井喷失控着火事故

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年11月21日

1.概述
        文 13- 73 井为文13 断块的一口开发井,设计井深 355Om。1987年1月26日 4:30第一次开钻,1月31 日第二次开钻,3月25日第三次开钻。
        套管程序:φ339.7mm × 330.5m+ φ244.5mm × 2952.71m
        井口装置:KPY23-350(双半封+万能 )液压防喷器。
        该井钻至井深 3436m 时,因盲目混油,造成井内液柱压力急剧下降,于1987年4月11 日11:30 发生强烈井喷,随后又因误操作,引起井喷失控。4月15日 9:02,井内喷出物撞击井架底座引起火星,造成天然气爆炸着火。经16d8h2min 的抢险制服了井喷,于4月27日19:32 结束了这场井喷失控着火事故。全井设备烧毁,死亡一人,伤2人,该井报废,直接经济损失492.4万元。
        2.事故发生经过
        1) 事故经过
        文13-73井于1987年4月11日钻至井深3436m。钻井液密度1.86g/cm3,粘度 86s,井下摩阻较大。为改善钻井液性能,决定混油处理。(混油前,既未加重钻井液,又未作有关计算,混油中没有控制混油速度。)采取边混油边钻进的方法,在短暂的1.5h内,往井内先后混入饱和盐水4.5m3 、原油 24 m3。混油期间,值班干部回宿舍吃饭,未安排人员监视液面变化。4月11日11:05,方钻杆打完,钻至井深 3459.38m,钻井液密度降至 1.72 g/cm3。11:20 接好单根后,循环返出钻井液的密度已降至 1.67 g/cm3, 致使钻井液液柱压力远低于地层空隙压力(地层孔隙压力系数为 1.76)。11:25 发生井涌,11:35 井喷喷高 10余米,在慌乱中,实习员在未开启节流阀,且钻井液泵仍在工作的情况下,抢关防喷器,使套压从5MPa急剧上升至22MPa,终将液动阀外法兰焊缝处放喷管线憋断,随后抢关上液动阀。11:37 工长等三人抢开司钻一侧4″高压闸门,由于井压过高,出口又是 90 度急弯头,在开启 5~6 圈后,这侧4 ″闸门外法兰焊缝又被憋断,造成全井井喷失控。工长被打断的放喷管线击中,当场牺牲,另两人被气流推出,受重伤。高压油气流迅猛地从失控的井口喷出,整个井场被油气淹没。
        3.事故处理过程
        事故发生后,油田立即成立了抢险指挥部。4月12日,在抢险指挥部的统一指挥下,各路队伍纷纷奔赴现场,做好抢险的各项准备工作。为抢出牺牲的工长,突击队员们在10 余支消防枪猛烈水射流的掩护下,逼近井口,于12日17:20将工长抢出。
        4月13~14日,通过地面高压管汇强行压井,先后两次分别压入36m3和154 m3密度为 2.00 g/c m3的钻井液,均无效果。由于压井排量跟不上喷量,且压井压力高达 28~30MPa,为防止水龙带、管汇等爆裂,出现更为复杂、危险的局面,决定放弃压井方案。
         4月15日 9:02,因井内喷出物撞击井架底座引起火星,导致天然气爆炸着火。9:15井架烧塌,9:22油罐爆炸,井场一片火海,设备被吞噬一光。
         抢险指挥部根据进一步恶化的形势,决定抢险分两个方案同时进行,(1)迅速清障灭火,强换井口压井。(2) 利用邻井打救援井(后因井喷井塌,放弃救援井的施工)。
         4月16~21日,做全面清障的准备工作。由于该井油气层压力高( 约61MPa),油气同喷,井口中心温度高达 1400 ℃ ,火焰喷高约47m, 离井口80 余米就烽烫灼人,给抢险工作带来了很大困难。抢险组首先在 10000 m2的范围内筑起高1.2m 、长约400m 的围墙 , 以放水冷却井口,在围墙四周开挖了深1.5m 的循环水沟,利用邻近引黄支渠,并联了6台NB -600 钻井液泵及机组,保证给抢险作业提供充足的水源。在井场四周抢接了2000余m的φ127mm钻杆作为冷却供水主管线,同时突击制作了消防铁水枪、抓钩机和长气割枪等工具。
        4月22日,清障工作全面展开。清障工作的基本原则是:统一指挥,带火清障,先易后难,先外后里,切拖结合,分项作业。在消防水枪的水幕掩护下,首先清除被烧毁的井架、钻具及外围活动房。
        4月23日,将油罐、发电房和液控系统等拖出。
        4月24~26日,因井塌,火势有所减弱。各抢险组抓住这一有利时机,在统一指挥下,加速清障。在此期间,除井口部分井架底座残骸外,全井清障工作基本结束。
         4月27日,火势进一步减弱,突击队在水力掩护下可以靠近井口。为此,抢险指挥部决定停止清障,强换井口。 4月27日11:05,将旧井口拆除,11:10 装上准备好的新井口(KPY35-35 双闸板液压防喷器及四通),同时接上了控制管线和节流压井管线等,试关井一次成功。17:50~19:32,压井,井口压力基本无显示。实际灌入密度为 1.65~1.70g/cm3的钻井液 84m3, 井口压力为零,关井观察。至此, 一场历时16天8小时的严重井喷失控着火事故得以解除。
        3、原因分析
        (1) 混油方法错误。混油前,既未加重钻井液,又未作有关计算,混油中又没有控制混油速度,采取边混油边钻进的方法。
        (2) 未认真落实坐岗制度 ;
        (3) 关井方法错误。在未开启节流阀,且钻井液泵仍在工作的情况下,关防喷器,造成液动阀外法兰焊缝处防喷管线憋断。
         (4) 放喷管线中采用 90°急弯头。
       
        4.事故的教训
        1. 井控工作是钻井工作中的重中之重,一刻也不能放松;
        2. 钻井施工中必须遵守各项井控制度,井控制度是从各种已发生过的井控问题中总结出来的经验教训;
        3. 加强各岗位人员的井控培训,不要走过场;
        4. 发生井涌、井喷时各岗位人员应临战不乱,避免误操作;
        5. 各种井控装备、设施应按照标准进行安装、测试。
       

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