钻井工程防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控处理
大港油田钻井井控实施细则
大港油田钻井井控实施细则大港油田公司二○一○年五月目录第一章总则第二章井控风险识别与管理第三章井控设计第四章井控装置的安装、试压、使用和管理第五章钻开油气层前的准备和检查验收第六章油气层钻井过程中的井控作业第七章防火、防爆、防硫化氢措施第八章井喷失控的处理第九章井控管理制度第十章附则附录1 井口装置组合形式示意图附录2 节流压井管汇组合形式示意图附录3 各种工况下发生溢流时的关井程序附录4 钻井（侧钻）队打开油气层前检查验收批准书附录5 钻井井喷失控事故信息收集表第一章总则第一条根据《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定》,为了进一步推进大港油田井控工作科学化、规范化，提高井控管理水平，有效预防井喷事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏，特制定本细则。
第二条井控工作是一项系统工程，涉及到勘探开发、钻井工程、安全环保、物资装备和教育培训等多个专业，必须各司其职，齐抓共管。
第三条井喷是事故，井喷失控是灾难性事故。
一旦发生井喷失控,将打乱人们正常的生产和生活秩序，甚至造成人员伤亡、环境污染、设备毁坏、酿成火灾、油气井报废、油气资源遭到严重破坏。
第四条各单位、各部门要高度重视井控工作，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的工作方针，坚持“安全发展、清洁发展”的指导思想，牢固树立“以人为本”、“井控是系统工程”、“井喷是可以预防且井喷失控是可以避免的”、“井喷失控是责任事故”、“做不好井控工作就是失职”的理念，建立完善“积极井控”长效机制，加强井控基础工作，坚决杜绝井喷失控事故的发生。
第五条本细则规定了大港油田钻井井控风险识别与管理、井控设计、井控装置的安装试压使用和管理、钻开油气层前的准备和检查验收、钻开油气层的井控作业、防火防爆防硫化氢措施、井喷失控的处理、井控管理制度等内容。
第六条本细则适用于大港油田钻井工程作业。
包括陆上钻井、在浅海和滩海地区利用陆基平台自移动式丛式井钻机钻井（以下简称滩海丛式井）、海洋钻井、利用井下作业设备进行老井侧钻或加深钻井（以下简称老井侧钻）等。
井喷的预防与处理
井喷的预防与处理在钻井过程中，当钻至高压油气层时，如钻井液的液柱压力低于油气层的压力，则高压油气流就会侵入井筒，并逐步上窜至井口，将井内的钻井液顶出而形成溢流或井涌，若不及时采取有效的控制措施，溢流或井涌就会发展为井喷。
一旦井喷失控，会引起火灾，烧毁设备，危及钻井人员的人身安全。
因此，有效地控制井喷对安全钻井是至关重要的。
井喷使宝贵的矿产资源白白浪费，并容易造成井内事故。
井喷的过程本身就是井眼的平衡破坏的过程，井壁遭损坏，若钻具在井内，容易卡钻，还易引起火灾，造成人员伤亡事故。
井喷是一种猛烈的喷射现象，其喷射物不仅仅是流体(油、气、水)，而且还包括井内的钻具、井中的砂子。
若同时喷出原油、天然气，与固体摩擦后产生火花就会引起火灾爆炸事故。
大量的石油、天然气伴随泥浆喷到地面会严重地污染环境，喷出物有时伴有如硫化氢等有害物质，如果引起火灾，大面积燃烧自然界生物、植物，更将破坏生态平衡。
[事故案例]①1987年某钻井队准备起钻电测，为改善泥浆性能，决定在泥浆中混入原油，混油前没有计算混油量，不考虑混油速度，不相应地加入加重剂，而是边循环边?昆油，导致井内泥浆比重下降，引起井涌，井场一片混乱，在开防喷器阀门时，管线憋坏，一工人被打死，继而井下喷出物撞击底座引起大火，12分钟井架即被烧塌，进而烧毁全部设备，19天后才得以灭火。
②1997年某油田在钻井取心时未按照规定安装防喷器，也没有按照地层情况修改施工方案，没有储备足够的泥浆加重材料，在冒险割方钻杆时引起火灾，造成严重井喷失控事故，井喷持续8天12小时，导致井眼报废，直接经济损失877万元。
图3—3井底压力平衡示意图溢流——井喷的前兆井喷不是突然发生的，它的发生有一个过程，首先表现为溢流，进而发展为井涌，最后产生井喷。
