钻井及井下作业井喷事故典型案例.docx

1、钻井及井下作业井喷事故典型案例一、钻井过程中发生的井喷事故案例1.双观21井井喷事故1.基本情况双观21井是河南油田双江区块的一口观察井，位于河南省桐柏县江河村，设计井深2550m，实际井深2468.25m，井别为直井，井口未安装防喷器。该井由河南石油会战指挥部32135钻井队承担钻探任务，于1979年7月23日18：40一开，表层设计下深80m，实际表层套管下深74.11m。7月27日0:05二开。2.事故发生及处理经过1979年10月17日0：00钻至井深2449.43m循环开始起钻， 7：35起钻完，起钻时连续灌钻井液，7:3514:00，换钻头后进行下钻作业，因钻头水眼堵塞，不能开泵，

2、14:0016:30处理憋泵，16：3017：10起出钻杆4个立柱（钻头位置在井深2339.67m）。17:1017:15开泵憋通水眼，17:1517:45发现钻井液池液面上升，且有大量原油、气泡从井口外溢，当班司钻立即发出报警信号，全队职工奔赴井场抢险，当班司钻迅速将方钻杆提至转盘面以上，钻杆座在转盘上，用大钳钳头压在刹把上，进行刹车。17:55发生井喷，喷高34m，喷出物为原油、天然气和钻井液，当时东北风34级，司钻立即通知机房司机和司助紧急停车，司机立即停1、2、3柴油机，在停运3柴油机时，因柴油机空气滤清器吸入的天然气进入燃烧室引起飞车，随即发生爆炸着火。18:00大火蔓延到钻台、机房

3、、钻井液池、1、2泵. 18:0018:40先后有4台消防车和4台水泥车赶到井场参加灭火，19:30井场灭火结束。10月18日利用水泥车打入1.241.27g/cm3的加重钻井液184m3进行循环，没有发现溢流。22日换好各种设备，井下钻具被卡，10月27日，泡油活动解卡，使用1.151.20g/cm3的钻井液循环,恢复正常钻进，钻至井深2468.25m完钻。本次井喷共损失时间近11天，烧毁的设备有B2-300型柴油机5台、自动压风机1台、井口工具、水龙带烧毁以及井架和绞车部分部件；当班司钻、司机和司助烧伤。直接经济损失40多万元。3.事故原因分析1）井喷及井喷失控原因当时钻井液密度为1.12

4、g/cm3，而本井该井段设计钻井液密度为1.251.27g/cm3, 低于设计密度，井底钻井液柱静止时间长达约10h没循环，地层流体不断侵入井筒，是造成井喷的直接原因。井口未装防喷器，发生溢流无法控制，造成敞喷，是造成井喷失控的主要原因。思想麻痹，岗位责任制不落实，对井喷的严重性和危害性认识不足，自始至终没能认识到该井会发生井喷失控着火，是造成这起事故的主观原因。缺乏井控工作经验和相关技术知识，不能针对险情提出有效的井控措施。井队干部和岗位工人技术素质差，工作标准低，在处理水眼堵塞时，坐岗观察不落实，起出部分钻杆期间在灌钻井液等环节未认真落实，不符合井控工作的有关要求。2）着火原因紧急停柴油机

5、措施不当，引起飞车和天然气爆炸，是井喷着火的直接原因。该井设计中，已告知油气层中有天然气存在，井队未引起高度重视，未采取防火措施，是井喷着火的主观原因。4.事故教训加强地层压力及油气特点认识。钻开油气层后，钻井液密度不能低于该井段设计密度,否则会增加发生溢流甚至井喷的风险。按标准安装防喷器。井口不装防喷器，一旦发生溢流无法实现二级井控，造成束手无策。树立“大井控”理念。井控工作是一项系统工程，涉及到钻井设计、钻井施工、组织机构、管理制度、装备配套、人员培训等方面，需要钻井、培训、安全、消防等部门通力合作，密切配合，相互协调。高度重视井控技术培训工作。井控技术培训是正确执行井控技术规定的基础工作

