井喷失控的处理课件.ppt

1、井喷失控是指发生井井喷失控是指发生井喷后，无法用常规方喷后，无法用常规方法控制井口而出现敞法控制井口而出现敞喷的现象。喷的现象。油井失控和气井失控各有其特点和复杂性，以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（仅为原油的然气具有密度小（仅为原油的0.70.7），可压），可压缩、易膨胀，在钻井液中易滑脱上升，易爆炸缩、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忽，气井和含气油井高的油井更易井

2、喷和失控着火。井喷失控的类型很多，其处理方法主要着火。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和复杂性，但基本处理方法都是相同的 l l成立现场抢险组，制定抢险方案成立现场抢险组，制定抢险方案 井喷失控的处理是一项复杂而危险的工作，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。成立现场抢险组，统一指

3、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、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集抢险人员和设备，决不能有丝毫侥幸取胜的心理。心理。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 2 2尽一切办法保护好井口尽一切办法保护好井

4、口 处理井喷失控的经验表明，不论井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过程的主动权。因为新井口要在原井口上上“生根生根”，重新控制井喷还需原井口，重新控制井喷还需原井口有用部分尽量发挥作用。有用部分尽量发挥作用。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 井喷失控后，原井口装置的连接件极易被障碍井喷失控后，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

5、护好井口，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，要达到每小时供水足的水源和供水设备，要达到每小时供水5005001000m31000m3的能力，并以每分钟的能力，并以每分钟 1 12m32m3的排的排量经防喷器四通向井内注水和向井口装置及周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。一切障碍物，用钢丝绳

6、或支柱等加固井口。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 3 3未着火的失控井应千方百计使其不着火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、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，故未之下很容易损坏，而人也难于接近井

7、口，故未着火的失控井应千方百计使其不着火。着火的失控井应千方百计使其不着火。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 着火的原因是多方面的，如巴着火的原因是多方面的，如巴9 9井是因钻井是因钻井液喷光后，井内冲出的钻具与井架角井液喷光后，井内冲出的钻具与井架角铁撞击产生火花引起着火；威铁撞击产生火花引起着火；威2323井是环井是环形空间放气管的火苗离井口仅形空间放气管的火苗离井口仅2020米，而米，而引起着火；铁引起着火；铁1 1井因井内石块冲击，打坏井因井内石块冲击，打坏井架防爆灯后爆炸着火；双井架防爆灯后爆炸着火；双9 9井因井因3 3号柴号柴油机排气管的火星引起着火；合油机排气管的火

8、星引起着火；合4 4井是在井是在处理井喷中途，因雷击引起着火。处理井喷中途，因雷击引起着火。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 据统计，我国据统计，我国“一五一五”到到“八五八五”期间，累计期间，累计发生井喷失控井发生井喷失控井271271口，占完成井的口，占完成井的0.160.16，其中井喷失控后又着火的井其中井喷失控后又着火的井8181口，占井喷失控口，占井喷失控井的井的3030。以上事实说明，失控井喷可以做到。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、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引燃物这三个条件。油

9、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，个条件。当天然气（以甲烷计）与空气混合，其占有比例在其占有比例在5 51515这个爆炸范围内，若这个爆炸范围内，若有引燃物存在，混合气体就会立即爆炸。有引燃物存在，混合气体就会立即爆炸。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 当气井井喷失控时，天然气与空气当气井井喷失控时，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已存在的，诸如柴油机排气管的火花、电器

10、设备产生的火花、井场上花、电器设备产生的火花、井场上的火种等。的火种等。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 二是失控过程中产生的明火，如井内冲出的钻具、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，必须严格执行明火，在钻开油气层时，必须严格执行 SYT SYT 64266426钻井井控技术规程钻井井控技术规程中的防火、防爆、防硫中的防火、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面的明火，

11、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。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。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。控油气井不着火的重要措施之一。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 4 4划分安全区划分安全区 在井场周围设置必要的观察点，定时取样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

12、化氢含量、空气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、设备、物资脱离危险区，避免引起油罐、高压气瓶的爆炸高压气瓶的爆炸 井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 5 5清除井口周围的障碍物，充分暴露井口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，保无论

