深水固井作业井喷事故的蝴蝶结模型

由于浅层水和浅层气等高压流体预测的困难性和危害性,深水固井作业过程中面临很多的难题。以往人们总是关注钻进过程中的井喷事件的防控,但2010年英国石油公司(bp)"深水地平线"钻探平台发生爆炸事故改变了人们的看法,固井作业质量差同样会导致井喷。对井喷处理措施的不当,不仅会造成井毁人亡的恶性事故,同时大量溢油入海更会严重破环海洋环境,造成严重的生态灾难。以bp事故报告为依据,将事故树分析与事件树分析相结合,对深水固井作业溢流的原因、井涌监测失败的原因和井喷的后果进行了详细分析,分别建立了深水固井作业溢流和溢流井涌监测失效的故障树。并结合井喷事件树建立了固井作业井喷事故的蝴蝶结模型。该模型为深水固井作业过程井喷事故的防控提供了一定的依据和参考。     

深水地平线事故后国外标准改进及对我国标准化工作的启示

2010年英国石油(BP)公司在墨西哥湾的Macondo深水井发生井喷爆炸事故,导致"深水地平线"钻井平台倾覆沉没。介绍了事故后美国政府、国际标准化组织(ISO)、国际钻井承包商协会(IADC)、美国石油学会(API)和欧洲国家石油天然气行业协会对监管政策法规、标准规范再认识,并制修订深水钻井相关标准规范情况,包括深水井设计及建井工艺、井控设备、井喷失控应急救援计划、应急封堵装置、救援井等方面内容。梳理分析了国外相关行业标准规范制修订及关键技术点改进;简述了国内深水钻井标准规范的需求和进展,提出了我国制定深水油气开发监管政策、制修订深水钻井、井控及应急救援相关标准规范建议。     

深水水平气井钻井井控风险研究

水平气井过平衡时,面临着三种气侵风险,即直接侵入、扩散侵入、顶替侵入,不过这三种气体侵入的量都比较小;只是温度、压力的改变会影响天然气水合物储层的稳定,在井筒中生成天然气水合物,导致井控风险。而欠平衡是水平气井遭受气体侵入风险的主要方式。为了判断钻井人员的安全关井时间,需要计算井涌余量。计算井涌余量的方法取决于井涌余量的定义,可以分为简化计算、计算机模拟两大类。前者简便但是保守,不能估计溢流的增长速度;后者可以模拟出溢流的速度,预测剩余关井时间,但很复杂。为了增大井涌余量,要尽量减小钻井液密度,但不能低于平衡钻井所需的最低密度。     

基于事件树的深水钻井呼吸效应识别研究

为识别深水钻井过程中发生的呼吸效应,对其发生机理进行研究,分析呼吸效应的过程特征。从钻井液密度、钻速、关井立压套压、外溢速度和外溢量等5个参数出发,将其与溢流进行对比。应用事件树分析方法,以外溢量和关井立压套压作为判断标准,建立了基于事件树的深水钻井呼吸效应识别方法。该方法将深水钻井过程中可能引起井口处发生外溢的5种情况的原因甄别为4种,其中两种确定是发生呼吸效应,一种确定是发生溢流,一种疑似呼吸效应,一种疑似地层流体侵入,分别按照继续钻进、关井压井和用原钻井液循环这三种方法进行处理。该研究有助于深水钻井现场作业时更加快捷识别呼吸效应,并能够及时采取相应措施,避免深水井控事故的发生。     

基于事故树模型的井喷事故原因分析及预防对策

运用系统安全工程的事故树分析方法,建立了天然气钻井井喷事故的事故树模型,从最小割集、最小径集、结构重要度3个方面进行定性分析。通过定性分析得知,有81条路径会导致天然气钻井现场井喷事故的发生,有3种方案可有效预防井喷事故的发生。基于事故树分析,从井控装备管理、井控能力培训提升和井控问题整改销项3个方面提出井喷事故的防控措施,为钻井作业风险管控及安全管理工作提供依据。     

