石油與天然氣鉆井井控技術(shù)措施

王濤 殷鴿 王獅軍 王乾

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，全球經(jīng)濟(jì)一直在持續(xù)增長(zhǎng)，社會(huì)不斷向前發(fā)展。然而，伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，全球資源消耗得也越來(lái)越多，對(duì)于石油和天然氣等重要能源的需求也急劇攀升。并且，石油與天然氣的開采具有較大難度，為了保證開采安全和高效，應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的鉆井井控技術(shù)。本文首先概述鉆井井控技術(shù)，隨后分析天然氣鉆井的特殊特點(diǎn)，最后探討石油與天然氣鉆井井控技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：石油與天然氣;鉆井井控技術(shù);措施

引言：

由于我國(guó)能源消耗量較大，急需探測(cè)更多能源儲(chǔ)藏地以緩解眼下的能源危機(jī)。我國(guó)目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，探測(cè)油田、氣田的技術(shù)方法具有一定領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。但是，在這些油田、氣田的開采措施上卻存在較大問(wèn)題。由于傳統(tǒng)的鉆井施工較為落后，工作效率低下，必須迫切采用新興的鉆井井控技術(shù)，提升開采效率和質(zhì)量。

一、鉆井井控技術(shù)概述

石油與天然氣鉆井施工時(shí)要運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和技能，進(jìn)行合理的井控技術(shù)配合，才能為整個(gè)施工流程確保順利。一般來(lái)說(shuō)，目前用于實(shí)際運(yùn)用操作的井控內(nèi)容包括對(duì)井控形狀大小的評(píng)估、井控設(shè)備運(yùn)用、鉆井施工步驟等。當(dāng)然，除了要注意井控技術(shù)施工，還要注重培養(yǎng)專業(yè)鉆井人才的質(zhì)量，為技術(shù)工人提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，提醒工人在進(jìn)行操作的同時(shí)注意自身安全，確保施工順利進(jìn)行[1]。

二、天然氣井鉆井特點(diǎn)分析

（一）天然氣與鉆井液的置換性

天然氣比使用的鉆井液和底層的水密度更低，所以在鉆井過(guò)程中容易造成天然氣溢出的現(xiàn)象。當(dāng)天然氣和鉆井液發(fā)生置換以后，井口的壓力將會(huì)變大，天然氣受到壓力的影響會(huì)形成井噴。一旦發(fā)生此類意外，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)立即觀察井噴情況和周圍環(huán)境有無(wú)危險(xiǎn)品，并立刻做好降壓工作。

（二）天然氣的易燃易爆性

天然氣作為我國(guó)重要的能源之一，被廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，但普通人注意到它的可利用性的同時(shí)，時(shí)常忽略天然氣的危險(xiǎn)。其實(shí)，天然氣是極容易爆炸、燃燒的一種能源。尤其在天然氣的開采收集過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)極容易產(chǎn)生天然氣井噴而失火甚至爆炸。原因在于，天然氣的濃度達(dá)到一定數(shù)值，與空氣中的物質(zhì)相融合后，只要遇到一點(diǎn)明火就能點(diǎn)燃爆炸。相關(guān)事故意外調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，天然氣開采時(shí)發(fā)生井噴而造成火災(zāi)或爆炸的發(fā)生率極高，且這一情況能夠人為控制的效果較低，只能在前期做好充足的準(zhǔn)備工作和應(yīng)急方案[2]。

（三）天然氣的壓縮與膨脹性

由于在地層之間的天然氣是處于高壓之下，體積較小。在這一狀態(tài)下儲(chǔ)存的天然氣具有極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，在鉆井期間天然氣會(huì)逐漸進(jìn)入井筒，并且跟著鉆井液來(lái)到井口，在壓力逐漸變大的情況下天然氣的體積會(huì)發(fā)生變化。如果不能對(duì)溢出的天然氣進(jìn)行及時(shí)的處理，很容易造成天然氣溢出井口造成井噴等現(xiàn)象。因此，抽取天然氣的過(guò)程中，技術(shù)人員要充分考慮到地層高壓的狀態(tài)以及天然氣具有的壓縮性、膨脹性，采取正確的操作施工。否則，將會(huì)導(dǎo)致天然氣在巨大的壓力抽取之下迅速在井筒中擴(kuò)大體積，直至溢出[3]。

