鉆井中泵壓變化原因分析及事故預(yù)防措施

王小江 郝子軒 房勇鋼

摘要：鉆井泵是鉆井行業(yè)的核心，鉆井不同情況的變化是由鉆壓的變化而來(lái)的，想更好地預(yù)防鉆井事故發(fā)生就要及時(shí)關(guān)注泵壓的變化，從鉆井安全管理抓起，保護(hù)好鉆井現(xiàn)場(chǎng)，排除不良因素對(duì)鉆井的影響，營(yíng)造安全的鉆井工程環(huán)境。文章對(duì)鉆壓變化的各種原因情況進(jìn)行了分析，并提出了事故的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鉆井；泵壓變化；鉆井泵；鉆井行業(yè)；鉆井事故 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE28 文章編號(hào)：1009-2374（2016）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.075

1 概述

在使用鉆井進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，泥漿泵的使用對(duì)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用，所以泥漿泵又被叫做鉆井的心臟。通過(guò)泵壓的變化人們可以直接了解鉆井的情況，能及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)鉆井出現(xiàn)的情況做出判斷和分析，找到原因并提出解決的方案，為鉆井的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

2 泵壓變化原因

2.1 泵壓升高原因

在生產(chǎn)過(guò)程中，隨著鉆頭的不斷深入，鉆井深度也跟著增加，那么泥漿泵的泵壓也會(huì)隨著井的不斷深入而升高，但這一過(guò)程的變化是比較緩慢的。鉆頭在工作過(guò)程中會(huì)被地下的泥漿包裹住，鉆頭被包住之后會(huì)表現(xiàn)出如鉆時(shí)變慢，鉆頭扭矩增大，在一般的情況下出現(xiàn)這種情況泵壓會(huì)有所升高但表現(xiàn)并不明顯，但泵壓明顯增高且幅度大，說(shuō)明鉆頭水眼被堵死，因?yàn)樗鄢霈F(xiàn)堵塞的情況下，會(huì)引發(fā)如憋壓、環(huán)空不暢、水力清洗不好等情況。除了泥包鉆頭，卡鉆也會(huì)引起泵壓的升高，由于井下地質(zhì)情況復(fù)雜，隨著鉆頭的不斷深入，鉆頭進(jìn)入地質(zhì)較硬的層面極為容易造成卡鉆，在出現(xiàn)卡鉆的情況下，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)增大，其排量會(huì)突然增加，泵壓也會(huì)跟著升高。除了上述兩個(gè)主要因素外，引起泵壓升高的因素還包括泥漿密度升高、鈣侵黏土形成絮凝、定向打井時(shí)鉆壓過(guò)大等，這些都會(huì)引發(fā)泵壓升高。

2.2 泵壓降低原因

造成泵壓下降的原因主要有活塞與缸套刺壞，但是沒有波動(dòng)的現(xiàn)象，一般在下降1MPa時(shí)我們就可以發(fā)現(xiàn)。另外還有高壓管匯閘刺壞，在泵壓下降1MPa時(shí)我們就能夠發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)得比較晚，泵壓就會(huì)一直下降，但是在下降過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。另一個(gè)主要原因就是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，在柴油機(jī)工作過(guò)程中其轉(zhuǎn)速的高低也會(huì)直接影響泵壓。在生產(chǎn)過(guò)程中除了以上三種主要因素外，還有其他原因，如水眼脫落，鉆具刺漏，油、氣、水侵入井眼，鉆具使用周期過(guò)長(zhǎng)等都是引起泵壓下降的原因。

2.3 泵壓波動(dòng)原因

泵壓波動(dòng)有以下成因：上水管密封不嚴(yán)或損壞，凡爾體卡死或無(wú)法關(guān)閉，鉆井液比例不均，泥漿比重不均。在上述成因中上部管封不嚴(yán)或損壞為最主要因素，因?yàn)樯纤軗p壞在其表面有抽氣現(xiàn)象或鉆井液滲出，因?yàn)槠茡p就會(huì)進(jìn)入空氣，由于管道內(nèi)空氣的進(jìn)入就會(huì)使泵壓出現(xiàn)波動(dòng)，其表現(xiàn)為壓力表表針上下擺動(dòng)、水龍帶劇烈晃動(dòng)等。

3 事故的預(yù)防

在上文中我們對(duì)造成泵壓異常的原因進(jìn)行了分析，那么我們?cè)趹?yīng)對(duì)這些異常情況時(shí)要做好哪些預(yù)防措施呢？應(yīng)從以下方面著手：

3.1 強(qiáng)化操作人員水平

在操作人員上崗之前要對(duì)其進(jìn)行專業(yè)水平的培訓(xùn)，使其在操作過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行安裝、檢修以及操作，要對(duì)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和相關(guān)知識(shí)充分掌握，并認(rèn)真地對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡回檢查，還要不斷提高自身的知識(shí)及操作水平。

3.2 保證鉆井安裝質(zhì)量

在對(duì)鉆井進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)，我們要嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。要做到平、正、全、穩(wěn)、五不漏來(lái)保證鉆井質(zhì)量，還要有專人對(duì)鉆井進(jìn)行負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行定人、定量、定點(diǎn)、定期的檢查工作。

3.3 加強(qiáng)日常維護(hù)

對(duì)鉆井要加強(qiáng)日常的維護(hù)，如發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)地進(jìn)行排除，避免發(fā)生綜合事故，要做到及早發(fā)現(xiàn)、及早排除，保障鉆井的安全生產(chǎn)。