超低密度钻井液技术在大庆油田易漏复杂层的应用

大庆油田的南二、三区由于地层裂缝发育和长期注水导致的地层压力异常等原因,在钻井施工中常发生井漏、井涌,甚至漏喷同层等复杂事故,给钻井施工和井控工作带来巨大挑战。针对这种情况,在优选刚性空心玻璃微珠作为密度减轻剂形成低密度钻井液的基础上,再通过加入合成发泡、稳泡能力强的表面活性剂进一步降低钻井液密度,最终形成一套超低密度钻井液技术。室内评价实验表明,该钻井液密度最低能降至0.78 g/cm~3,且发泡稳、发泡能力强,对0.250～0.425 mm(40～60目)砂床的封堵承压能力在7.5 MPa以上。现场成功应用表明,该技术能有效控制井筒压力,使井漏和井涌风险降低,钻井速度提高96%以上,缩短钻井周期12 d,对老区油田复杂区块井控安全和钻井安全提供了技术支撑,具有良好的推广应用前景。     

窄密度窗口钻井工艺在明15井的应用

深井或复杂井,在同一层次井身结构中所钻地层可能不止一套压力系统,防塌防喷需要使用密度上限,防漏则需要使用密度下限,实现安全钻井的密度值不确定,密度安全窗口窄,甚至出现负窗口,给钻井作业带来很大制约。明15井在主要目的层钻进时,溢漏矛盾突出,通过地层压力分析、精细控压、复合堵漏等一系列措施,形成了适合明格油田的区域性窄密度窗口钻井工艺,为油田今后开发提供了技术支撑。     

精细控压钻井技术在裂缝型潜山油藏的应用

潜山油藏利用水平井注气保持地层压力,抑制底水锥进,提高采收率,但常规钻井中钻井液密度高容易造成储层污染,后期注气开发困难,注采同存导致地层压力不确定,钻井过程中易发生漏、涌、塌、卡等复杂事故。为了更好地保护油气储层,防止钻井过程中发生复杂事故,保证钻井安全,在XG7-H175井采用精细控压钻井技术,实现了目的层欠平衡钻井,有效地保护了油气储层,提高了钻井效率。     

环玛湖玛北斜坡区钻井安全密度窗口研究

环玛湖凹陷玛北斜坡区是新疆油田重点勘探区块,该区块地质情况复杂,地层压力系统复杂,区域压力变化大,安全密度窗口窄,井壁易垮塌。本文通过对目标区已钻井情况综合分析研究,掌握了地层岩性分布、地层压力分布,通过钻井液安全密度窗口,制定出有效复杂预防措施,降低钻井复杂事故发生率。     

深水钻井隔水管可靠性研究

深水钻井隔水管是连接海底井口和钻井平台的重要部件,其主要功能是提供井口防喷器与钻井平台之间的泥浆往返通道,支持辅助管线,引导钻具,作为下放与撤回井口防喷器组的载体.隔水管可靠性关系到整个钻井作业的顺利完成,甚至整个钻井平台的安全.建立了深水钻井隔水管连接模式和悬挂模式下的力学分析模型,识别了隔水管系统在不同作业模式下的限制准则;分别进行了连接作业窗口、下放与回收作业窗口、硬悬挂作业窗口和软悬挂作业窗口分析,并建立隔水管系统作业可靠性分析方法;以隔水管疲劳为研究对象,介绍隔水管波激疲劳和涡激疲劳分析方法,建立隔水管综合疲劳寿命及其可靠性分析模型:考虑失效概率和失效后果建立隔水管失效风险矩阵,形成一套深水钻井隔水管完整性管理方案,主要包括风险分析、基于风险的检测及监测和隔水管完整性管理3部分.相关研究成果为隔水管可靠性评估、海上钻完井作业和隔水管完整性管理提供参考,同时也为进一步丰富隔水管规范的组织机构提供参考.     

连续循环钻井技术在渤海油田中的应用

连续循环阀钻井工艺可以解决易发生沉砂卡钻事故及窄密度窗口的特殊井,该工艺设备由循环短节、循环管汇和控制系统组成。介绍连续循环钻井工艺的基本原理和施工步骤,以及使用过程中遇到的问题和后续改进方向,并在渤海油田锦州区块成功应用。     

葡南油田黑帝庙浅气层钻井井控风险及对策

大庆葡南油田黑帝庙层分布有浅层气,具有埋藏浅、发育好、分布无规律、异常高压等特点,钻井井控风险高、难度大.为做好葡南十一断块钻井井控工作,对已钻井发生气侵、溢流、井喷等事故原因进行了分析,归纳了浅气井钻井存在的井控风险,制定了相应的井控对策,取得了明显效果.     

