在钻井过程中,当钻至高压油气层时,如钻井液的液柱压力低于油气层的压力,则高压油气流就会侵入井筒,并逐步上窜至井口,将井内的钻井液顶出而形成溢流或井涌,若不及时采取有效的控制措施,溢流或井涌就会发展为井喷。一旦井喷失控,会引起火灾,烧毁设备,危及钻井人员的人身安全。因此,有效地控制井喷对安全钻井是至关重要的。
井喷使宝贵的矿产资源白白浪费,并容易造成井内事故。井喷的过程本身就是井眼的平衡破坏的过程,井壁遭损坏,若钻具在井内,容易卡钻,还易引起火灾,造成人员伤亡事故。井喷是一种猛烈的喷射现象,其喷射物不仅仅是流体(油、气、水),而且还包括井内的钻具、井中的砂子。若同时喷出原油、天然气,与固体摩擦后产生火花就会引起火灾爆炸事故。大量的石油、天然气伴随泥浆喷到地面会严重地污染环境,喷出物有时伴有如硫化氢等有害物质,如果引起火灾,大面积燃烧自然界生物、植物,更将破坏生态平衡。
[事故案例]①1987年某钻井队准备起钻电测,为改善泥浆性能,决定在泥浆中混入原油,混油前没有计算混油量,不考虑混油速度,不相应地加入加重剂,而是边循环边?昆油,导致井内泥浆比重下降,引起井涌,井场一片混乱,在开防喷器阀门时,管线憋坏,一工人被打死,继而井下喷出物撞击底座引起大火,12分钟井架即被烧塌,进而烧毁全部设备,19天后才得以灭火。
②1997年某油田在钻井取心时未按照规定安装防喷器,也没有按照地层情况修改施工方案,没有储备足够的泥浆加重材料,在冒险割方钻杆时引起火灾,造成严重井喷失控事故,井喷持续8天12小时,导致井眼报废,直接经济损失877万元。
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图3—3井底压力平衡示意图