部分公司井控装备的配备数量不足，无法满足现场施工的需要，从而简化或不使用防喷器。三是单井大承包后，片面追求节约钻井成本，不安装防喷器。

2.2.2 井控设备的安装和试压不符合要求

部分基层井队为抢抓施工进度，忽略安装质量，对一些关键部位未进行标准安装，造成在发生应急情况时无法发挥应有的作用。另外对井控设备的试压不按设计要求执行，结果在关井过程中井控设备发生刺漏，造成险情。如大港油田庄4-16K侧钻井在钻进至1 647m起钻过程中，发生溢流，在关井观察期间发现与钻井四通连接处的3#闸门刺漏，造成井喷失控。

2.2.3 井控相关设施配备不全或性能未达标

个别油气田未按具体情况配齐配全钻具内防喷工具、井控监测仪器仪表及钻井液处理装置和专用灌注装置。部分基层单位现场设备老化或无法运行，造成发现井下异常情况迟缓，延误了处理复杂情况的最佳时机。

2.3井控技术措施不完善或未落实

1)对浅气层的危害性缺乏足够的认识，无针对性的技术措施或未落实[2]。不做表层套管鞋处的地层破裂压力测试;不做低泵冲试验;钻完浅气层不求上窜速度;循环时无人观察井口返出量及油气显示情况;不及时调整钻井液密度;发现异常情况后不关井，也没反复检查判断溢流;节流放喷时井口压力过高，大于地层破裂压力;压井钻井液密度过高等。

2)未采取措施预防抽吸压力。例如:原地大幅度反复活动钻具;开泵循环时未观察油气显示、返出量;钻头泥包未解除就强行起钻。

3)油气层中钻进时不执行相关技术措施。起钻前不充分循环钻井液，使其性能均匀;在油气层中起钻速度过快;起钻不灌满或没有及时灌满钻井液，不认真校对灌入量是否正常，下钻不认真校对返出量是否正常，不能第一时间发现井下异常情况。

4)空井时间过长，因设备故障检修时间长，也未重新下入井底循环除后效。

5)相邻注水井不停注或未减压，造成钻进过程中出水或出油，造成液柱压力降低引发溢流。

6)钻遇漏失层段发生井漏未能及时处理或处理措施不当。发生井漏后，要及时堵漏提高井眼承压能力，而不是只想到提钻防止地层坍塌卡钻埋钻具，更不应该不及时观察井口，液面下降而不能发现，最后造成溢流井喷。如青海油田英9-4-A5井，发生井漏后直接提钻，不确定井内钻井液液面，最后造成井喷事故。

7)不按设计要求执行钻井液密度，在施工过程中，不及时按设计要求调整钻井液密度，造成密度过高或过低，发生井漏或溢流风险，最终造成井喷险情。

2.4未及时发现溢流，未及时关井

2.4.1 未及时发现溢流

作业人员业务素质不强，不能对不同工况的溢流显示做正确判断;作业人员责任心不强，在明显溢流显示的情况下，要么思想麻痹，要么脱岗睡岗，以至于不能在第一时间发现溢流，演变成井喷。

2.4.2 未及时关井

1)井控设备交接不明，在遇到溢流时，因为某一井控设备的待命工况不明而不敢关井，造成井喷事故。如泉320-1X井，不确定井口四通两侧闸门的开关状态，未敢关闭半封闸板防喷器。

2)井控设备在关井过程中出现故障，造成井喷事故。

3)岗位人员不在岗，分工不合理，操作不熟练，不能在第一时间抢接好设备，造成井喷事故。

3 做好井控管理工作的对策和建议

为了做好基层井控管理工作，保证基层现场井控安全，重点应抓好以下几项工作:

3.1设计的准确性

地质设计和工程设计是现场钻井作业的指导书，是决定钻井成败的首要环节。油气田设计部门要认真开展设计中井控方面的资料收集工作，确保地质和工程设计为井控安全提供全面准确的资料数据，提高井控安全措施的针对性。