6、,训练有素的人员是贯彻执行好井控技术规定的保证,井控技术培训是一项经常性、长期性的工作，必须本着重点在基层、关键在班组、要害在岗位的原则，分层次施教，要培训钻井队每个班组整体作战能力，真正做到班自为战，战之能胜。认真落实井控岗位责任制，做到早发现早处理。案例2.文 72-98 井井喷着火事故1、基本情况 根据地质设计，文 72-98 井是一口一次开发井，该井设计井深 360Om，钻探目的是落实文 72 块沙二下和沙三中的含油气情况。根据邻井资料该井地质分层是沙二上 290Om, 沙二下 3200 m, 沙三上 350Om, 沙三中 360Om, 定深完钻。钻井液设计密度：2900 m 以前为优

7、质轻钻井液，密度为 1.20 g/cm3；29003200 m 密度为 1.401.45 g/cm3；32003600 m 密度为 1.551.60 g/cm3；钻遇高压油气层提前 50100 m 加重钻井液，在油气层段钻遇快钻时要循环观察 。该井于 1985 年 9 月 30 日 12:30 一开，1985 年 10 月 6 日 8:00 二开，11 月 19 日用 215.9mm 钻头三开，钻至井深 2891.30m 发生井喷着火。井身结构 :444.5mm257.25m+311.1mm2730.62m+139.7mm 3600m套管程序:339.7mm257m+244.5mm2715.9

8、9m+139.7mm 3598m井口装置:35MPa 的双闸板液压防喷器,并配有TYK160Z 型液压控制系统，三开前钻井队用钻井液泵进行防喷器试压 15MPa 不刺不漏。2、井喷失火事故经过1985年11月20日18:00 井队生产会安排要在11月21日 0:008:00 班边打钻边加重，在 2900 m 以前密度提高到 1.401.45 g/cm3 。故司钻接班后在继续打钻的同时组织当班人员加重，钻井液密度由接班时的 1.23 g/cm3 提到 1.29 g/cm3, 钻到 4:00时副司钻上钻台扶刹把，在 5:25 时钻到井深 2886m 连续出现 6m 快钻时，钻时分别为 5min 。

9、 5min 、 1Omin 、 5min 、 10min 、 7min 。地质工在 5:45 时捞取砂样时发现钻井液增多循环罐外溢钻井液和井涌，马上告诉司钻立即上钻台上提方钻杆同时通知机房停泵，当时方钻杆方余为 0.3m, 当方钻杆下接头提出转盘面，顶出大方瓦，第一个单根出转盘面 45m 时已发生强烈井喷 。 6:02 喷高 20m 左右，司钻刹住刹把挂上钳头，此时大方瓦已喷出,无法坐吊卡，司钻立即组织加重钻井液，住井干部钻井技术员马上打开放喷闸门，关液压防喷器，油压由 15MPa 降到零，开后有 0.5min 又升到 15MPa，又关时又降到零。连续四次没关住。副司钻又关几次还是没关住。 6

10、:23 泥浆工在泵房加重时发现振动筛火光一闪随即钻台上起火，此时队长赶到井场，在失火的情况下又关防喷器，储能罐油压由 15MPa 又降到零，当队长去关防喷器时方钻杆已溜人井内，闸板已失效。3、事故原因分析1) 井队无井控安全意识.在钻遇快钻时的时候,不应继续钻进,应停钻关井观察.2)井队技术素质差，井口安装不完善，交接不清楚。表现在：（1）钻开高压油气层前钻井队没有进行井控学习和井控演习.井喷发生后，钻井队技术员、副司钻未能关住防喷器。当环空停喷以后发现上防喷器芯子卡着方钻杆，说明防喷器和液控管线是好的。（2）井队未能贯彻执行井控条例。地质设计 2900 m 进入沙二下高压油气层并提前 501

11、00 m 加重，井队打到 2886m 密度仅 1.29 g/cm3, 而地层实际提前 14m 进入沙二下高压油气层，出现快钻时未及时停钻循环观察，无人观察井涌情况，没有及时关防喷器，最后导致井喷。3)防喷器和液控系统不匹配。由于液控系统容量小，在操作后油压降的幅度大，故工程公司管子站在安装时少装了一个头，防喷器下闸板未接，造成了操作失误一次。4)技术管理较差、岗位不严、不负责任。（1）钻井队在打开高压油气层前，生产会、井队长、井队工程技术员、井队地质对在 290Om 以前将密度提到设计要求的 1.401.45 g/cm3 都有过要求，但没有具体落实到实处。钻至井深 2886m 密度尚为 1.2