13、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）清除转盘、大梁、喇叭口、钻具、卡瓦等）清除干净。干净。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 着火以后，被烧毁的井架、钻机提着火以后，被烧毁的井架、钻机提升系统和立在钻台上的钻具等物，升系统和立在钻台上的钻具等物，像废料一样堆

14、积并把井口罩住，使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，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，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，尽量在灭火以前，必须带火切割，尽量清除掉这些障碍物。清除掉这些障碍物。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 带火切割清除障碍物，应根据井场的地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理条件、风向，用消防水枪喷射水雾将火压向某一方向，本着火压向某一方向，本着“先易后难，先先易后难，先近后远，先外后内，分段切割，逐步推近后远，先外后内，分段切割，逐步推进进”的原则，用氧炔

15、焰切割、纯氧切割、的原则，用氧炔焰切割、纯氧切割、水力喷砂切割等手段，边割边拖，逐步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。在灭火前清理，哪些应在灭火后清理。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 未着火的失控井在清除设备时还要提防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，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。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，凡含有有毒气体的未着火并要注意防毒，避免人员伤亡。若

16、有毒气体含量很高，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。时，可考虑点火以减小产生的恶果。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 6 6、灭火、灭火 可采用下述方法扑灭不同程度的油气井可采用下述方法扑灭不同程度的油气井火灾。火灾。(1(1）密集水流灭火法）密集水流灭火法 此法是用足够的排量，从防喷器四通向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口上面密集喷水，在较为集中燃烧的火焰最下

17、部形成一完整的水层，并逐步向上移动水层，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，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。达到灭火的目的。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 当空气中水蒸气含量达到当空气中水蒸气含量达到3535时，即可时，即可有效地阻止天然气的燃烧；而有效地阻止天然气的燃烧；而1kg1kg水蒸发水蒸发汽化时，能吸收汽化时，能吸收539kcal539kcal（2255.2kJ2255.2kJ）热）热量，还能阻挡外部空气进入燃烧区和减量，还能阻挡外部空气进入燃烧区和减少空气中氧的含量，大量注入和喷射水少空气中氧的含

18、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。于小喷量、喷流较集中向上的井。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 密集水流灭火不但可独自作密集水流灭火不但可独自作为一种灭火法，而且是其它为一种灭火法，而且是其它灭火法的基础。在采用其它灭火法的基础。在采用其它灭火法时，还必须同时辅之灭火法时，还必须同时辅之以密集水流才能将油气井火以密集水流才能将油气井火扑灭。扑灭。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（2 2）突然改变气流方向灭火法）突然改变

19、气流方向灭火法 此法是在注入和喷射水流的同时，突然改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。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。如威的设备（如转盘等）来实现。如威2323井就是在井就是在坏井口被拉倒，气流突然改变坏井口被拉倒，气流突然改变9090方向（由垂方向（由垂直方向变为水平方向）而灭火的；沈直方向变为水平方向）而灭火的；沈 1515井是井是吊转盘时，转盘阻挡气流，使上冲的气流从转吊转盘时，转盘阻挡气流，使上冲的气流从转盘底面折回而熄灭的。此

20、法的灭火能力也有限，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只适用于中等以下喷量、喷流集中于某一方向的失控井。的失控井。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（3 3）空中爆炸灭火法）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，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，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同时爆炸产生的二氧化碳等废气又起到

21、隔绝空气的作用，造成瞬时真空而使火焰窒息，火焰在双重作用下用，造成瞬时真空而使火焰窒息，火焰在双重作用下熄灭。熄灭。爆炸时，既要灭火又不能损坏井口。为此，空中爆炸时，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，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。因而遇水时不失效，高温下不易爆炸。引燃容易等。因而一般采用一般采用“TNT”TNT”炸药。炸药。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（4 4）快速灭火剂综合灭火法）快速灭火剂综合灭火法 快速灭火剂综合灭火法是将液快速灭火剂综合灭火法是将液体灭火剂经防喷器

22、四通注入井口与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。剂结合使用达到灭火的目的。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 国内油气田常用的、行之有效的液体化国内油气田常用的、行之有效的液体化学灭火剂主要有学灭火剂主要有“1211”1211”和和“1202”1202”两两种。种。12111211灭火剂又名二氟一氯一溴甲烷灭火剂又名二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBrCF2ClBr），它主要用于以天然气为主），它主要用于以天然气为主的失控井。它是无色、透明、易流动

