關(guān)于新疆油田井噴風(fēng)險(xiǎn)與管理措施的研究

■楊曉東

（新疆克拉瑪依市建業(yè)有限責(zé)任公司新疆克拉瑪依834000）

關(guān)于新疆油田井噴風(fēng)險(xiǎn)與管理措施的研究

■楊曉東

（新疆克拉瑪依市建業(yè)有限責(zé)任公司新疆克拉瑪依834000）

井噴事故是石油開采過程中的常見事故，處理不當(dāng)很有可能造成巨大的人員傷亡。新疆是我國重要的石油開采基地，安全生產(chǎn)問題一直是上級領(lǐng)導(dǎo)和石油開采部門普遍關(guān)注的問題。為了進(jìn)一步減少新疆的鉆井井噴事故，同時(shí)將井噴事故帶來的危害降到最低層次，本文在綜合分析了影響鉆井井噴風(fēng)險(xiǎn)的地質(zhì)因素的基礎(chǔ)上，利用模型化理論建立了井噴風(fēng)險(xiǎn)分級模型，并相應(yīng)的提出了預(yù)防井噴事故的有效策略，為我國石油開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

井噴事故 新疆 風(fēng)險(xiǎn)等級 措施

1　引言

鉆井井噴事故是石油開采中的重大安全事故，極易造成人員傷亡、設(shè)備損壞、油氣井報(bào)廢以及自然環(huán)境遭到破壞等，如何進(jìn)行井噴事故的預(yù)防是進(jìn)行安全性生產(chǎn)的關(guān)鍵。新疆地區(qū)的油田主要分布在準(zhǔn)葛爾盆地及其周圍的盆地地帶，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，且與物品集中供應(yīng)區(qū)距離較遠(yuǎn)，這就給鉆井井控工作帶來極大的困難。因此，有必要針對油井所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和實(shí)際環(huán)境運(yùn)用虛擬數(shù)學(xué)模型的分級方法對不同的井噴風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行分級管理，實(shí)現(xiàn)井噴事故的有效控制，促進(jìn)石油開采工作地順利進(jìn)行。

2　新疆各油田區(qū)塊地質(zhì)環(huán)境分析

新疆地區(qū)的油氣田田主要分布在準(zhǔn)葛爾盆地以及其周邊盆地內(nèi)，開發(fā)區(qū)遍布北疆6個(gè)州縣和18個(gè)市縣，主要包括克拉瑪依大型油田、克75井區(qū)、莫北油田以及彩南油田在內(nèi)的幾個(gè)大型油氣田，這些主要油氣田幾乎分布于新疆全境的所有區(qū)域，各區(qū)塊之間地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異化明顯，油氣藏類型眾多，無法使用同一套井噴防治措施，且有的礦藏內(nèi)還含有少量的硫化物等有毒氣體，一旦發(fā)生重大井噴事故必定會給對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成重大破壞。

3　基于地質(zhì)環(huán)境的井噴風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系的建立

井噴風(fēng)險(xiǎn)評估體系的建立是利用模糊數(shù)學(xué)的辦法將采集的地質(zhì)信息進(jìn)行定量化處理，從而為油井井噴的定量評價(jià)提供數(shù)據(jù)依據(jù)以理論依據(jù)。一般來說運(yùn)用模糊法進(jìn)行井噴風(fēng)險(xiǎn)的評估的基本步驟如下：

3.1將影響井噴風(fēng)險(xiǎn)的地質(zhì)因素進(jìn)行歸一化處理

經(jīng)過我們以上的分析可以看出影響新疆油氣井井噴風(fēng)險(xiǎn)的地質(zhì)因素有很多，且每一個(gè)地質(zhì)影響因素都有相應(yīng)的影響區(qū)間值，詳見圖1：

圖1新疆地區(qū)油氣井井噴風(fēng)險(xiǎn)影響地質(zhì)因素的區(qū)間統(tǒng)計(jì)值

通常用公式Bi∈[Ai，Bi]表示相應(yīng)的區(qū)間性質(zhì)，其中Bi表示實(shí)際的地質(zhì)因素采集值，Ai表示區(qū)間下限，而Bi表示區(qū)間上限。對于指標(biāo)越大修井井噴概率越大的因素類型，運(yùn)用以下公式進(jìn)行歸一化計(jì)算：

而對于指標(biāo)越小修井井噴概率越大型的因素類型，需要運(yùn)用以下公式進(jìn)行歸一化計(jì)算：

式中i為指標(biāo)個(gè)數(shù)，本文中i取10.