12、9 g/cm3。工程、地质都未严格把关停钻加重，麻痹大意。（2）在出现快钻时时各岗位人员没有坚守岗位。无人观察油气侵，待地质工在 5:54 捞砂样时才发现严重井涌 , 井涌量很大，再加上关井太晚，关井中又出现失误，随之引起强烈井喷。对井喷的先期预兆无人发现，管理上十分松懈。（3）钻井公司、钻井大队对钻开高压油气层前的检查、技术组织的落实不认真，思想上不重视，公司对井队的具体要求不够明确，对防喷器试压操作方法没有使队上有关人员真正掌握。5)文南地区的文 72 块，断块复杂，油气层压力异常，是当时开发的新地区，该井队又缺乏打高压井的经验 , 思想上麻痹大意，是造成这次井喷的原因之一。4、事故处理经

13、过11 月 21 日早上局、公司领导和有关人员赶到现场 ,8:00时钻台上有一股火，火势很大，火苗高 8m，钻台下在灌钻井液管线处冲出一股火直喷井架大梁，喇叭口和防喷器连接法兰刺出一股火，直烧防喷器 ；喇叭口一股火火势很大。当时风向是东北风，火烧的是西南方向井架大腿，人无法接近，井架随时有倒塌的可能。 10:30 研究决定先拉倒井架 ，第一次用拖拉机拉东北角崩绳，绷绳被拉断井架未倒。第二次拉死绳固定方向绷绳，井架倒在 2 号大腿方向，随即组织力量清理进场，托出油罐、发电房、机房柴油机、泵及倒塌井架。 14:00组织 8 部消防车进行灭火 未成功，在 16:10 又进行第二次消防车灭火仍未成功。

14、11 月 22 日 ( 第二天 )12：40 又组织 15 部消防车灭火未成功。 14: 00在消防水龙的掩护下开始清理钻台，拉下钻台上的杂物，15:50 把烧坏的钻机用 2 台拖拉机拉下钻台。由于井架倒塌，水龙头鹅颈管与由壬头的焊缝处被折断，从钻杆内喷出的一股天然气从鹅颈管的弯管处直扑钻台，火势很大，为使燃烧的气体向上喷，在消防水龙的掩护下气焊工在钻台上割掉 2 个鹅颈管法兰螺丝 (还剩 2个) 时，套上钢丝绳拉鹅颈管两次都未拉断，在第二次向后拉时使井架底座向后移动 30cm 左右，把防喷器与喇叭口的连接法兰拉偏，气体从法兰处向钻台前方剌去。当天研究决定将喇叭口和方钻杆割断，拖出井架底座，让

15、火势集中向上喷再组织灭火换防喷器。 研究试验带火切割方法。当天晚上研究后定下两套方案 :(1) 电弧气暴切割，人在 2m 以外操作；(2) 如第一套方案不行则用电焊割断。第三天(11月23日)9:30 时，环空气量减少停喷，在消防水龙的掩护下割断大、小鼠洞、井架底座拉筋和井口喇叭口。从防喷器下四通处接管线向环空灌水70 余方， 准备割断方钻杆，14:40 在防喷器上 0.3m 处割方钻杆，操作者站在离井口2m处的掩体内。17:03 从四通割透方钻杆随之有火苗喷出约0.5m，但未全断。 17:25 用拖拉机拖出井架底座，同时方钻杆断落。着了2天 11h 的大火熄灭，天然气从井口喷出，气柱高约 5

16、m 。第四天(11月24日)11:40 换装 35MPa 全封式液压防喷器及放喷管线，接着打入密度 1.60-1.62 g/cm3 的钻井液 40.5m3，15:31，历时 3d9h39min 的井喷着火彻底制服。本次井喷失火烧掉塔式井架一部，大庆型钻机一台，水龙头、大钩、游动滑车、天车、转盘各一台 , 钻台工具一套，一号柴油机受到部分损害。5、事故教训1）井控工作要常抓不懈，不能时紧时松，往往是几年不出事人们思想就会麻痹，结果是抓而不严、严而不细，漏洞百出；2）各种井控装备、设施应按照标准进行安装、测试；3）钻井施工中必须遵守各项井控制度；4）从钻井公司到井队对井控工作必须真正在思想上重视，

