重庆12.23特大井喷案例

1、中石油川东钻探公司“12.23”特大井喷事故分析一概述：2003年12月23日，中国石油天然气集团公司所属四川石油管理局川东钻探公司钻井12队承钻的罗家16H井（位于重庆市开县高桥镇小阳村）发生特别重大井喷事故，造成243人死亡，直接经济损失9262.71万元。二.事故有关单位及地形地貌概况(一)四川石油管理局四川石油管理局是隶属雨中石油剧团的国有特大型企业，独立法人单位。该局现有在册职工43万余人，净资产554亿元，年经营收入58亿元以上。该局对所属二级单位的经营业务实行年度法人授权管理，签订年内部生产经营单位目标责任书，安全指标一并下达、考核。 川东钻探公司是四川石油管理局下属的专业化钻井

2、公司，现有在册职工5600余人，净资产总额7亿余元;下辖钻井二公司、地质服务公司、泥浆公司、钻具公司等单位、川钻12队是川东钻探公司钻井二公司下属的钻井队。（二）西南油气田分公司 西南油气田分公司是中石油股份下属的非法人分支机构，主要在，四川、重庆等地从事石油天然气的勘探、开发、管道运输、营销、炼化等业务，现有职工21万余人。该公司内部实行同意垂直管理。西南油气田分公司与四川石油管理局之间的服务性关系为关联交易甲乙方关系，并按中石油集团、中石油股份关联交易的规定，签订年度专业协议及具体项目的工程技术服务合同（有关安全生产的合同一并签订）。（三）罗家16H井概况 罗家16H井为罗家寨气田的开发井

3、，地处重庆市开县高桥镇晓阳村境内。目的层是三叠系飞仙关段鲕粒溶孔性白云岩，气藏天然气高含硫、中含二氧化碳，其中甲烧8314，硫化氢9.02，二氧化碳6.79，原始地层压力41.7MP。具有同意的压力系统。该井设计井深3422m，水平段长700m，于2003年5月23日开钻，事故发生前钻至井深4049.68m。三.事故简要经过 2003年12月23日2时52分，罗家16H井钻进至井深4049.48m时，因更换钻具需要，在仅进行了35分钟泥浆循环后（应循环90分钟）就开始起钻。在操作中没有遵守每3柱灌满泥浆1次的规定，最长达提升9柱才进行灌浆。12时开始停止操作，用了4个多小时的时间检修机械故障，

4、然后没有充分循环泥浆即继续起钻。21时55分，录井员发现泥浆溢流，向司钻报告发生井涌，司钻发出井喷警报，井队采取多种措施未能控制局面。至22时4分左右，井喷完全失控，硫化氢气体大量逸出。22时30分左右井队人员开始撤离现场，同时疏散了井场周边的居民。23时20分左右，井队人员完全撤离，在外围设立了警戒线。23日23时左右，重庆市安全生产监督管理局接到川东北气矿事故报告，并要求协助事故抢险工作。随后，事故所涉及的地方各级政府进行了组织危险区内群众撤离，向安全地区转移的安置工作。24日15时55分左右，16H井放喷管线点火成功，至此含高浓度硫化氢的天然气持续喷出了约18个小时。27日11时，罗家1

5、6H井压井成功，持续约85小时的井喷得到控制。 在事故中撤离灾区的群众总计65632人。截至2004年2月9日，累计门诊治疗事故伤员26555人（次）；累计住院治疗2142人，现住院治疗86人，重症病人9人。四事故原因分析 （一）事故流程表特大井喷事故井喷失控未能及时点火井喷有关人员卸掉钻具中防止井喷的回压阀被错失的最佳时机：本应15 min内点火却长达18个小时管理体制问题：谁能当机立断？溢流未能及时报告严重的管理措施不到位，工人缺乏基本的安全意识“节约成本”的行业惯例？1. 钻井液循环时间短未将井下岩屑与气体排出，井内钻井液密度尚未均匀就起钻造成井下压力降低2.未按要求灌钻井液，造成井下液

6、柱压力降低3. 未能及时发现报告 一连串的忽略：事故责任人认为“再平常不过了”4. 其他原因 （二）直接原因 起钻前泥浆循环时间严重不足，长时间停机检修后没有充分循环泥浆即行起钻。起钻过程没有按规定灌注泥浆。无专职人员观察泥浆流量变化，未能及时发现溢流征兆。卸下钻具中防止井喷的回压阀，致使发生井喷时无法控制，导致井喷失控。未能及时采取放喷管点火的措施，致使大量含高浓度硫化氢天然气喷出扩散，导致大量人员中毒伤亡。硫化氢极高浓度(1000mg/m3以上)时可在数秒钟内突然昏迷、呼吸骤停, 继而心跳骤停,发生闪电型死亡。处理。间接原因 现场管理不严，“三违”（违章指挥，违章作业，违法劳动纪律）现象严

