天然气井溢流井喷预防与压井现场处理技术.pptx

天然气井溢流井喷预防与压井现场处理技术天然气井井控工艺技术特点天然气井防止井喷现场操作技术要点天然气井溢流处理与压井现场操作技术范例：新851井抢险压井 天然气与石油有某些共性和密切联系，由于成因不同，天然气有它自身的发生、发展、形成矿藏的地质规律，所以天然气井的井控工艺自然与油井井控工艺有很多不同之处。 这里所说的天然气井，也包括页岩气井、浅气层天然气井和含伴生气油井。 1、溢流显示种类多，来得快，烈度大 天然气井，易发生溢流，显示种类多。据资料统计，从发现溢流到井喷的间隔时间，小于三十分钟的占三分之二，其中一半在十分钟以内，且来势凶猛，容易失控。 1972年四川江油中29井电测完，发现溢流，抢下油管，当下至井深896m发生井喷，使用苏式老式封井器来不及关井，井内89根2 7/8″全部从井内喷出挂在井架上。 2、易发生溢流井喷，关井压力高 天然气的密度只有原有密度的千分之一，与油井相比，天然气井易发生溢流井喷，关井压力高。 四川苍溪龙4井1983年6月27日完钻，完钻井深6026m，完井试油最高关井达103.95MPa，压力还在上升,超过安装使用的15000psi卡麦隆采气井口允许关井压力103.42MPa，被迫放喷。此后，由于受井口和套管强度的限制，采取间断关井、放喷的措施，历时三年，套管发生损毁，最后该井暂闭。 梓潼关基井1977年12月4日完钻，完钻井深7175m，预计地层压力约为153MPa，完井试油亦用15000psi采气井口，不能按正规方法测试，测试完不能实行关井求压，只好随即压井。 2013年9月19日完钻的苍溪龙004-X1井，完钻井深6420m，最高关井压力107.9MPa。 2014年1月16日完钻的剑阁双探1井，完钻井深7308.65m，最高关井压力103.36MPa。 3、天然气井易串漏 由于天然气的分子小，密度小，粘度小，吸咐能力小，易滑脱，扩散能力大，因此具有很大的活动能量。气层中钻进钻井液容易气浸、溢流，导致井涌，甚至井喷；固井时容易出现气窜。 4、天然气井多含硫化氢 我国目前已在四川、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔多个盆地发现了含硫化氢气藏。 四川地区已发现气田，80%以上含硫化氢量大于20mg/m3，垫江卧63井最高达492.03g/m3。 5、天然气井易燃易爆 天然气易燃、易爆，当天然气与空气的混合比达到5-15%，遇火星即可发生爆炸。天然气井在发生井喷后，由于各种原因常引起钻机着火。 天然气燃爆是在瞬间（千分之一秒）产生高压、高温（2000-3000℃）的燃烧过程，爆炸破坏力极大。 现在我们再来回顾一下震惊中外的罗家16H井井喷事故。 罗家16H井是位于川东罗家寨构造上的一口国家重点工程项目水平井，目的层是飞三。该井设计井深4322m，垂深3410m，水平段长700m，地层压力当量泥浆密度为1.28ɡ/cm3。 该井与同井场的罗家2井井距3.8m。罗家2井测试产量为62.3х104m3/d，H2S含量125.53ɡ/m3。同井场另布罗家17井待钻。后来又打一口注水井罗注1井。罗家16H井井场地形地貌图罗家16井丛式井组各井相对位置图 该井2003年12月23日钻至井深4049.68m，循环泥浆后起钻。 12月23日起钻至井深209.31m，发现溢流泥浆1.1 m3 (?),立即下放钻具，抢接回压凡尔无效，抢接顶驱无效，发生强烈井喷。 钻杆内喷高10m，钻具上行2m左右，大方瓦飞出转盘。关球形、半闭防喷器，钻杆内液气同喷达二层台以上。钻杆被井内压力上顶撞击在顶驱上，撞击火花引发钻杆内喷出的天然气着火。 关全闭企图剪断钻杆，钻杆未被剪断而发生变形，高速气流将火熄灭，但井口仍喷气。 12月23日紧急疏散距井场1km范围内的居民。约半小时后井口喷势加剧，H2S气味变浓，将疏散范围扩大到3～5km。 钻井队人员全部撤离井场。与地方政府一起组织突击队搜救中毒村民。偌大的高桥镇人去楼空 后发现井口已停喷。分析为因钻具氢脆折断落井，液控已处关位的防喷器自动关井，井口停喷。 使用魔术弹，在距喷口约70m处第二次点火成功。观察井口压力28MPa，全开1#、3#放喷管线放喷。 12月25日进行抢险压井施工准备。技术组完成了抢险压井方案，搜救工作在地方政府和武警部队统一安排下全面展开。四川石油管理局、西南油气田分公司、中石油集团公司和重庆市领导等连夜赶赴现场，主持研究抢险压井方案，部署抢险工作。 12月27日在集团公司、四川石油管理局和西南油气田分公司领导统一指挥下，通过14名专家和75名工程技术人员和各参战单位共同努力，顺利完成了抢险压井工作。 压井前，先用3条放喷管线放喷,井口压力降至13MPa。接着用３台压裂车向井内注密度1.85-2.00g/cm3压井泥浆182.9m3。再用２台泥浆泵