17、在管理和技术组织注重各项制度和技术措施的落实。案例3.下611井井喷事故1.基本情况下6-11井是河南油田沁阳区块的一口生产井，位于河南省泌阳县黄湾村，设计井深1500m，实际井深1208.76m，井口未安装防喷器。该井由河南石油会战指挥部32686钻井队承担钻探任务，于1980年8月7日4:30一开，表层设计井深53m，实际表层套管下深49.87m。8月9日10：45二开。2.事故发生及处理经过8月15日6:50钻至井深974m时，发现架空槽返出钻井液中有油花气泡，钻井液密度由1.07g/cm3下降到1.02g/cm3，当时钻井指挥部要求井队停钻处理钻井液，并送去16t重晶石粉，而井队只卸了

18、5t，退回11t，该队当天没有停钻加重处理钻井液，继续钻进。8月16日12:0016:00配重浆加重，钻井液密度提至1.05g/cm3，仍发生溢流，未引起重视继续钻进，16:00发现钻井液油气侵十分严重,返出的钻井液80%为原油，此时钻井液密度范围为1.001.03g/cm3，8月17日8:0011:30继续钻进，11:3020:00循环处理钻井液，加重晶石14t，搬土粉8t，钻井液密度提至1.05g/cm3，钻井液漏失约100m3，2h后密度小于1.00g/cm3。8月18日8:0014:45因无钻井液循环，起钻，14:4518:00等加重材料，18:0020:05配60m3加重钻井液，23

19、:10发现井口出气，并有原油从架空槽流出，此时空井，钻井液突然喷出,最高至天车5m以上，砂石撞击井架有火花出现，8月19日8:00以后,出现间隔性井喷，喷出的原油增多，喷高3055m。停了2口注水井后，喷势逐渐减弱，利用井喷的间隔时间，往井内灌清水，见不到液面，井内还发出轰隆声，至00:00井壁垮塌停喷。井喷时间35h14min，之后通井打水泥塞填井。3.事故原因分析钻井液密度过低。最低小于1.00g/cm3，是造成井喷的直接原因。井口未装防喷器，发现溢流无法控制，造成敞喷，是造成井喷失控主要原因。地层压力不清，是造成井喷的主要原因。思想不重视，措施不到位。3天内连续发生多次井涌未引起高度重视

20、，仅采取循环观察，甚至盲目继续钻进；无重浆和加重材料储备，造成空井等停现象。井身结构设计不合理，加重时出现上吐下泄现象。处理井喷措施不当，贻误了处理井喷最佳时机。4.事故教训加强地层压力及油气特点认识。钻开油气层后，所用钻井液密度以平衡地层压力为原则，否则会增加发生溢流甚至井喷的风险。加强井控安全意识。连续3天发生多次井涌未引起高度重视，未认识到井喷的危害，井控安全意识需加强培训和学习。按标准安装防喷器。井口不装防喷器，一旦发生溢流无法实现二级井控，造成束手无策。加大应急物资储备。无重浆和加重材料储备，发生溢流和井喷不能及时加重钻井液。钻开油气层前，应储备足够的重浆和加重材料，做到有备无患。案

21、例4.文 13-73 井井喷失控着火事故1.概述文 13- 73 井为文13 断块的一口开发井，设计井深 355Om。1987年1月26日 4:30第一次开钻，1月31 日第二次开钻，3月25日第三次开钻。套管程序：339.7mm 330.5m+ 244.5mm 2952.71m井口装置:KPY23-350(双半封+万能 )液压防喷器。该井钻至井深 3436m 时，因盲目混油，造成井内液柱压力急剧下降，于1987年4月11 日11:30 发生强烈井喷，随后又因误操作，引起井喷失控。4月15日 9:02，井内喷出物撞击井架底座引起火星，造成天然气爆炸着火。经16d8h2min 的抢险制服了井喷，

22、于4月27日19:32 结束了这场井喷失控着火事故。全井设备烧毁，死亡一人，伤2人，该井报废，直接经济损失492.4万元。2.事故发生经过1） 事故经过文13-73井于1987年4月11日钻至井深3436m。钻井液密度1.86g/cm3，粘度 86s，井下摩阻较大。为改善钻井液性能，决定混油处理。（混油前，既未加重钻井液，又未作有关计算，混油中没有控制混油速度。）采取边混油边钻进的方法，在短暂的1.5h内，往井内先后混入饱和盐水4.5m3 、原油 24 m3。混油期间，值班干部回宿舍吃饭，未安排人员监视液面变化。4月11日11:05，方钻杆打完，钻至井深 3459.38m，钻井液密度降至 1.

