鉆井工程安全動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法研究

楊鵬

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)各方面的事業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。其中鉆井工程是發(fā)展石油產(chǎn)業(yè)的重要工程，也是最基礎(chǔ)的工程，在鉆井工程中，安全是最重要的問題之一。鉆井工程發(fā)展的過程中，因?yàn)槭窃诰畠?nèi)進(jìn)行操作，所以具體的情況比較復(fù)雜，所以經(jīng)常容易出現(xiàn)事故，卡鉆、井噴、井漏以及鉆井事故都是經(jīng)常發(fā)生的事故，接下來我們將通過分析這些問題來進(jìn)一步了解安全評(píng)價(jià)指標(biāo)確定和鉆井工程安全系統(tǒng)的建立以及相關(guān)問題的預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵字：鉆井工程；安全動(dòng)態(tài)；評(píng)價(jià)方法

所謂的鉆井工程就是利用一些機(jī)械設(shè)備，在地表鉆孔并且形成一定深度、圓狀的圓柱形孔眼的工程的總稱。主要的設(shè)備就是鉆井機(jī)，鉆井機(jī)又可以分為旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)和頓鉆。在鉆井工程中，根據(jù)其用途不同，所鉆的井直徑大小和孔的深度有很多的不同，鉆井的用途包括巖石、礦石等地下或者地表物質(zhì)取樣，獲得巖石礦物層的相關(guān)資料、對(duì)地下水文進(jìn)行觀察、開發(fā)地下石油、天然氣、水、熱能等。不管是哪一種工程，鉆井工程中的安全動(dòng)態(tài)方面的內(nèi)容都是重中之重，所以安全問題還是要被放在第一微的。通過對(duì)安全動(dòng)態(tài)評(píng)估方法進(jìn)行研究，進(jìn)而提高整個(gè)鉆井工程的安全性，保證工程安全的同時(shí)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一、常見鉆井工程中復(fù)雜情況與問題

鉆井工程因?yàn)槭窃诘叵逻M(jìn)行操作的，所以一些機(jī)械設(shè)備操作不方便，在機(jī)械輔助的情況下還需要大量的人工。之所以進(jìn)行鉆井工程，就是為了對(duì)地下未知的內(nèi)容進(jìn)行研究，所以未知的、復(fù)雜的情況對(duì)于整個(gè)鉆井工程有很大的影響。

（一）復(fù)雜情況的基本狀況。復(fù)雜情況指的就是地表巖層以及巖層之后的物質(zhì)，必須對(duì)鉆出來的巖層物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，通過檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)對(duì)其下一層物質(zhì)的內(nèi)容進(jìn)行判斷，避免不必要安全事故的發(fā)生。復(fù)雜情況造成的完全事故不計(jì)其數(shù)，有可能因?yàn)楣こ處煹呐袛嗍д`造成鉆井工程出錯(cuò)，從而產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)損失了人員傷亡。應(yīng)該加強(qiáng)鉆井技術(shù)，提高我國(guó)鉆井工程的發(fā)展。

（二）卡鉆。在鉆井的過程中，卡鉆是經(jīng)常發(fā)生的一些問題，之所以發(fā)生卡鉆主要是因?yàn)槭褂貌划?dāng)或者是探測(cè)物質(zhì)硬度大，卡鉆與主要的表現(xiàn)就是鉆機(jī)不能夠向下放，也不能向上提。發(fā)生卡鉆的具體原因有很多，比如說地層砂子的沉淀導(dǎo)致生產(chǎn)管柱被埋沒從而形成卡鉆；在沖砂的情況下，泵的低排量會(huì)造成工作的間斷性，所以被沖起來的砂子可能會(huì)重新沉淀；還有壓裂設(shè)計(jì)的失誤以及填砂施工的失敗等等，都是卡鉆的重要原因。解決卡鉆的問題要根據(jù)具體的原因進(jìn)行具體的分析解決。

（三）井噴。井噴是鉆井工程過程中地下的層流連續(xù)不斷的向外噴射，噴出地面或者是噴到其次的低壓層位。這種說法針對(duì)的領(lǐng)域主要是石油領(lǐng)域。造成井噴的原因有很多種，包括對(duì)地層壓力掌握的不準(zhǔn)確、泥漿密度、泥漿柱液的高度或者是比鉆井過程中不正確的操作等等。雖然說井噴事故是鉆井工程中常見的事故，但是如果是天然氣發(fā)生井噴并且是在遇到火星的情況下就會(huì)發(fā)生燃燒甚至爆炸，這種情況是非常危險(xiǎn)的。在發(fā)生井噴事故之后進(jìn)行補(bǔ)救的方法就是壓井，可以用重量大的泥漿替換之前重量輕的泥漿，但是這種方法所用的時(shí)間比較長(zhǎng)，主要是在缺乏加重設(shè)備的情況下使用的，還有一種方法就是通過工程師計(jì)算所需要的泥漿量然后一次送去其中。