23、、的失控井。它是无色、透明、易流动、无刺激气味的液体。无刺激气味的液体。12111211与天然气反应与天然气反应时，变可燃气体为不燃气体，且兼有降时，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，温、隔氧作用，是一种新型快速灭火剂，其灭火速度一般均在其灭火速度一般均在 10S10S之内。之内。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法12111211灭火剂用量可用下述经验公式计算：灭火剂用量可用下述经验公式计算：W=KlK2W=KlK2（1+1+）GtGt式中：式中：W W12111211灭火剂用量，灭火剂用量，kgkg；K1K1灭火难易安全系数（主要考虑火焰是否集中，施

24、工灭火难易安全系数（主要考虑火焰是否集中，施工配合好坏），一般取配合好坏），一般取3 35 5；K2K2硫化氢含量系数，其体积含量为硫化氢含量系数，其体积含量为8 8时，取时，取1 10808；含含量较少时，此系数可取量较少时，此系数可取1 1；灭火系统漏损系数，一般取灭火系统漏损系数，一般取 0.050.05；G G临界灭火强度，临界灭火强度，kgkgS S；t t灭火剂喷射时间，一般取灭火剂喷射时间，一般取10 S10 S。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 经现场试验和数字分析，临界灭经现场试验和数字分析，临界灭火强度可用近似公式计算：火强度可用近似公式计算：G G0.017Q

25、0.017Q1.131.13 式中式中 Q Q天然气喷量，天然气喷量，104m3104m3d d。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 12021202又名二氟二溴甲烷（又名二氟二溴甲烷（CF2Br2CF2Br2），），其灭火原理与其灭火原理与12111211相同。另外，用于相同。另外，用于油气井灭火的还有干粉灭火剂。干粉油气井灭火的还有干粉灭火剂。干粉灭火剂是一种细微的、具有自由流动灭火剂是一种细微的、具有自由流动的固体粉末。灭火时，粉末表面与火的固体粉末。灭火时，粉末表面与火焰接触使燃烧连锁反应中断，达到灭焰接触使燃烧连锁反应中断，达到灭火的目的。火的目的。井喷失控处理的基本做法井

26、喷失控处理的基本做法 由于由于12111211和和12021202都易注入气柱而不易在都易注入气柱而不易在原油中混合，故已在气井火灾的灭火中原油中混合，故已在气井火灾的灭火中普遍使用。还可以用干粉配合使用，采普遍使用。还可以用干粉配合使用，采用用“内外夹攻内外夹攻”灭火。用干粉炮车喷射灭火。用干粉炮车喷射干粉时，应根据炮车生产厂家提供的干干粉时，应根据炮车生产厂家提供的干粉管情性曲线和落粉量与射程曲线，并粉管情性曲线和落粉量与射程曲线，并考虑风力、喷射和障碍物等因素的影响，考虑风力、喷射和障碍物等因素的影响，选择干粉炮车与火焰的距离，把握喷射选择干粉炮车与火焰的距离，把握喷射干粉时的灭火有利时

27、机。干粉时的灭火有利时机。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 必须强调的是，密集水流法是上述几必须强调的是，密集水流法是上述几种灭火方法需同时采用的最基本方法，种灭火方法需同时采用的最基本方法，其喷水量应达到使井口装置和其它设其喷水量应达到使井口装置和其它设备、构件充分冷却，全面降温至滴水备、构件充分冷却，全面降温至滴水程度。为了防止灭火后复燃，灭火后程度。为了防止灭火后复燃，灭火后仍需继续向井内注水和向井口装置外仍需继续向井内注水和向井口装置外部及周围设备、构件喷水部及周围设备、构件喷水 井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（5 5）钻救援井灭火法）钻救援井灭火法 钻救援井

28、灭火法是在失控钻救援井灭火法是在失控着火井附近钻着火井附近钻1 1口或多口定向井口或多口定向井与失控着火井连通，然后泵入与失控着火井连通，然后泵入压井钻井液，压井、灭火同时压井钻井液，压井、灭火同时完成。完成。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 理想的救援井应在井喷层段与喷井相交，这需理想的救援井应在井喷层段与喷井相交，这需要精确的定向控制技术。一般来说，救援井与要精确的定向控制技术。一般来说，救援井与喷井总是立体相交而隔有一段距离，但可借助喷井总是立体相交而隔有一段距离，但可借助救援井的水平射孔和压裂及其它方法使之连通。救援井的水平射孔和压裂及其它方法使之连通。救援井压井的目的是制

