井喷失控的处理措施

井喷失控的处理措施井喷失控是指发生井喷后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。油井失控和气井失控各有其特点和复杂性，以油为主的高油气比的井处理更为困难。由于天然气具有密度小(仅为原油的0.7%。)，可压缩、易膨胀，在钻井液中易滑脱上升，易爆炸燃烧、难以封闭等物理化学特性，因而稍有疏忽，气井和含气油井高的油井更易井喷和失控着火。井喷失控的类型很多，其处理方法主要是围绕怎样使井口装置、井控管汇重新控制油气喷流这一环节进行。井喷失控井虽各有特点和复杂性，但基本处理方法都是相同的。1.1井喷失控处理的基本做法成立现场抢险组，制定抢险方案井喷失控的处理是一项复杂而危险的工作，需要精心组织和施工。险情一旦发生，要迅速成立现场抢险组，统一指挥和协调抢险工作。抢险组应根据现场所了解的油气流喷势大小、井口装置和钻具的损坏程度，结合对钻井、地质资料的综合分析，弄清井喷层位、井喷过程和该井事故特点等。在掌握了大量第一手资料和吃透险情的基础上制定有效的处理方案，调集抢险人员和设备，决不能有丝毫侥幸取胜的心理。（2）尽一切办法保护好井口处理井喷失控的经验表明，不论井喷失控后的情况有多复杂，只要尽力保护好井口，使好的井口不再损坏，情况不再恶化，就能掌握处理井喷失控整个过程的主动权。因为新井口要在原井口上“生根”，重新控制井喷还需原井口有用部分尽量发挥作用。井喷失控后，原井口装置的连接件极易被障碍物憋坏，密封件易烧坏。故所谓保护好井口，主要是做好以下两方面的工作。其一是准备充足的水源和供水设备，要达到每小时供水500〜1000m3的能力，并以每分钟1〜2m3的排量经防喷器四通向井内注水和向井口装置及周围喷水，达到润湿喷流、清除火星以免着火的目的。其二是消除使井口装置处于受憋状态的一切障碍物，用钢丝绳或支柱等加固井口。未着火的失控井应千方百计使其不着火井喷后着火，不仅会造成人身伤亡，设备烧坏，而且会使事故变得更为复杂，处理事故的条件更为恶劣。当被烧毁的井架、钻机、钻具、工具等大牙交错地堆积在井口上，喷流和火苗到处乱窜时，井口装置处于高温和重压之下很容易损坏，而人也难于接近井口，故未着火的失控井应千方百计使其不着火。着火的原因是多方面的，如巴9井是因钻井液喷光后，井内冲出的钻具与井架角铁撞击产生火花引起着火；威23井是环形空间放气管的火苗离井口仅20米，而引起着火；铁1井因井内石块冲击，打坏井架防爆灯后爆炸着火；双9井因3号柴油机排气管的火星引起着火；合4井是在处理井喷中途，因雷击引起着火。据统计，我国“一五”到“八五”期间，累计发生井喷失控井271口，占完成井的0.16%，其中井喷失控后又着火的井81口，占井喷失控井的30%。以上事实说明，失控井喷可以做到不着火。燃烧必须同时具备可燃物、助燃物、引燃物这三个条件。油气井都客观地存在前两个条件。当天然气(以甲烷计)与空气混合，其占有比例在5%〜15%这个爆炸范围内，若有引燃物存在，混合气体就会立即爆炸。当气井井喷失控时，天然气与空气混合很容易达到这个混合比例，因而关键是有无明火存在。井场明火主要来自两方面。一是井喷失控前已存在的，诸如柴油机排气管的火花、电器设备产生的火花、井场上的火种等。二是失控过程中产生的明火，如井内冲出的钻具、石块之类撞击井架等产生的火花。对第一方面的明火，在钻开油气层时，必须严格执行SYT6426钻井井控技术规程》中的防火、防爆、防硫化氢安全措施，做到事先消除明火、对于第二方面的明火，则严格执行有关井口装置和放喷管线安装的各项规定，一旦井喷，就可立即控制井口。即使高压喷流把防喷器胶芯冲坏，只要钻具和石块不冲出井口，则可以避免因撞击而产生火花。前面所提到的向井口内外注水和喷水，也是使失控油气井不着火的重要措施之一。划分安全区在井场周围设置必要的观察点，定时取样测定油气喷流