石油钻井现场汽车起重机起重伤害的事故树分析及其防控措施

分析了石油钻井现场汽车起重机吊装作业特点,根据事故致因理论建立了石油钻井现场汽车起重机起重伤害事故树模型,计算了最小割集和最小径集,得到影响顶上事件发生的全部路径共165条,提出把危险区域无人作为防止石油钻井现场汽车起重机起重伤害事故发生的重点措施。对所有基本事件的结构重要度进行排序,并在此基础上从吊装作业前和吊装作业中2个方面提出相应的事故防控措施,可为石油钻井现场汽车起重机吊装作业风险管控及安全管理提供有效的依据。     

深水钻井溢流早期监测技术研究现状

深水钻进过程中及时发现溢流情况,可以有效避免出现井喷情况,需要在钻井作业早期,做好监测工作,这样不仅可以为溢流排除以及上重建压力平衡,争取更多的时间,还可以降低井控的难度,本文笔者对深水钻井溢流早期监测技术研究现状,做了简单的论述。     

井控基本原理及分类及相关问题的探讨

井控技术在石油勘探开发过程中扮演着重要角色,与此同时钻井井控工作与多个工作部门联系密切,因此强化井控安全管理工作势在必行.在实际的钻井过程中,稍有不当便会发生井喷、井涌等安全事件,严重的话还会危及工作人员的生命安全.本文从井控工作的角度出发,简要分析了井控的基本原理、分类,阐释了几种常用的钻井井控技术,同时就加强钻井并控安全管理具体手段做了简要探析,旨在确保钻井井控工作的安全且合理的开展运行.     

SY/T 5623-2009《地层压力预（监）测方法》的修订和发布

地层压力预（监）测方法标准推荐的是3个压力预（监）测的基本方法,在钻井设计和施工中的作用尤为重要。重新修订和合并的标准,整合和补充完善了地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力的预（监）测方法,概念更加明确,操作更加清晰,新标准的发布与实施,必将在石油勘探和开发中发挥应有的作用,特别是在减少或杜绝井喷事故、减低钻井风险、减少钻井故障、降低井控风险中取得效益,为提高钻井综合经济效益服务。     

基于FTA的临港产业集群风险系统分析

基于临港产业集群风险系统的构成,通过事故树的构建揭示了各层风险事件之间的逻辑关系,并对临港产业集群风险发生的可能途径和各基本事件的结构重要度进行了定性分析,而各主要风险事件和基本风险事件发生概率的变化对临港产业集群风险发生概率的影响程度,以及降低各基本风险事件发生概率的难易程度进行了量化分析,为进一步的风险控制和预警提供一种管理参照.     

吉林油田浅气层井防喷技术研究

浅气层埋藏深度浅，修井液密度小，液柱压力较小，井底压力一旦失去平衡，浅气层的气体上窜速度非常快，很短的时间就能到达井口而发生井涌，用常规的井控方法进行关井很容易憋漏上部地层或表层套管鞋处，而造成地层塌陷或钻机沉陷的严重后果。为了有效处理突遇浅气层，必须把浅气层井控作为预防井喷工作的重中之重。     

CCV井下钻井工具及其新工艺、新技术在苏丹油田的使用

在油气勘探开发中,研究先进的钻井工具、新工艺、新技术对降低钻井成本、降低事故发生率、提高钻井效率有着重要意义。钻井过程中发生的轻微的漏失会使钻井工作中断,如井漏得不到及时处理,还会引起井喷和卡钻等事故,CCV(Centurioncirculate valve(可多次开关式循环分水接头))接头的出现,对处理井漏事故复杂提供了工具保证和技术支持。     

控压钻井技术研究与应用新进展

控压钻井技术是石油开采过程中经常使用的技术之一。使用控压钻井技术,能够对井底的压力进行分析检测,并对井内的参数进行计算,能够对井口的压力进行自动化的控制,并通过控压钻井技术,能够平衡境内的压力,有效地减少了因为井内压力造成的事故的发生。控压钻井技术比较适合在压力大、压力窗口小的环境进行使用,能够有效地控制境内流动体,防止进入井内。本文根据现阶段控压钻井技术的使用情况,以及近年来的研究情况,研究如何对最新的控压钻井技术进行应用。