7、重。安全生产责任制不落实，监督检查不到位。工程设计有缺陷，审查把关不严。事故应急预案不完善，抢险救灾措施不力。安全意识不强，一些制度，标准不适应要求。 （四）专家技术分析 事故调查中，专家组对川东钻探公司"12 23"特大井喷事故，从产生溢流到井喷，井喷失控，事故扩大三个关键层面，进行了深入浅出，层层剥茧式的分析。1.产生溢流到井喷的原因分析 此次事故产生溢流到井喷的原因主要有以下几个方面：有关人员对罗家16H井的特高出气量预测不足；目前含硫高产天然气水平井的钻井工艺不成熟；起钻前钻井液循环时间严重不够；起钻过程中存在违章操作，钻井液灌注不符合规定；未能及时发现溢流征兆。

8、（一）溢流发生的直接原因 （1）起钻前循环钻井液时间短，没将井下岩屑和气体全部排出，井内钻井液密度尚未均匀就起钻，造成井底压力降低。 2点55分前井底加有钻压130-160kN，3点30分停泵，确认循环时间只有35分钟。最后1m即4049m的迟到时间未到就起钻，明显违反了SY/T6426-1999钻井井控技术规程第6条682款“起钻前充分循环井内钻井液，使其性能均匀，进出口密度差小于0.02g/cm3”的行业标准规范和操作规程。 （2）起钻时未按制度要求灌钻井液，造成井下液柱压力降低。 罗家16H“12 .23”的起钻，从起钻到事故发生共18小时内，起钻120柱，灌浆38次，川探12队针对罗家

9、16H井高含硫天然气井的特点规定每起3柱灌满浆一次，但38次灌浆中有九次超过了3柱才灌，最长的一次是连起9柱才进行灌浆操作。（3）其他造成井下液柱压力下降的因素。钻探专家从技术角度分析说，只要保证钻井液柱的压力大于井底的压力，井喷就不会发生。以上原因所产生的压力降叠加在一起，导致井底压力低于地层压力。地层流体严重侵入井内，造成井的溢流。 （4）溢流未能及时发现报告。按川东钻井公司的规定，溢流1立方米报告、2立方米发警报、3立方米关井。地质录井的报告时21时51分起钻至19531m，发现溢流1.1立方米，报告钻台时实际已发生井喷，从“起下钻实时报告”表上记录21时42分，开始灌不进泥浆，即溢流开

10、始到21时57分泥浆池增量超过10立方米。溢流没有被及时发现，失去了抢接回压阀的时机。2.井喷的分析井喷是地层流体无控制地涌入净井筒并喷出地面的现象。它有一个发展过程，即井侵- 溢流- 井涌- 井喷失控，每一阶段的初始都有预兆显示，早发现并及时处理就不会向下一阶段发展。本次事故是起钻过程中发生的，起钻过程的溢流显示主要是灌泥浆困难，这一现象表示地层流体已进入井筒，溢流已经开始，此时若立即处理就不会向井涌和井喷方向发展。而本井已溢出11立方米才报告，录井人员还未上到钻台，井喷即发生了。11立方米高压天然气进了井筒，占据环空4583米的高度，没有膨胀的压力已降低了0.66Mpa（标准大气压力是0.

11、1013 Mpa），地质录井人员从发现溢出11立方米到井喷只有6分钟时间，所以起下钻的溢流预报不能按钻进工况的标准，应从发现溢流开始，立即报告，立即处理。2.井喷失控原因分析井喷失控是钻进过程中最恶性的事故，是指井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。12.23特大井喷事故，由于未及时发现溢流，报告不及时，失去了抢接回压阀和顶驱的有利时机。关放喷器后虽然能控制环空，但没能控制钻杆水眼的井喷。关了全封闭只能夹扁钻杆，高压的天然气还会从夹扁的钻杆内喷出，未能控制井喷而造成失控。12.21日下钻的钻具中，卸掉钻柱上的回压阀，严重违反了“罗家16H井钻开油气层现场办公要求”的明文规定。若装

12、加压阀，井喷时井内流体就不会从钻杆内喷出，这样就能打开节流阀，关闭放喷器，正常实施井控作业。井队没有执行03年9月28日的“罗家16H井钻开油气层现场办公要求”第一条“从钻开油气层前到完钻作业结束必须始终在钻具上安装内放喷工具的决定。四川石油管理局企业标准（QCT097-1998）中9512条也规定：“气层钻进中钻柱必须装上钻具回压阀”。这一严重违章，是造成井喷失控的直接原因。 若装有剪切闸板，关井时，可将钻杆剪断，实现井眼全部关闭。可防喷器组中虽装有全封闭闸板芯子，却没有剪切闸板芯子这很值得思考。4事故扩大的原因分析 有关决策人员接到现场人员关于罗家16H井喷失控的报告后，未能及时决定采取放