在发现溢流后如能及时进行处理，可以消除井喷，这是防止井喷的关键。
溢流的现象有：钻井液池液面逐渐升高；在排量不变的情况下，出口管钻井液流速加快；钻碳酸盐地层时，如裂缝发育或有溶洞，不仅钻速过快而且还会出现放空等现象；泵压下降，钻进中停泵，发现出口管处仍有钻井液流出；钻井液密度下降，粘度增加，钻井液中还会出现油花、气泡、油味或硫化氢气味等。
石油与天然气钻井井控规定
2.钻井必须装防喷器。 3.钻井液密度附加值可选择下列两种方法之一确
定： （1）油水井为0.05-0.10g/cm3，气井为0.07-
0.15g/cm3； （2）油水井为1.5-3.5MPa，气井为3.0-5.0MPa。 4.在一口井的同一裸眼井段中，不应有二个不同
9.井控装备的试压.检验 在井控车间.井上安装好后.钻开油气层前 及更换井控装备部件后都要进行清水试压
石油与天然气钻井井控规定
四、 钻开油气层前的准备工作
1.技术措施交底； 2.钻井液密度及其它性能符合设计要求； 3.各种井控装备及其专用工具.消防器材.防
爆电路系统配备齐全，运转正常； 4.落实溢流监测岗位.关井操作岗位和钻井
控装备额定工作压力.套管抗内压强度的80％和 地层破裂压力所允许关井压力三者中的最小值； 5.钻开油气层后，起钻前要进行短程起下钻并循 环观察，要控制起下钻速度； 6.钻开油气层后，定期对闸板防喷器开.关活动。
石油与天然气钻井井控规定
六、 防火 防爆 防硫化氢措施 和井喷失控的处理
1.井场钻井设备的布局要考虑防火的安全 要求；
2.对井控操作证者，要每两年由油田组织井控培 训中心（点）复训一次，复训考核不合格者， 应吊销井控操作证。
3.井控培训要求： （1）对工人的培训，要以能及时发现溢流.正确
实施关井操作程序.及时关井，会对井控装备进 行日常维护和保养为重点。
石油与天然气钻井井控规定
（2）对钻井队干部的培训，要以正确判断 溢流.正确关井，迅速建立井内压力平衡， 能正确判断井控装备故障，具有实施井 喷及井喷失控处理能力为重点。
井控技术复习题
井控技术复习题一、单项选择题1、井控是指实施油气井（）的简称。
A、压力控制B、油气控制C、地层控制2、溢流是指当井底压力（）地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵入的排量或停泵后井口钻井液自动外溢的现象。
A、大于B、小于C、等于3、井控技术按控制方式分可分为（）级井控。
A、二B、三C、四4、井控中三早的内容：早发现、（）、早处理。
A、早关井B、早压井C、早放喷5、井底压差就是指井底压力与（）之差。
A、地层压力B、油层压力C、气层压力6、静液柱压力的大小取决于液柱垂高和（），与截面积和液柱形状无关。
A、液柱高度B、体积C、液柱密度7、地下某一深度的地层压力等于地层流体作用于该处的（）。
A、静液压力B、流动压力C、井底压力8、（）是指某深度地层井壁产生拉伸破坏时，井内该深度的液体压力。
A、地层压力B、抽吸压力C、地层破裂压力9、在钻井过程中，气侵钻井液如何影响井底压力？（）A、有一点下降B、下降很多C、没有变化10、世界上最常见的异常高压地层是（）。
A、碳酸盐地层B、欠压实的页岩地层C、衰竭的砂岩地层11、各种预测高压层的技术依据都是（）的欠压实理论。
A、灰岩B、变质岩C、泥页岩12、关井套压大于零，立压等于零（）采用开井循环排气A、可以B、不可以13、天然气井溢流发现越早，关井越早，关井套压越（）。
A、低B、高14、钻井液粘度越小下钻时压力激动越小（）。
A、正确B、错误15、钻井前常根据地震资料利用（）预测地层压力。
A、机械钻速法B、页岩密度法C、等效深度法16、在钻开油气层的过程中井底压力大于地层压力，气侵（）发生。
A、也会B、不会17、地层压力系数小的地层( )发生溢流。
A、也可能B、不可能18、沉积物的压实过程是由上覆岩层的（）所引起的机械压实作用。
A、孔隙度B、岩性C、重量D、化学19、如果沉积速较慢，页岩颗粒排列得较好，随着埋藏深度的增加孔隙度会（）。
A、增加B、不变C、减小20、新探区第一口探井（）进行地层漏失试验。
石油与天然气钻井井控规定