3.1.1 地质设计

综合应用地震、地质录井、测井测试，压裂等各类资料分析处理，提供正钻井的压力剖面等资料信息[3]。对浅气层资料做详细解释(层段、地层压力系数、油气水情况、临井复杂情况等)，并对其潜在风险给予明确提示，工程设计要制定针对性的技术措施。设计要根据区块开发程度不断更新，具有针对性和可操作性，特别对于老区开发，由于长年注水压裂，地层原始压力已被破坏，而设计部门应根据当前井钻探情况和电测情况及时更新设计，更好地为现场钻井服务，避免现场打遭遇战。

3.1.2 工程设计

工程设计书应根据地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、岩性剖面和保护油气层的需要，设计合理的井身结构和套管程序。不能因追求效益而不下技套或简化井身结构。

工程设计书应根据地质设计提供的资料进行钻井液设计，钻井液密度以裸眼井段最高地层压力为依据，并附加一定的安全附加值。在紧急情况下，钻井队可以适当提高或降低钻井液密度，处理完毕后，需上报设计部门进行钻井液密度修改。

工程设计书中井控提示部分应对以往开发井出现的溢流井喷险情做详细介绍和重点提示，以便井队在相应井段做好防范措施。

3.2操作的规范性

开发过程中遭遇高压地层发生溢流是不可避免的，在第一时间发现，采取正确合理的操作步骤进行处理，一般是不可能发生井喷或井喷失控的。归根到底是由于现场人员在处置险情过程中无章可循、思绪混乱、错误操作所致。所以，对可能发生溢流井喷的先期预兆做好合理的预判并制定相关应急处置措施，井喷都是可控的[4]。

3.2.1 抽吸诱喷

从以上的案例中，可以发现，很多情况下溢流井喷发生在提钻作业中，而导致溢流井喷的最初原因是抽吸所致。抽吸最大的危害是减少了井筒液柱压力，加之无法向井内补充钻井液，最终导致油气入侵，发生溢流，甚至井喷。

先期抽吸的情况下，应停止起下钻，将钻具下入井底循环调整好钻井液性能后再提钻。正式提钻前可先进行短程起下钻，检测油气上窜速度，确认好安全作业周期后再提钻。

若在提钻过程中已发现溢流情况，因及时关井求压，进行节流循环排油气，而不能错误地继续提钻或敞开井口循环。

3.2.2 井漏诱喷

油气层中钻进阶段发生井漏，特别是在井漏失返和含有浅层气的情况下，是钻井作业中最可能发生溢流井喷的情况。最明智的处理方式是先进行堵漏作业，及时建立循环通道，稳定液柱压力，才能进行下步溢流处理。盲目提钻避免卡钻只会造成更严重的后果。

3.2.3 钻井液密度的执行力

执行设计是钻井作业的根本。因为设计是前期开发的总结，是无数次教训后的沉淀。特别是钻井液密度，它是平衡地层压力的根本。只有合理的钻井液密度才能有效地平衡地层压力，防止油气侵入井内，保证钻井施工的安全。

3.2.4 井控设备的待命工况

加强岗位井控设备定岗定责制度和岗位交接班制度的落实，必须保证井控设备处于待命工况，不管井下出现什么情况，都能在规定的时间内实施关井，对井口实施控制。要避免由于检查和交接不到位而造成不敢关井或关井错误情况的发生。

3.2.5 岗位应急处置的熟练性

对于现场岗位人员，应熟练掌握关井程序，在遇到突发情况时应能临危不惧，果断处置。平时应加强特殊情况下应急处置能力的培训，让岗位人员对可能遇到的情况做到有心理准备。

3.2.6 发现或疑似溢流，应立即关井检查

任何情况下，返出量增加、钻井液总量增加、停泵后钻井液继续外返、提钻过程中外返钻井液，都应该立即关井检查，综合判断是真溢流还是假溢流。

3.3设备的完整性

井控设备是实施关井作业的保证，是防止油气喷出井口的屏障，是进行压井作业的通道，所以井控设备的完整决定井控的安全。

1)必须保证井控设备的齐全配置，应加大对井控设备的资金投入。

2)应根据相应井段中最高地层压力选择合适压力级别的井控设备，不要因压力级别低而造成事故。

3)应加强监测设备和灌注装置的更新，更换精度高、性能稳定的相关监测灌注设备，使现场在第一时间内发现异常、处理异常，减少处理复杂的难度。

4)应加强井控设备的安装标准、维护标准的实施。应按照标准进行安装，保证安装质量;安装完毕后，应按照设计要求进行试压，验证井控设备的承压性能，为关井后可能的关井压力提供安全保证。日常维护中应对关键要害部位进行细致检查，发现问题应及时整改，保证井控设备处于待命工况[5]。