13、喷管线点火措施，以致大量含有高浓度硫化氢的天然气喷出并迅速扩散弥漫，造成事故扩大和恶化，导致了大量人员中毒和伤亡。 由于硫化氢燃烧后产生低毒性的二硫化氢，因此点燃硫化氢气体是制止有毒气体大范围扩散，减少毒气危害行之有效的措施。 罗家16H井井喷失控后，存在四条放喷管线放喷的可能性。此时若立即组织放喷，同时放喷口点燃，损失将会是最小的。 当井喷在失控后，井队向上级及领导报告后并请示是否点火，却没有得到上级及领导的明确指令，直到24日下午4时才将放喷管线的天然气点燃。此时，高于正常值6000倍的硫化氢毒气已迅速扩散蔓延了将近18个小时，从而造成了群死群伤的严重后果。五思考与讨论1.节约成本的行业惯

14、例？王建东被指控在井喷发生前指令卸掉了钻具组合上的回压阀，导致井喷失控。但他却说： “大家平时都这么干的，把回压阀拿掉能延长钻具使用寿命。” 2003928日召开的现场会上做出的规定中，第一条即要求：从钻开油气层前到完钻作业结束必须始终在钻具上安装内防喷。 根据国务院事故调查专家组关于川东钻探公司“1223”井喷特大事故原因的专家鉴定报告分析：“12 .21日下钻的钻具组合中，有关人员去掉回压阀，违反了罗家16H井钻开油气层现场办公要求的明文规定，是导致井喷失控的直接原因。”关于川东钻探公司“1223”井喷特大事故调查组技术报告中对井喷事故原因分析也指出：卸掉回压阀“致使起钻发生井喷时钻杆内无

15、法控制，使井喷演变为井喷失控。” 2.一连串的忽略! 川东钻探公司钻井二公司12队副司钻、26岁的向一明表示：在罗家16H井起钻过程中，他和工人们每起6柱才灌注钻井液一次，导致井内液压力下降。而企业的规定是每起3至5柱灌注钻井液一次，对罗家16H这样的高含硫天然气井须每3柱灌满一次。 但向一明认为，他的操作“再平常不过了”，同行中少有人能严格按照规定来做。一位石油系统人士告诉记者，目的很简单，为了节约成本。 拆卸回压阀、减少灌注次数，这是造成井喷发生并酿成灾难的直接原因，除了工作人员失职之外，业内人士指出，一个共同的诱因就是节约成本。12.23日晚21时50分许，当时井深4049.68m，起钻

16、至195.31m，罗家H井发现溢流，值班人员抢接回压阀和顶驱都没成功，关防喷器又没控制住，终于造成井喷失控。3.被错失的最佳时机!国务院专家组在鉴定报告中认为：从22：03井口失控至23：20井场泥浆泵停泵，“时间至少在1小时17分钟以上，这说明天然气的浓度还未达到天然气空气混合比和硫化氢空气混合比的爆炸极限，组织放喷点火应该有充足的时间，点火也不致危及井场安全。” 但在这段时间内，吴斌虽然组织了井队人员抢险，但未及时组织放喷点火，也未在撤离后安排专人监视井口喷势情况，检测井场有害气体浓度，致使无法及时确定放喷点火时间，更未向上级请示放喷点火。 4.谁来当机立断！？ 在这一过程以及此后十余个小

17、时内，川东钻探公司副经理、总工程师，公司应急指挥中心主任吴华也有过多次机会。如果他抓住了其中一次，死亡人数就很可能不是243人。 而事实上这是一个“意外”收获的点火时机，现在已难以推测，如果没有崔龙的意外发现，点火会延迟到何时。并且，点火时距事故发生已经18个小时。 国务院专家调查组的事故鉴定报告认为：“川东钻探公司及有关决策人员对本井是否应采取 随时掌握现场动态，控制事态发展，权衡损益风险决策当机立断的规定，但这个“损益风险”对于吴斌来说无疑难以权衡。四川石油局一位工程师告诉记者，如果点燃气井造成爆炸，这个投资数亿元的气井可能报废。 然而，时代已经不同了，生命与财产孰轻孰重，此时似乎不应再成为反复权衡的难题。此外，缺乏应急预案，以及应急指挥责任不清，是导致临场者优柔寡断的制度原因。专