23、72 g/cm3。11:20 接好单根后，循环返出钻井液的密度已降至 1.67 g/cm3， 致使钻井液液柱压力远低于地层空隙压力(地层孔隙压力系数为 1.76)。11:25 发生井涌，11:35 井喷喷高 10余米，在慌乱中，实习员在未开启节流阀，且钻井液泵仍在工作的情况下，抢关防喷器，使套压从5MPa急剧上升至22MPa，终将液动阀外法兰焊缝处放喷管线憋断，随后抢关上液动阀。11:37 工长等三人抢开司钻一侧4高压闸门，由于井压过高，出口又是 90 度急弯头，在开启 56 圈后，这侧4 闸门外法兰焊缝又被憋断，造成全井井喷失控。工长被打断的放喷管线击中，当场牺牲，另两人被气流推出，受重伤。

24、高压油气流迅猛地从失控的井口喷出，整个井场被油气淹没。 3.事故处理过程事故发生后，油田立即成立了抢险指挥部。4月12日，在抢险指挥部的统一指挥下，各路队伍纷纷奔赴现场，做好抢险的各项准备工作。为抢出牺牲的工长，突击队员们在10 余支消防枪猛烈水射流的掩护下，逼近井口，于12日17:20将工长抢出。4月1314日，通过地面高压管汇强行压井，先后两次分别压入36m3和154 m3密度为 2.00 g/c m3的钻井液,均无效果。由于压井排量跟不上喷量，且压井压力高达 2830MPa，为防止水龙带、管汇等爆裂，出现更为复杂、危险的局面，决定放弃压井方案。 4月15日 9:02，因井内喷出物撞击井架

25、底座引起火星，导致天然气爆炸着火。9:15井架烧塌，9:22油罐爆炸，井场一片火海，设备被吞噬一光。 抢险指挥部根据进一步恶化的形势，决定抢险分两个方案同时进行，(1)迅速清障灭火，强换井口压井。(2) 利用邻井打救援井(后因井喷井塌，放弃救援井的施工)。 4月1621日，做全面清障的准备工作。由于该井油气层压力高( 约61MPa)，油气同喷，井口中心温度高达 1400 ，火焰喷高约47m, 离井口80 余米就烽烫灼人，给抢险工作带来了很大困难。抢险组首先在 10000 m2的范围内筑起高1.2m 、长约400m 的围墙 , 以放水冷却井口，在围墙四周开挖了深1.5m 的循环水沟，利用邻近引黄

26、支渠，并联了6台NB -600 钻井液泵及机组，保证给抢险作业提供充足的水源。在井场四周抢接了2000余m的127mm钻杆作为冷却供水主管线，同时突击制作了消防铁水枪、抓钩机和长气割枪等工具。4月22日，清障工作全面展开。清障工作的基本原则是：统一指挥，带火清障，先易后难，先外后里，切拖结合，分项作业。在消防水枪的水幕掩护下，首先清除被烧毁的井架、钻具及外围活动房。4月23日，将油罐、发电房和液控系统等拖出。4月2426日，因井塌，火势有所减弱。各抢险组抓住这一有利时机，在统一指挥下，加速清障。在此期间，除井口部分井架底座残骸外，全井清障工作基本结束。 4月27日，火势进一步减弱，突击队在水力

27、掩护下可以靠近井口。为此，抢险指挥部决定停止清障，强换井口。 4月27日11:05，将旧井口拆除，11:10 装上准备好的新井口(KPY35-35 双闸板液压防喷器及四通)，同时接上了控制管线和节流压井管线等，试关井一次成功。17:5019:32，压井，井口压力基本无显示。实际灌入密度为 1.651.70g/cm3的钻井液 84m3， 井口压力为零，关井观察。至此， 一场历时16天8小时的严重井喷失控着火事故得以解除。3、原因分析(1) 混油方法错误。混油前，既未加重钻井液，又未作有关计算，混油中又没有控制混油速度，采取边混油边钻进的方法。(2) 未认真落实坐岗制度 ;(3) 关井方法错误。在