3.4意识的防范性

加强意识的防范性，任何异常情况在第一时间发现，及时汇报、及时分析，做出果断合理的处置，是防止出现井控险情的关键。基层现场每一个岗位都是井控管理的执行者，有责任有义务做好井控工作，在平时的工作中，要始终把井控防范意识放在心上，对现场出现的任何异常情况都要做到及时汇报，及时分析处理。

不管是操作者和管理者，在井控工作上都不能偷工减料，该安装的设备要安装，该执行的井控技术措施要严格执行。

3.5培训的重要性

低成本经营压力、人员更替流动性大、对井控技术和原理掌握少、对井控事故没有感性认识、岗前培训时间短等问题，对井控培训提出了更高的要求。

1)岗位工人的培训。突出在判断、发现油气侵知识、关井程序、设备的安装维护使用、一次井控的技术措施4个方面加强培训。

2)技术干部的培训。突出在出现油气侵后安全周期的确定、关井后如何节流循环、如何压井、压井参数的计算4个方面加强培训。

3)管理干部的培训。突出应急程序、关键时刻的决策能力、应急资源的组织能力、井控制度的熟悉及落实4个方面加强培训。

当然，对基础井控知识应做到普及培训，在进行培训的过程中，应通过相关井喷教育片对学员进行感性教育，让他们明白井喷失控的危害性和井控工作的重要性。另外，应对以往典型案例进行案例分析，设置障碍，提出问题，并加以讨论。让学员掌握主动性，真正的学以致用。

3.6监督的专业性

现场监督是井控设计执行的检查者，是井控隐患的发现者，是井控安全的监督者。做好井控监督工作，对井控安全起到至关重要的作用。

1)监督到实处。对现场关键技术措施的执行情况，要做到监督到现场;对日常井控设备的待命工况，要做到检查到零件;对违反井控要求的操作，要做到及时制止。

2)加强自我学习。监督自身要加强井控知识的学习，对井上的工况做到充分了解，对可能的隐患做到及时提醒，督促现场做好井控工作，让监督的作用充分显现。

4 结束语

基层井控工作是一项系统管理工程，需要全员参与与重视[5]。营造“人人懂井控，人人抓井控，人人会井控”的良好局面，需要得到建设方和施工方的密切合作，需要提升现场管理者对井控的重视性，也需要进一步提升井控培训机构培训质量。井控工作的成败关系安全与效益，只有抓好它，才能实现安全、高效、盈利。

[1]周育武，刘华敏.建44井井喷失控事故分析[J].石油化工安全技术，2002，18(6)：5-7.

[2]《石油天然气钻井井控》编写组.石油天然气钻井井控[M].北京:石油工业出版社，2008.

[3]刘杰.浅谈井控管理工作[J].地质装备，2009，10(1)：41-45.

[4]罗伯特.D.格雷斯.井喷与井控手册[M].高振国，王胜启，高志强，等，译.北京:石油工业出版社，2006.

[5]王福国.“积极井控”理念在石油企业推行探讨[J].油气田环境保护，2012，22(3)：74-75.

The common causes leading to the typical overflow blowout accidents happening in CNPC from 2003 to 2013 are analyzed，the countermeasures and suggestions for preventing the blowout accidents are proposed by strengthening the accurate design，the standardized operation，the perfect equipment，the defensive consciousness，the professional training and supervision.

well control work;well control management at the grass-roots level;blowout accident

梅

2014-11-24

彭利(1981-)，男，工程师，现主要从事井控安全管理工作。