29、止与其连通的失控着火救援井压井的目的是制止与其连通的失控着火井油气流继续喷出。压井时，还需考虑救援井井油气流继续喷出。压井时，还需考虑救援井井口装置、套管和地面的承受能力井口装置、套管和地面的承受能力 井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 7 7设计新的井口装置组合设计新的井口装置组合 要重新控制井喷，就必须针要重新控制井喷，就必须针对井喷失控的特点和控制后的作对井喷失控的特点和控制后的作业，周密设计新的井口装置组合，业，周密设计新的井口装置组合，这直接关系着整个井喷处理的成这直接关系着整个井喷处理的成败。败。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 一般来说，设计新的井口装置组合

30、的原一般来说，设计新的井口装置组合的原则是：则是：(1(1）应在油气井敞喷的情况下安装。）应在油气井敞喷的情况下安装。为此，新井口装置通径应不小于原井口为此，新井口装置通径应不小于原井口装置通径。新旧井口之间的密封钢圈应装置通径。新旧井口之间的密封钢圈应加工成特殊钢圈，并用埋头螺钉事先固加工成特殊钢圈，并用埋头螺钉事先固定在法兰上，以防被气流冲掉。定在法兰上，以防被气流冲掉。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（2 2）为保证井口的承压能力，原井口）为保证井口的承压能力，原井口装置各组成部分，能利用的可尽量利装置各组成部分，能利用的可尽量利用，不能利用的必须拆除。用，不能利用的必须拆除

31、。（3 3）低回压放喷。失控后，尤其是着）低回压放喷。失控后，尤其是着火后，可利用的原井口装置的承压能火后，可利用的原井口装置的承压能力已有所降低，故应采取低回压放喷力已有所降低，故应采取低回压放喷措施，放喷孔径一般不小于措施，放喷孔径一般不小于44。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（4 4）应兼顾控制后的作业。在）应兼顾控制后的作业。在优先考虑安全可靠地控制井喷的优先考虑安全可靠地控制井喷的同时，应考虑控制后能进行井口同时，应考虑控制后能进行井口倒换，并兼顾控制后可能进行的倒换，并兼顾控制后可能进行的诸如不压井起下管串、压井、处诸如不压井起下管串、压井、处理井下事故等作业。理井下

32、事故等作业。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（5 5）对于空井失控井，新井口最上面一）对于空井失控井，新井口最上面一般都要装一个大通径的阀门，因它操作般都要装一个大通径的阀门，因它操作简单方便，开关可靠。在气流敞喷的情简单方便，开关可靠。在气流敞喷的情况下，先用它关井可避免直接用闸板防况下，先用它关井可避免直接用闸板防喷器关井时，闸板橡胶密封件被高压喷喷器关井时，闸板橡胶密封件被高压喷出的油气流冲坏。出的油气流冲坏。(6(6）新井口装置高度要适当，以便整体）新井口装置高度要适当，以便整体吊装和下一好作业吊装和下一好作业 井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 8 8、拆除坏井

33、口，安装新井口装置、拆除坏井口，安装新井口装置 坏井口的拆除一般普遍采用绞车加坏井口的拆除一般普遍采用绞车加压扶正，长臂大吊车整体吊离。因拆除压扶正，长臂大吊车整体吊离。因拆除工作是在井内有高压的条件下进行的，工作是在井内有高压的条件下进行的，这就要求各个环节的工作必须十分严格这就要求各个环节的工作必须十分严格的配合协调。在拆卸井口的连接螺栓时。的配合协调。在拆卸井口的连接螺栓时。井口必须加压绷紧，否则法兰面就会泄井口必须加压绷紧，否则法兰面就会泄漏而影响继续拆除。漏而影响继续拆除。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 新井口装置的安装是施工中重要的关新井口装置的安装是施工中重要的关键