3.2計(jì)算評價(jià)矩陣

計(jì)算評級矩陣過程又可以分為以下幾個(gè)步驟：

（1）確定評價(jià)級別

通常情況下是將區(qū)間[0，,1]分為3個(gè)級別，Ⅰ類風(fēng)險(xiǎn)井的級別區(qū)間為[0.0,0.4]，Ⅱ類風(fēng)險(xiǎn)井的級別區(qū)間為[0.4,0.6]，Ⅲ類風(fēng)險(xiǎn)井的級別區(qū)間為[o.6,1.0]。同時(shí)如果實(shí)際情況需要還可以進(jìn)行更加細(xì)致的劃分。

（2）計(jì)算評價(jià)級別向量

評價(jià)級別向量可以表示為V=[v1，v2，v3，v4，......vn]T，該矩陣為一個(gè)列矩陣，式中vi=yi+(zi-yi)/2，V表示評價(jià)級別向量；j為評價(jià)級別個(gè)數(shù)，本文中j取3。

4　新疆油田井噴風(fēng)險(xiǎn)等級管理與井控應(yīng)對策略

4.1Ⅰ級風(fēng)險(xiǎn)油井井控策略

Ⅰ級風(fēng)險(xiǎn)井區(qū)井噴事故發(fā)生概率較大，相應(yīng)的應(yīng)對措施也較為棘手，首先應(yīng)該對鉆井隊(duì)的鉆井資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格限制，鉆井資質(zhì)必須達(dá)到甲級標(biāo)準(zhǔn)才能承擔(dān)油井鉆探工作。安排有應(yīng)急救援技術(shù)和豐富管理經(jīng)驗(yàn)的油田鉆探專家擔(dān)任首席工程師，負(fù)責(zé)日常鉆井技術(shù)的指導(dǎo)工作并實(shí)施有效監(jiān)督，一旦發(fā)生井噴事故技術(shù)專家要第一時(shí)間制定應(yīng)急措施，指揮現(xiàn)場工作人員參與救援工作。

4.2Ⅱ級風(fēng)險(xiǎn)油井井控策略

由具有乙級或以上鉆探資質(zhì)的鉆探公司負(fù)責(zé)石油開采工作，井控現(xiàn)場還要配備工程師或以上級別的技術(shù)人員參與現(xiàn)場指揮和工程監(jiān)督工作，一旦發(fā)生險(xiǎn)情立即采取相應(yīng)的措施實(shí)施救援。建立一套完善的井控應(yīng)急管理措施，需要具備兩臺以上的靈敏度較高的溢流檢測設(shè)備，并配備齊全的應(yīng)急管理物資，確保物資的質(zhì)量達(dá)到應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)。

4.3Ⅲ級風(fēng)險(xiǎn)油井井控策略

由具有乙級或以上鉆探資質(zhì)的鉆探公司負(fù)責(zé)石油開采工作，同樣應(yīng)該配備工程師或以上級別的技術(shù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場指揮和救援工作，也要配備兩套以上靈敏度較高的溢流檢測儀負(fù)責(zé)監(jiān)控預(yù)警工作，定期進(jìn)行設(shè)備檢修，確保溢流檢測儀的時(shí)刻保持良好的工作狀態(tài)。另外，相關(guān)技術(shù)人員還要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、地震發(fā)生情況、鄰井資料等相關(guān)資料進(jìn)行綜合分析，合理的選擇井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度。另外還要時(shí)刻保證應(yīng)急救援物資的充足，完善現(xiàn)有的應(yīng)急管理體系。

5　結(jié)束語

井噴事故是油田鉆井作業(yè)中的常見事故，處理不當(dāng)很有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。本文在分析了新疆地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境的基礎(chǔ)之上，建立了鉆井井噴事故安全評價(jià)模型，將新疆各大油田的井噴事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了合理的劃分，并針對不同等級的井噴風(fēng)險(xiǎn)事故提出了合理的預(yù)防措施和管理策略，希望對我國油氣開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。

[1]李玉軍,任美鵬,李相方,聶明虎,杜鋼,史富全.新疆油田鉆井井噴風(fēng)險(xiǎn)分級及井控管理[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2012,07:113-117.

[2]杜鋼,于洋飛,熊朝東,朱連望,任美鵬.鉆井井噴失控因素分析及預(yù)防對策 [J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014,02:120-125.

TE[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-118-1