的组分、硫化氢含量、空气中的天然气浓度、风向等有关数据，并划分安全区，疏散人员，严格警戒。做好人身安全的防护工作，避免烧伤。中毒、噪音等伤害。及时将储油罐、氧气瓶等隐患设备、物资脱离危险区，避免引起油罐、高压气瓶的爆炸。障碍（5）清除井口周围的障碍物，充分暴露井口障碍（5）清除井口周围的障碍物，充分暴露井口无论着火与否，为了充分暴露井口，保护井口，都要清除井口周围和抢险通道上的障碍物。未着火的井，要考虑着火后处理方便，将钻台和井口周围一切与下一步施工作业无关的设备和工具（如一般来说不需要的转盘、大梁、喇叭口、钻具、卡瓦等）清除干净。着火以后，被烧毁的井架、钻机提升系统和立在钻台上的钻具等物，像废料一样堆积并把井口罩住，使火焰乱窜。为了暴露和保护井口，给灭火和换装井口创造有利条件，在灭火以前，必须带火切割，尽量清除掉这些障碍物。带火切割清除障碍物，应根据井场的地理条件、风向，用消防水枪喷射水雾将火压向某一方向，本着“先易后难，先近后远，先外后内，分段切割，逐步推进”的原则，用氧块焰切割、纯氧切割、水力喷砂切割等手段，边割边拖，逐步清除。应根据具体情况确定哪些东西应在灭火前清理，哪些应在灭火后清理。未着火的失控井在清除设备时还要提防产生火花。防止方法，一是要大量喷水，二是要使用铜榔头、铜撬杠等铜制工具。凡含有有毒气体的未着火并要注意防毒，避免人员伤亡。若有毒气体含量很高，毒性很强，又不能有效地在短期内控制时，可考虑点火以减小产生的恶果。（6）灭火可采用下述方法扑灭不同程度的油气井火灾。※密集水流灭火法此法是用足够的排量，从防喷器四通向井内注水和向井口喷水，同时用消防水枪向井口上面密集喷水，在较为集中燃烧的火焰最下部形成一完整的水层，并逐步向上移动水层，把火焰往上推，将井内喷出的气流与火焰切断，达到灭火的目的。当空气中水蒸气含量达到35%时，即可有效地阻止天然气的燃烧；而1kg水蒸发汽化时，能吸收539kcal（2251.2kJ）热量，还能阻挡外部空气进入燃烧区和减少空气中氧的含量，大量注入和喷射水就可同时产生以上效果而把火灭掉。单靠此法灭火，其灭火能力较小。只适用于小喷量、喷流较集中向上的井。密集水流灭火不但可独自作为一种灭火法，而且是其它灭火法的基础。在采用其它灭火法时，还必须同时辅之以密集水流才能将油气井火扑灭。※突然改变气流方向灭火法此法是在注入和喷射水流的同时，突然改变喷流的方向，使喷流与火焰瞬时中断而灭火。改变喷流方向可借助特制的遮挡工具或被拆掉的设备（如转盘等）来实现。如威23井就是在坏井口被拉倒，气流突然改变90°方向（由垂直方向变为水平方向）而灭火的；沈15井是吊转盘时，转盘阻挡气流，使上冲的气流从转盘底面折回而熄灭的。此法的灭火能力也有限，只适用于中等以下喷量、喷流集中于某一方向的失控井。※空中爆炸灭火法空中爆炸灭火法是将炸药放在红色火焰下面爆炸，利用爆炸时产生的冲击波，一方面把气流往下压，另一方面把火焰往上推，造成气流与火焰的瞬时切断，同时爆炸产生的二氧化碳等废气又起到隔绝空气的作用，造成瞬时真空而使火焰窒息，火焰在双重作用下熄灭。爆炸时，既要灭火又不能损坏井口。为此，空中爆炸法对炸药性能有专门的要求，如撞击时不易爆炸，遇水时不失效，高温下不易爆炸。引燃容易等。因而一般采用“TNT”炸药。※快速灭火剂综合灭火法快速灭火剂综合灭火法是将液体灭火剂经防喷器四通注入井口与油气喷流混合，同时向井口装置喷洒干粉灭火剂包围火焰，内外灭火剂结合使用达到灭火的目的。国内油气田常用的、行之有效的液体化学灭火剂主要有“1211”和“1202”两种。1211灭火剂又名二氟一氯一漠甲烷（CF2ClBr），它主要用于以天然气为主的失控井。它是无色、透明、易流动、无刺激气味的液体。1211与天然气反应时，变可燃气体为不燃气体，且兼有降温、隔氧作用，是一种新型快速灭火剂，其灭火速度一般均在10S之内。1211灭火剂用量可用下述经验公式计算：W=KiK2(1+B)Gt 5-34式中：W—1211灭火剂用量，kg；K—灭火难易安全1系数(主要考虑火焰是