4 鉆井安全因素分析

4.1 人為因素

在生產(chǎn)生活中，人為因素是一個(gè)主要且動(dòng)態(tài)的因素，在鉆井生產(chǎn)過(guò)程也不例外。在鉆井運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的各種事故如井下事故、設(shè)備事故、人身傷亡事故等這些都是由人為的因素所引發(fā)的。人在工作的過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)各種的疏忽，而這恰恰就是事故的根源所在。例如天然氣井出現(xiàn)井噴事故，有很多因素可以造成井噴事故，但是事后經(jīng)過(guò)專家的研究發(fā)現(xiàn)人為因素占到了90%，這包括設(shè)備操作不當(dāng)、開采方法不合理、處理突發(fā)事故不當(dāng)?shù)?，這些人為因素給工程帶來(lái)了重大的人員與財(cái)產(chǎn)損失。

4.2 環(huán)境因素

人在自然的面前是十分渺小的，那么環(huán)境因素也是人們無(wú)法控制的，它所造成的損失也無(wú)法有效控制，在鉆井作業(yè)時(shí)所出現(xiàn)的環(huán)境因素包括鉆井所在的地區(qū)，地理?xiàng)l件、地層壓力、自然氣候等，這些因素都會(huì)對(duì)鉆井作業(yè)產(chǎn)生直接影響。例如，在鉆井作業(yè)中，如果地層的壓力高過(guò)井底壓力很可能會(huì)造成井漏現(xiàn)象，這就會(huì)為鉆井帶來(lái)不可控制的危險(xiǎn)。

4.3 設(shè)備因素

鉆井工程中事故頻發(fā)還有一個(gè)主要的因素，設(shè)備因素。這個(gè)因素對(duì)鉆井的安全影響主要包括機(jī)械系統(tǒng)的性能、完整性、監(jiān)控系統(tǒng)的靈敏性、可靠性等。鉆井作業(yè)一般都是野外作業(yè)，作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)條件與氣候都十分惡劣，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備操作的穩(wěn)定性下降，增加了事故發(fā)生的可能性。例如高壓管線出現(xiàn)了刺漏會(huì)造成人員傷亡，防噴管線出現(xiàn)刺漏就會(huì)出現(xiàn)井噴事故。再加上我國(guó)鉆井機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化程度還沒有達(dá)到一個(gè)相對(duì)的高度，在工作中發(fā)生事故的可能性會(huì)比先進(jìn)國(guó)家的設(shè)備

更大。

5 鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全管理措施

5.1 強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)護(hù)

安全監(jiān)護(hù)是對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)的一種保障措施，實(shí)施安全監(jiān)護(hù)需要安排專門的監(jiān)護(hù)人員配合現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行安全管理。對(duì)鉆井工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，樹立良好的安全管理意識(shí)。評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)有可能發(fā)生的危險(xiǎn)，并應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)做出有效的應(yīng)急預(yù)案，嚴(yán)格控制各項(xiàng)環(huán)節(jié)，排除工作中潛在的危險(xiǎn)。在對(duì)鉆井的安全管理過(guò)程中，要注意到安全監(jiān)護(hù)的重要性，把作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工作內(nèi)容規(guī)范化。

5.2 創(chuàng)建安全管理制度

在鉆井作業(yè)中危險(xiǎn)是始終相伴的，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理方面應(yīng)創(chuàng)建相應(yīng)的安全制度，并在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面應(yīng)用。鉆井的有關(guān)負(fù)責(zé)人按照要求對(duì)各個(gè)部門的負(fù)責(zé)人進(jìn)行培訓(xùn)并參與到安全制度中，使各個(gè)部門有能力完善自身的安全制度。

5.3 現(xiàn)場(chǎng)防火管理

在鉆井作業(yè)的事故中，火災(zāi)是一種高發(fā)的事故，是具有較大風(fēng)險(xiǎn)且危害巨大的事故，針對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境防范火災(zāi)要做到，對(duì)易燃易爆品進(jìn)行分區(qū)放置，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格地控制明火并設(shè)立安全區(qū)，提高現(xiàn)場(chǎng)防火能力，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備要定期檢察，保證鉆井的施工作業(yè)處于一種安全的狀態(tài)，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人員要樹立防火安全意識(shí)，并對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行防火培訓(xùn)，使他們能夠熟練使用消防器械，具有撲滅火災(zāi)能力、保護(hù)鉆井現(xiàn)場(chǎng)的安全。

5.4 提高鉆井作業(yè)人員操作技能

鉆井施工作業(yè)對(duì)操作人員的要求是十分嚴(yán)格的，在鉆井事故中90%的事故都是由于操作人員的自身原因造成的。正因如此，對(duì)鉆井人員的操作技能進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)是十分重要的。提高操作人員的專業(yè)技能保障鉆井安全，并滿足安全管理需要，是每個(gè)鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作中的重中之重。

6 結(jié)語(yǔ)

泵壓出現(xiàn)異常情況的原因是多樣的，我們要根據(jù)不同的情況進(jìn)行具體了解，一定要找到泵壓變化的原因，在此基礎(chǔ)上采取合理的措施，避免事故的發(fā)生。在平時(shí)的鉆井作業(yè)中，要加強(qiáng)崗位巡回檢查、注意泵壓變化范圍，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)整改，做到防患于未然。

參考文獻(xiàn)

[1] 周浪君，張志軍.鉆井中泵壓變化原因分析及事故預(yù)防措施[J].科技致富向?qū)В?015，（12）.

[2] 劉曉坡.定向鉆井中壓差卡鉆事故的原因及預(yù)防措施[J].中國(guó)和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014，（1）.

[3] 侯常文.地?zé)徙@井常見套管斷裂事故的處理及預(yù)防

[J].西部探礦工程，2007，（1）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）