34、环节。为了安全地抢装成功，必须键环节。为了安全地抢装成功，必须尽量减少气流对新井口的冲击：尽可尽量减少气流对新井口的冲击：尽可能远距离操作或减少井口周围的作业能远距离操作或减少井口周围的作业人数，缩短作业时间；消除一切着火人数，缩短作业时间；消除一切着火的可能性；一切措施都要经过试验。的可能性；一切措施都要经过试验。新井口的抢装主要采用整体吊装法或新井口的抢装主要采用整体吊装法或分件扣装法。分件扣装法。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（1 1）整体吊装法）整体吊装法 整体吊装法可减少在井口上的组装整体吊装法可减少在井口上的组装次数和消除井口结合面的漏失机会。为次数和消除井口结合面的

35、漏失机会。为了减小气流对新井口的冲击而摆动，吊了减小气流对新井口的冲击而摆动，吊装时将新井口通孔全部打开。用长臂吊装时将新井口通孔全部打开。用长臂吊车将新井口吊离原井口适当高度时（车将新井口吊离原井口适当高度时（4 47 7米），用绷绳从四个方向拉紧扶正，将米），用绷绳从四个方向拉紧扶正，将新井口套住气柱中心。新井口套住气柱中心。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 然后，根据情况从两个或然后，根据情况从两个或四个方向，用绞车钢丝绳四个方向，用绞车钢丝绳加压，逐渐下放并与原井加压，逐渐下放并与原井口连接（见图口连接（见图1 1）。此法与）。此法与扣装法相比工作最小，因扣装法相比工作最小

36、，因而现场普遍采用。而现场普遍采用。在使用长臂吊车拆除旧井在使用长臂吊车拆除旧井口，抢装新井口时，应把口，抢装新井口时，应把吊车的排气管加长并插入吊车的排气管加长并插入水中，且经常浇水冷却。水中，且经常浇水冷却。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法（2 2）分件扣装法）分件扣装法 分件扣装法是在分件扣装法是在原井口的最上面法兰原井口的最上面法兰上，固定一个带铰链上，固定一个带铰链销的半圆形卡子。用销的半圆形卡子。用铰链将新井口的第一铰链将新井口的第一个部件连接起来（该个部件连接起来（该部件预先固定好特殊部件预先固定好特殊钢圈），然后用绞车钢圈），然后用绞车钢丝绳将其反转扣在钢丝绳将其反

37、转扣在原井口法兰上，再固原井口法兰上，再固定好。随后依次扣装定好。随后依次扣装好新井口的每一部件，好新井口的每一部件，如图如图2 2所示。所示。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 扣装法的优点是轻便、动力设备少、切扣装法的优点是轻便、动力设备少、切割气流时间短。但在井口周围作业时间割气流时间短。但在井口周围作业时间长，碰击产生火花的机会多，工作量大，长，碰击产生火花的机会多，工作量大，因而很少使用此法。因而很少使用此法。无论是吊装法还是扣装法为了防止作无论是吊装法还是扣装法为了防止作业中因工具、设备的相互碰击产生火花，业中因工具、设备的相互碰击产生火花，在整个作业过程中，都应继续向井

38、内注在整个作业过程中，都应继续向井内注水和井口及周围喷水。水和井口及周围喷水。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 9 9不压井强行起下管柱，压井或不压井完井不压井强行起下管柱，压井或不压井完井 新井口的抢装成功，使失去控制的井喷变新井口的抢装成功，使失去控制的井喷变成了有控制的放喷。但是井喷失控除井口装置、成了有控制的放喷。但是井喷失控除井口装置、井口管汇损坏外，多数情况下钻具或油管被冲井口管汇损坏外，多数情况下钻具或油管被冲出井筒或掉入井内或钻具在井口严重损坏与出井筒或掉入井内或钻具在井口严重损坏与变形。井口装置安装好后，一般都要进行不压变形。井口装置安装好后，一般都要进行不压井强

39、行下管柱或进行打捞作业，然后是压井或井强行下管柱或进行打捞作业，然后是压井或不压井完井。不压井完井。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 井喷失控井的压井施工，因产层较长井喷失控井的压井施工，因产层较长时间敞喷，原始能量损失较大，还需时间敞喷，原始能量损失较大，还需考虑考虑“压堵兼施压堵兼施”的方案对付压井中的方案对付压井中可能出现的漏失。对于产量大、地层可能出现的漏失。对于产量大、地层压力梯度高、渗透性好的产层，为使压力梯度高、渗透性好的产层，为使压井钻井液尽快在井内形成液往，除压井钻井液尽快在井内形成液往，除尽可能控制较高的井口套压外，还需尽可能控制较高的井口套压外，还需具备具备“