28、未开启节流阀，且钻井液泵仍在工作的情况下，关防喷器，造成液动阀外法兰焊缝处防喷管线憋断。 (4) 放喷管线中采用 90急弯头。4.事故的教训1. 井控工作是钻井工作中的重中之重，一刻也不能放松；2. 钻井施工中必须遵守各项井控制度，井控制度是从各种已发生过的井控问题中总结出来的经验教训；3. 加强各岗位人员的井控培训，不要走过场；4. 发生井涌、井喷时各岗位人员应临战不乱，避免误操作；5. 各种井控装备、设施应按照标准进行安装、测试。案例5.王四122井井喷事故1.基本情况王四12-2井是江汉油田王场油田的一口老区调整井，位于湖北省潜江市境内，设计井深2050米，设计目的层是下第三系潜江组四段

29、，由钻井公司32326钻井队施工。该井于1989年8月22日开钻，1338表层套管下深96.68米，958技术套管下深1032.66米。三开前，井口装有KPY2335液压双闸板防喷器，放喷管线未接出井场，回收钻井液管线接在4号罐上。井喷前的钻具组合：812钻头+7钻铤77.58米+614钻铤79.03米+5钻杆+412方钻杆。钻柱未带钻杆回压凡尔 ，方钻杆未装旋塞。钻头喷嘴为14+11+0。根据实钻情况，本井虽然处于潜二段泥岩裂缝油藏发育地区，但钻开潜二段未发现大的油气显示。2.事故发生经过1）事故发生经过9月16日凌晨正常钻进中。400交接班（四班两倒制），井下情况正常。4:114:28：接

30、单根（井深1481.22米），未发现异常情况。4:40：司钻将刹把交给内钳工（农民协议工），离开钻台到材料房去锯旋绳。4:55:钻井液工舀钻井液时发现液面有少量油花和气泡，经测量发现，钻井液密度由1.31 gcm3降至1.30gcm3，粘度由51秒升至63秒，钻井液工将这种情况告诉了当班地质工和净化工，地质工去观察了钻井液槽和1号、2号循环罐，证实液面确有气泡，去找司钻汇报，但未找到。5:05:槽面气泡增多，油气味浓，仍未引起重视。5:35:代替司钻的内钳工见泵压不正常，停钻检查，发现钻井液从井口喇叭口溢出，凭经验判断要井喷，于是立即鸣笛报警。司钻听到报警后，跑到井口，发现钻井液外溢，急忙上钻

31、台接过刹把，未采取关井措施，只想着接回压凡尔。卸方钻杆时大钳打滑，3分种后才卸开，此时钻杆内已开始喷钻井液。井口操作人员先试图把回压凡尔接在井口钻杆上，因喷钻井液，几次都未能接上，副队长又抱起回压凡尔往方钻杆下面接，因钻台极滑，难以操作，多次抢接均未成功。在钻台上的人员抢接回压凡尔的同时，钻台下的人员已打开2号放喷闸门，关了防喷器，控制了环空。柴油机工启动了3号柴油机，停了1、2号柴油机，切断了机泵房电源，还用水冷却了1、2号柴油机的排气管。5:45:一声巨响，4号循环罐处燃起大火，火势迅速蔓延，钻台上人员终未能抢接上回压凡尔，撤了下来。井口钻具内流体失控，油气大量喷出，喷高超过井架天车。5:47:井架上二层平台附近主油气流着火，火焰高达45米以上。因环空油气在往4号循环罐放喷，循环系统及机泵房等处燃起大火。6:13:井架烧塌。2）事故处理经过第一阶段（9月16日18日）：临时救急，解决水源，着力灭火，组织反循环压井。井喷发生后，公司蹲点干部及井队职工马上组织起来，抢出井场氧气瓶、资料及发电机，并打开储油罐盖子，关闭油管线闸门，迅速上报险情。局、公司领导赶到现场后，迅速成立了抢险指挥部，立即实施应急措施。（1）组织消防车、水泥车向井口浇水，冷却井口，掩护突击队员接近井口工作。（2）实施手动锁紧防喷器闸板控制环空，撤走防喷器远程控制台。（3）在井场四周抢