三、石油與天然氣鉆井井控技術(shù)對(duì)策探討

（一）施工前期預(yù)備

施工前期階段，工人首先需要完成充分的準(zhǔn)備工作，將所有的技術(shù)設(shè)備和可能預(yù)料發(fā)生的問(wèn)題提前預(yù)備，這也是順利完成整項(xiàng)施工計(jì)劃的重要前提。前期預(yù)備工作主要有鉆井施工設(shè)計(jì)、作業(yè)流程優(yōu)化、選擇鉆井適合的液體系等。其次，對(duì)于底下土層壓力問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)提前借助相關(guān)儀器進(jìn)行測(cè)試，檢查底層是否會(huì)出現(xiàn)壓力過(guò)高等問(wèn)題。當(dāng)開展鉆井作業(yè)時(shí)，要求檢查好井筒內(nèi)外壓力是否一致，才能在后期作業(yè)時(shí)防止井口溢流等情況。并且，工作人員要事先檢測(cè)好鉆井液的密度，在作業(yè)進(jìn)行時(shí)依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況合理運(yùn)用鉆井液體系，讓使用的鉆井液更加符合石油與天然氣鉆井技術(shù)的要求。

（二）井控作業(yè)技術(shù)措施

在施工期間，對(duì)于地層壓力的檢測(cè)是十分關(guān)鍵的一步，一旦施工人員發(fā)現(xiàn)壓力存在問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間匯報(bào)并采用事先預(yù)備好的方案進(jìn)行補(bǔ)救，防止造成井噴現(xiàn)象，危害生命財(cái)產(chǎn)安全。并且，在鉆井時(shí)施工人員要注意鉆井的速度，一旦操作太迅速很容易發(fā)生井漏的情況，也會(huì)影響到整個(gè)施工環(huán)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)實(shí)施工發(fā)生任何突發(fā)意外，都應(yīng)該立馬啟動(dòng)預(yù)備方案進(jìn)行補(bǔ)救措施，并依照現(xiàn)實(shí)情況隨機(jī)應(yīng)變，將失誤和損失降低到最小。另外，鉆井作業(yè)時(shí)，任何施工人員和技術(shù)人員都要遵守相關(guān)制度要求，按照章程辦事，不得出現(xiàn)輕視、隨意，保證施工的規(guī)范進(jìn)行[4]。

（三）井噴意外的解決方法

施工期間，施工地區(qū)發(fā)生任何的意外都是不可預(yù)料的，人為能做的就是在施工前做好充足的技術(shù)準(zhǔn)備和意外方案準(zhǔn)備，以便在發(fā)生意外時(shí)能夠最迅速的提出解決方法，降低損失。一旦鉆井施工時(shí)出現(xiàn)井噴，施工人員應(yīng)當(dāng)以保障生命安全為第一要求，立馬放下手頭工作，及時(shí)撤離事故中心地帶。然后組織搶險(xiǎn)小組，對(duì)發(fā)生意外的井場(chǎng)進(jìn)行處理，找出井噴的原因，并對(duì)井場(chǎng)實(shí)施降溫處理，控制井噴外溢的情況。當(dāng)井噴情況被控制住以后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)組織檢測(cè)團(tuán)隊(duì)，對(duì)周邊區(qū)域進(jìn)行封鎖，隨后立即開展天然氣密度和硫化氫氣體濃度監(jiān)測(cè)，杜絕一切火種靠近，直至確定周邊區(qū)域危險(xiǎn)物質(zhì)含量不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸后方可允許人員出入。

（四）井控技術(shù)培訓(xùn)

全球范圍內(nèi)，對(duì)于石油天然氣的開采都是具有一定風(fēng)險(xiǎn)的，需要運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)以確保作業(yè)安全性。因此，對(duì)于鉆井井控技術(shù)相關(guān)部門要積極對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，近期對(duì)施工人員開展模擬演練，以保障相關(guān)人員在遇到突發(fā)意外時(shí)能夠保持鎮(zhèn)定，及時(shí)采取措施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)救，避免造成二次災(zāi)難。值得注意的是，對(duì)于施工人員的培訓(xùn)要建立考核制度，只有通過(guò)前提考核的工作人員才能夠進(jìn)入后期的施工階段，讓考核成績(jī)作為施工人員開展工作的重要門檻之一。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，目前全球的能源消耗越來(lái)越嚴(yán)重，許多國(guó)家和地區(qū)都在不斷勘測(cè)新的能源儲(chǔ)藏地，利用最新研發(fā)的技術(shù)對(duì)石油和天然氣等能源進(jìn)行開采。但在開采的過(guò)程中，無(wú)論是技術(shù)指導(dǎo)人員還會(huì)具體施工人員都應(yīng)按照施工章程，規(guī)范技術(shù)施工，注重人身安全。一旦發(fā)生井噴、爆炸等危險(xiǎn)情況，立即采取應(yīng)對(duì)措施，避免造成重大人員傷害。

參考文獻(xiàn)：

[1]李相鵬，王祝.鉆井井控技術(shù)措施優(yōu)化探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018（3）：132-133.

[2]李洪娟.天然氣井井控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].西部探礦工程，2018（7）.

[3]石紹云，鄧偉，吳金生，etal.大慶油田淺層氣地區(qū)小口徑巖心鉆探井控防噴技術(shù)研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2018（6）.

[4]王一非.石油鉆井井控設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀與改進(jìn)對(duì)策[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019（1）：29-30.