40、三个优势三个优势”。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法 其一是钻井液密度优势，即压井钻井液密度比其一是钻井液密度优势，即压井钻井液密度比按估算地层压力计算的压井钻井液密度要高，按估算地层压力计算的压井钻井液密度要高，甚至可用超重钻井液压井；其二是排量优势，甚至可用超重钻井液压井；其二是排量优势，即以所用钢套是额定泵压下的最大排量压井；即以所用钢套是额定泵压下的最大排量压井；其三是钻井液储备量的优势，即压井钻井液储其三是钻井液储备量的优势，即压井钻井液储备量至少备量至少3 3倍于井筒，并备有一定量的轻钻井倍于井筒，并备有一定量的轻钻井液。当井内液柱形成，可通过液住压力加上控液。当井内液

41、柱形成，可通过液住压力加上控制套压略大于地层压力时，压井施工可转入常制套压略大于地层压力时，压井施工可转入常规压井作业。规压井作业。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法井喷失控的处理工作不应在井喷失控的处理工作不应在夜间进行，以免发生抢险人夜间进行，以免发生抢险人员伤亡事故，以及因操作失员伤亡事故，以及因操作失误而使处理工作复杂化。施误而使处理工作复杂化。施工的同时，不应在现场进行工的同时，不应在现场进行可能干扰施工的其它作业。可能干扰施工的其它作业。井喷失控处理的基本做法井喷失控处理的基本做法下面介绍四口不同类下面介绍四口不同类型失控井的处理方法，型失控井的处理方法，这些实际经验可供

42、现这些实际经验可供现场参考。场参考。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 1 1高压高产的合高压高产的合4 4井快速综合灭火井快速综合灭火 合合4 4井井深井井深2886.8m2886.8m，于，于19741974年年4 4月发生强月发生强烈井喷。测算气层压力为烈井喷。测算气层压力为51.94MPa51.94MPa，喷气量约，喷气量约为为500500万万m3/dm3/d。在四条管线放喷的情况下，气。在四条管线放喷的情况下，气流刺烂上下防喷器胶芯呼啸而出，喷高为流刺烂上下防喷器胶芯呼啸而出，喷高为606070m70m。因雷击着火，烧毁的设备、井架和歪斜。因雷击着火，烧毁的设备、井架和歪斜的转

43、盘坍塌于井口，迫使火焰倒卷，火舌乱窜，的转盘坍塌于井口，迫使火焰倒卷，火舌乱窜，此时井口四周此时井口四周100 m2100 m2范围成为一片火海。范围成为一片火海。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 针对该井压力高。喷气量大、燃针对该井压力高。喷气量大、燃烧面积广等特点，在清除了转盘烧面积广等特点，在清除了转盘外约外约200200吨障碍物后，采用清水吨障碍物后，采用清水冷却降温、冷却降温、12021202和干粉为灭火剂和干粉为灭火剂的快速综合灭火法，做到了灭火的快速综合灭火法，做到了灭火一次成功。一次成功。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 其具体步骤是：其具体步骤是：(1(1）选

44、井试验。为了进一步验证灭火剂扑）选井试验。为了进一步验证灭火剂扑灭天然气大火的效能及取得临界灭火强度等有灭天然气大火的效能及取得临界灭火强度等有关数据，在正式灭火前曾两次选井试验。关数据，在正式灭火前曾两次选井试验。（2 2）喷水冷却，全面降温。灭火前，集）喷水冷却，全面降温。灭火前，集中中2626台消防车，台消防车，1111台消防泵组，台消防泵组，5454支消防水枪，支消防水枪，在在1 1小时小时3030分钟内对井口、钻台、机房和对井分钟内对井口、钻台、机房和对井场喷水冷却，全面降温直到滴水程度。场喷水冷却，全面降温直到滴水程度。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例（3 3）确定灭火剂的

