基本介紹
- 中文名：鑽井事故
- 外文名：drilling accident
- 基本釋義：鑽進過程中發生的事故
- 分類：能源利用
- 領域：石油鑽探
- 學科：鑽探、安全
分析與認識,預測診斷系統,預防與處理,應急救援預案,
分析與認識
在鑽井施工中經常會遇到鑽井井下事故，如果不及時發現採取措施或處理不當，就會影響正常鑽進或者導致鑽井失敗，因此做好對鑽井事故的診斷工作具有重大的意義。文獻介紹了模糊故障診斷的原理和模型，套用於鑽井井下事故的診斷中，根據發生鑽井井下事故的井史資料，建立了5個常見的井下事故原因集合（鑽具斷落、卡鑽、嚴重井塌、井噴和鑽頭落井）和引起這些事故的14個徵兆集合（轉盤扭矩正常、增大、減小，轉盤不能轉動，鑽具上升、下放遇阻，懸重正常、下降，泵壓上升、下降，泥漿量正常，泥漿返出量增大、減少、為零），利用二元對比排序法確定隸屬函式，從而確定模糊診斷矩陣。然後，將建立的模糊故障診斷模型套用於出現井下事故徵兆實例中，根據最大隸屬度的原則，確定出引起這些徵兆的鑽井井下事故原因，分析結果與現場實際診斷的結果相符。
深井鑽井事故嚴重影響著鑽井時效和鑽井質量，如何提高深井鑽井事故的預防和處理水平是當前鑽井面臨的主要難題。文獻對2013年中國石油深井鑽井事故進行了分析與研究。鑽井事故主要發生在深井和超深井井段，事故類型包括卡鑽事故、鑽具事故、固井事故等。鑽井事故發生原因分為地質因素、工程因素、管理因素和人為因素4個方面。針對事故發生原因，建議開展深部地層特徵研究、加強工程技術審核、加強現場施工管理以及加強員工技能培訓，提高事故的預防和處理水平。事故井段地質情況穩定、井眼質量好的，優先選用打撈方式；事故井段地質條件複雜，井眼質量差，打撈無進展的，要果斷放棄打撈，轉為側鑽方式。為了及時全面了解深井鑽井事故情況，建議建立深井鑽井事故資料庫系統，實現鑽井事故數據管理的信息化和科學化。
渤中A3井鑽井作業情況複雜，發生2次嚴重井漏、5次卡鑽、2次鑽具落井事故。文獻對A3井鑽井事故進行了分析，採用鄰井對比手段，結合層位變化，從地質因素、理化因素、工藝因素、鑽具因素等方面分析了A3井事故發生的原因。分析結果表明，測井資料匱乏導致對地層異常壓力認識不清是事故發生的主要原因。針對此種高難度井，對後續鑽探中使用的測井手段、錄井項目、泥漿體系、鑽井程式等方面提出了新的認識與建議。
預測診斷系統
在鑽井到含烴地層中時，可能出現諸多問題。出現的問題可以視地層自身或井身質量而定。在一些情況下，在存在於井身中的波動與鑽井問題之間存在相關性。發明專利用於計算井眼能量。說明性實施方案中的至少一些為包括以下步驟的方法：計算計畫的井身的預期井眼能量，由計算機系統進行所述計算；計算所述計畫的井身的預期迂曲度；計算指示沿所述計畫的井身鑽井的鑽井事故發生的機率的第一值，所述第一值基於所述預期井眼能量和所述預期迂曲度；和接著如果所述第一值指示所述鑽井事故的所述機率小於預定閾值，那么沿所述計畫的井身的至少第一部分對井眼鑽井。
石油鑽井中的事故診斷與處理既憑經驗又離不開相關知識,為此,文獻將基於實例推理(CBR)和基於規則推理(RBR)兩種方法集成為一體,以更好地解決該類問題.介紹了CBR和RBR混合推理的鑽井事故診斷與處理專家系統.該系統根據鑽井事故診斷與處理的特點,將專家經驗採用產生式規則表示,並建立基於規則的知識庫;將實例採用規則、框架和過程的混合知識表達形式表示,並建立系統的實例庫.實例庫包括用RBR系統自動生成的基本實例庫及無確定規則的特殊實例,在使用中還可不斷地增加新實例以提高系統判斷複雜事故的能力.該系統採用RBR確定事故類型,再利用CBR獲取事故處理措施.由於採用了混合推理,事故診斷快速可靠,自學習能力也得到了很大提高.
預防與處理
鑽井是一項比較隱蔽的地下工程，其中存在的模糊性、隨機性和不確定性都是大量的，它是一項真正的高風險作業。鑽井的對象是地層岩石，其主要目標是找水、找油、找氣等等。由近幾年的鑽井資料分析來看，在鑽井過程中處理鑽井事故的時間約占鑽井總時間的3%～8%。由此可見，正確的處理因地質因素產生的井下複雜情況，避免或減少因決策失誤或者處理不當而造成的井下事故才是提高鑽井速度，降低鑽井成本的重要方法與途徑，也是鑽井工程技術人員的基本功和主要任務。
在使用鑽井進行生產時，泥漿泵的使用對生產有著至關重要的作用，所以泥漿泵又被叫做鑽井的心臟。鑽井泵是鑽井行業的核心,鑽井不同情況的變化是由鑽壓的變化而來的,想更好地預防鑽井事故發生就要及時關注泵壓的變化,從鑽井安全管理抓起,保護好鑽井現場,排除不良因素對鑽井的影響,營造安全的鑽井工程環境.文獻對鑽壓變化的各種原因情況進行了分析,並提出了事故的預防措施.
應急救援預案
鑽井事故大都具有突發性強、複雜多變等特點,為了提高油田企業應對和防範鑽井事故風險和事故災難的能力,最大限度的減少事故災難造成的人員傷亡和財產損失,建立健全油田企業生產安全事故應急管理體系以及應急救援預案的編制就顯得尤為重要.文獻對鑽井事故災難應急救援預案的編制原則、體系框架及檔案要素進行了介紹,並進一步詳細闡述了預案的編制步驟.