井漏是在鉆井過程中因?yàn)榈貙拥目障洞?、滲透性好而發(fā)生的液井內(nèi)的液體或者是其他的介質(zhì)向地層空隙、裂縫等進(jìn)行滲透的現(xiàn)象，如果井漏情況不嚴(yán)重的話，對(duì)整個(gè)工程沒有什么危害，一旦嚴(yán)重將會(huì)形成井噴，影響正常的鉆井工作。發(fā)生井漏一般是因?yàn)殂@井筒子中的液壓高于地層的壓力，地層空隙大、滲透性好等等。

二、安全評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

（一）地質(zhì)因素。在形成鉆井安全事故的問題中，有很大一部分的原因是由地質(zhì)因素造成的。在鉆井過程中，首先需要對(duì)井的地層空隙之間的壓力以及一些特殊的地層進(jìn)行了解，然后就是女工這些特殊的地層性的溫度、壓力情況下發(fā)生的巖層裂縫，這種情況下巖層比較容易脫落，從而形成巖泥層和火成巖。鉆井過程性一旦鉆井設(shè)備的鉆頭觸碰到這些巖層就會(huì)發(fā)生卡鉆、井噴、井漏等等一些的現(xiàn)象。

（二）環(huán)境因素。環(huán)境因素鉆井工程安全問題的又一重要因素。鉆井工程的環(huán)境一般比較惡劣，在惡劣的環(huán)境之下，鉆井工程操作將更加的困難。高溫環(huán)境下，容易發(fā)生大事故的井噴；在寒冷的情況下，鉆井設(shè)備工作靈敏度降低，容易因?yàn)椴僮鞑划?dāng)造井噴，而且卡鉆的發(fā)生率也會(huì)更大。

（三）管理因素。管理因素也是鉆井工程安全性的一個(gè)重要方面，只有合理的管理才能夠?qū)@井工作的安全性提升到最高。所以鉆井工程隊(duì)伍中應(yīng)該重視相關(guān)的管理工作。

（四）工程因素。工程因素是這些因素中最重要的一個(gè)因素，鉆井工程的操作具有隱蔽性和復(fù)雜性，所以對(duì)于未知的探索可能后造成極大的損失。在鉆井工程作業(yè)中，主導(dǎo)思想是安全第一，但是有些人可能會(huì)因?yàn)樗枷胍庾R(shí)模糊或者是為了某種利益明知故犯一些鉆井工程中的問題，從而對(duì)整個(gè)工程造成一些安全事故和不必要的經(jīng)濟(jì)損傷。在工程因素中，經(jīng)常發(fā)生的安全事故就是上文提到的卡鉆、井噴或者井漏等等。針對(duì)這一問題應(yīng)該提高鉆工作人員的思想覺悟、提升他們的專業(yè)技能，從而促進(jìn)鉆井工程安全問題的建設(shè)。

三、鉆井工程安全問題

（一）鉆井工程安全系統(tǒng)的建立。為了有效的解決鉆井工程中的安全問題，首先需要建立一個(gè)鉆井工程安全系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)進(jìn)行具體計(jì)劃和措施的執(zhí)行。圖一是鉆井工程安全系統(tǒng)。

（二）鉆井工程安全事故的預(yù)測(cè)。對(duì)鉆井工程安全事故的預(yù)測(cè)是提高鉆井工程安全動(dòng)態(tài)的重要方法之一，通過卡鉆、斷鉆具、井漏、井踏、井噴等等與鉆速、鉆壓、立壓、鉆井液體積、鉆井液密等等之間的關(guān)系，從而判斷鉆井事故是否安全。下圖是這些工程狀況與各種參數(shù)之間的關(guān)系。

結(jié)束語：在本文中，通過分析鉆井工程中主要發(fā)生的事故及事故發(fā)生的原因等等，進(jìn)而通過分析造成這些事故的因素，包括工程因素、環(huán)境因素、管理因素和地質(zhì)因素，最后分析了鉆井工程安全系統(tǒng)的建立和鉆井工程安全事故的預(yù)測(cè)。相信通過這些內(nèi)容的分析，我國(guó)的鉆井工程安全問題一定能夠得到很大的提升。

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