45、用量。）确定灭火剂的用量。12021202在喷气量在喷气量为为500500万万m3/dm3/d的临界灭火强度为的临界灭火强度为27.2kg27.2kgS S，预计喷射时间为，预计喷射时间为7S7S，取灭火安全系数，取灭火安全系数为为5 5，硫化氢含量系数为，硫化氢含量系数为1 1，系统的漏失，系统的漏失系数为系数为5%5%，故，故12021202的总量为：的总量为：W=K1K2W=K1K2（1+1+）GtGt =5 =5*1 1*(1+5%)(1+5%)*27.227.2*7=1000(kg)7=1000(kg)而实际加入而实际加入 12021202为为1100 kg1100 kg。井喷失控井

46、的处理实例井喷失控井的处理实例 再就是计算干粉的用量。干粉扑灭喷量为再就是计算干粉的用量。干粉扑灭喷量为8080万万m3/dm3/d，天然气井的灭火强度为，天然气井的灭火强度为1.7kg/s1.7kg/s，按等，按等比例增加计算扑灭比例增加计算扑灭500500万万m3/dm3/d喷量气井的灭火喷量气井的灭火强度。干粉喷射时间较长，而此取为强度。干粉喷射时间较长，而此取为40 S40 S，其，其它条件不变，则干粉总用量为：它条件不变，则干粉总用量为：W=K1K2W=K1K2（1+1+）GtGt =5=5*1 1*(1+5%)(1+5%)*1.71.7*500/80500/80*40=2231(k

47、g)40=2231(kg)实际用干粉实际用干粉 2000kg2000kg。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例（4 4）灭火剂的注入和灭火。按合）灭火剂的注入和灭火。按合4 4井的具体情况，要求在井的具体情况，要求在30S30S内同时将内同时将12021202和干粉分别注入井口和射击上和干粉分别注入井口和射击上部火柱，有效地起到高效综合灭火部火柱，有效地起到高效综合灭火作用。因当时无定型灭火装置，故作用。因当时无定型灭火装置，故先将需注入的先将需注入的l202l202各各50kg,50kg,分装在两分装在两根根6m6m长的长的77套管内。套管内。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 然

48、后各用两台水泥车，经下四通两边的两条然后各用两台水泥车，经下四通两边的两条41/241/2防喷管线，以同等排量（防喷管线，以同等排量（0.06m3/s0.06m3/s），），同一时间泵注相对密度同一时间泵注相对密度2.212.21的钻井液，顶替隔的钻井液，顶替隔离胶塞，经离胶塞，经19 S19 S注入井口，于注入井口，于25m25m远处用两部远处用两部干粉灭火车（各装干粉灭火车（各装 1000kg1000kg干粉）喷出干粉，干粉）喷出干粉，同时发生灭火化学反应。不到同时发生灭火化学反应。不到2S2S，一场历时数，一场历时数天的大人熄灭了。当时的情况是，喷射出的干天的大人熄灭了。当时的情况是，喷

49、射出的干粉在井口上空形成一个乳色覆盖层，把强大的粉在井口上空形成一个乳色覆盖层，把强大的火焰包围，紧接着从井口冒出一股灰褐色气柱。火焰包围，紧接着从井口冒出一股灰褐色气柱。整个灭火施工历时整个灭火施工历时21.3S21.3S。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 大火熄灭后，吊开转盘、大梁及下四通大火熄灭后，吊开转盘、大梁及下四通以上的坏井口。用整体吊装法抢装上新以上的坏井口。用整体吊装法抢装上新井口。新井口由井口。新井口由1212*44四通四通+2+2个个1212*66四通四通+12+12*1010双法兰短节双法兰短节+10+10高压阀门高压阀门+101m+101m长的引喷管，在六条放长

50、的引喷管，在六条放喷管放喷的情况下，关闭喷管放喷的情况下，关闭1010阀门从而阀门从而控制了井喷。控制了井喷。井喷失控井的处理实例井喷失控井的处理实例 2 2常压高产巴常压高产巴9 9井的空中爆炸灭火井的空中爆炸灭火 巴巴 9 9井井深井井深1100.27 m1100.27 m，气层压力为，气层压力为10.78MPa10.78MPa，失控处理后测试产量为，失控处理后测试产量为339339万万m3/dm3/d。由于井漏抢起钻，起钻未灌钻井液发生强烈井由于井漏抢起钻，起钻未灌钻井液发生强烈井喷，将井内喷，将井内216m216m钻具全部冲出。冲出的钻具撞钻具全部冲出。冲出的钻具撞击井架产生的火花引起