含硫92的油田井喷案例
1、基本情况
赵1井是华北油田赵兰庄构造上的第一口资料井,位于河北省晋县周头乡赵兰庄大队,由华北石油管理局第四钻井工程公司3222钻井队承包施工任务。该井设计井深3200m,钻探目的是了解古生界及第三系含油气情况,并查第三系及古生界地层剖面特征及其生储盖组合。该井于1976年5月20日开钻,用φ400mm3A钻头钻至井深97.87m,φ324mm表层套管下至井深84.14m,水泥未返至地面,人工灌水泥近100袋。井口未装防喷器。5月25日用φ248mm3A钻头二开。
2、事故发生经过
1976年6月25日0∶15,泥浆中散发出了强烈的硫化氢气体,熏倒了柴油机助手邵战荣,在没有防毒面具的情况下,同志们继续坚守岗位,队长李仁杰换下了司钻梁通荣及钻工张永宁,坚守在钻台上,0∶36当钻进至井深435.80m时,第一次井喷发生,强大的天然气带着强烈的硫化氢气体从井口呼啸而出,李仁杰使尽最后的力气刹死刹把,摘掉转盘离合器,司钻梁通荣和钻工黄生存为抢救同志,保护井下设备安全,也倒在于队长李仁杰身旁,李仁杰、梁通荣献出了宝贵生命。
0∶45发生了第二次井喷,地质工陈禄明为了取准资料,卡准井喷井深,在抢救下战友后登上钻台丈量方入,被第二次井喷冲下钻台,英勇献身。
由于从井内喷出了大量的原油及天然气,继第二次井喷后造成严重井塌,井喷停止,在这次井喷事故中,先后3人死亡,6人昏迷,井深2424.60m钻具被卡。
3、事故处理过程
该井被喷塌后,根据原石油化学工业部付部长张文彬的指示,原华北石油会战指挥部决定,在6月26日和6月27日对赵1井进行封堵及防窜工作。
(1)施工设计
①封堵井段
管外0—30m(预计) 段长30m 水泥45袋
2340—2440m 段长100m 水泥100袋
管内1940—2440m 段长50m 水泥116袋
0—100m 段长100m 水泥23袋
②施工方法
a.注水泥20m3,争取平衡压力;
b.用2根油管插入环空,用水泥封住表层套管与φ127mm钻杆之间的环空,水泥返出井口;
c.凝固4小时后管内施工;
d.管内注水泥240袋,预计环空(φ248mm井眼与φ127mm钻杆)100m,管内下部封500m,上部封100m,中间替泥浆17m3(水泥浆密度均要求达到1.857g/cm3);
e.割表层套管与方钻杆,焊环形铁板封死。
(2)实际施工
①环空封堵:封固前环空液面100m左右(预测),下入油管19.4m,注水泥125袋(平均密度1.68g/cm3)未返出地面;
②管内回压17MPa,注密度为1.18g/cm3的泥浆15m3,压力平衡,接注水泥259袋(平均密度为1.84g/cm3),替清水2m3,上部注散水泥预计30袋;
③上部环空再注水泥40袋,返出井口;
④候凝后倒出方钻杆,铁板封焊表层套管,封堵完毕;
说明:因考虑井塌后井漏,而且不知漏失井深,为防水泥漏掉,故只替2m3,以防管内被漏空,试压时注入清水5m3,按上述计算,实际水泥刚好到钻头部位(管内),管外环形基本上没有水泥封固,管内试压10MPa。
4、事故原因分析
(1)由于是第一次在该区块进行钻井施工,不熟悉赵兰庄构造情况,局限于任丘油田的经验教训,从上至下思想麻痹,只把注意力集中在考虑古生界的钻探方面,而忽视了沙四段的钻探工作;
(2)组织技术措施不当,表层套管下深不够,井口未安装防喷设备,未储备重晶石及有关泥浆材料,无防毒面具等,以致发生井喷后手足无措,难以应付;
(3)现场分析研究不够,缺乏经验及临时应变措施不当;
(4)在钻遇石膏层后,泥浆密度严重降低是发生井喷事故的重要原因;
①6月18日,钻至井深2272m时钻遇石膏层,泥浆密度由1.20g/cm3降至1.15g/cm3;
②6月18日至6月20日泥浆密度始终为1.15g/cm3;
③6月21日钻至井深2400m,泥浆密度又下降至1.13g/cm3;
④6月21日至23日,泥浆密度始终保持为1.13g/cm3;
⑤6月24日钻至井深2431m时,发现气侵及石膏侵,泥浆密度再次下降,降至1.07g/cm3,后经处理,泥浆密度上提至1.12g/cm3,直至发生井喷事故。
(5)施工队伍井控技术素质差,主要表现为职工没有控制井喷的理论知识和防喷经验;特别值得一提的是泥浆密度由1.20g/cm3降至1.12g/cm3,从6月18日起至6月25日,井喷7-8天的时间没能将泥浆密度恢复到1.20g/cm3;再者,6月25日0∶15,在已经发现泥浆中散发出强烈硫化氢气体的情况下,队干部头脑仍未清醒,还盲目继续钻进。