石油与天然气钻井井控规定石油与天然气钻井井控规定第一章总则第一条：井控技术是保证石油天然气钻井作业安全的基础技术,做好井控工作, 既有利于发现和保护油气层,以可防止井喷和着火事故的发生.第二条：井喷失控是钻井工程中性质严重,损失巨大的灾难性事故.一但发生井喷失控,将使油气资源受到严重破坏,还易酿成火灾,造成人员伤亡,设备毁坏,油气井报废,自然环境污染,第三条：井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及勘探,开发 ,钻井,技术监督,安全,环保,物资,装备,培训等部门,必须十分重视,各项工作必须有组织地协调进行.第四条：井控工作包括井控设计,井控装置,钻开油气前的准备工作,钻开油气层井控作业防火,防爆,防硫化氢安全措施,井喷失控的处理, 井控技术培训和井控管理制度等八个方面.第五条：本细则是为贯彻集团公司《石油与天然气钻井井控规定》而制定的，凡在新疆油田进行作业的相关单位都必须按此细则执行。
第六条：本细则井控设计、井控装置、钻开油（气）层前的准备工作、钻开油（气）层井控作业等部分，未全面考虑欠平衡钻井作业。
欠平衡钻井作业中的特殊井控技术和管理，由其钻井工程设计作详细规定。
第二章井控设计第七条：井控设计是钻井,地质工程设计中的重要组成部分,包括以下主要内容:一．满足井控安全的钻前工程及合理的井场布置。
参照执行Q/CNPC—XJ 0281—1999《钻井井场设备布置技术要求》规定的井场面积与设备布置。
二、钻井地质设计中应有：全井段的地层压力梯度，地层破裂压力梯度（预探井除外），注采井分层动态压力数据以及浅气层、邻近井资料；区域探井和重点探井设计时应安排地震测井（VSP）。
三、适合地层特性和满足井控要求的钻井液类型和密度，合理的加重钻井液、加重剂和其它处理剂储备。
（预探井或外甩井、无取芯和岩屑资料，可选用地面露头岩样分析，以获得钻井液设计的基础资料。
）四、合理的井身结构。
五、满足井控作业安全的各次开钻井控装备六、有针对性的井控技术措施。
井喷失控应急预案(钻井队)
加强现场监管
加强对现场应急处置工作的监 管，确保各项措施得到有效执
行。
05
井喷失控的后期处理与总结评 估
后期处理工作安排及责任分工
组织机构
成立井喷失控应急处理小组，明确各成员职责和 工作任务。
工作计划
制定详细的后期处理工作计划，包括现场清理、 设备检查、资料整理等方面。
责任分工
明确各岗位人员的工作责任，确保后期处理工作 的有序进行。
现场应急处置措施及注意事项
• 采取其他应急措施：根据现场实际情况，采取其他必要的 应急措施。
现场应急处置措施及注意事项
01
注意事项
02
03
04
保持冷静：在应急处置过程中 ，保持冷静和清醒的头脑，避
免盲目操作。
注意安全：在应急处置过程中 ，注意自身和他人的安全，避
免发生意外事故。
及时报告：在应急处置过程中 ，及时向上级部门报告进展情 况，以便及时调整应急措施。
改进措施
根据问题分析结果，制定相应的改进措施，包括完善 应急预案、加强员工培训、优化设备等方面。
持续改进
对改进措施进行持续跟踪和评估，确保问题得到彻底 解决，并不断完善应急预案和应急处理能力。
THANKS
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国家相关法规和标准
类似事故案例和经验教训
如《中华人民共和国安全生产法》、 《钻井工程安全规程》等。
通过对类似事故案例的分析和总结， 汲取经验教训，不断完善应急预案。
企业内部规定和制度
如企业安全生产责任制、钻井队操作 规程等。
02
井喷失控的预防措施
钻井队人员培训与演练
培训内容
包括井喷失控的危害、应急处理程序、设备操作规程等，提高员工的安全意识 和应急处理能力。
油田钻井行业如何处置硫化氢泄漏
油田钻井行业如何处置硫化氢泄漏
中国石油天然气集团公司的专家说，一旦发生硫化氢泄露，必须采取应急措施予以及时处置。
这些措施包括：在井架入口、井架上、钻台边上、循环系统等处设置风向标，一旦发生紧急情况，作业人员可向上风口疏散。
在钻台上下、震动筛、循环罐等气体易于积聚的场所，安装防暴排风扇以驱散工作场所弥漫的有害、可燃气体。
含硫地区钻井队应配备便携式硫化氢检测仪。
在含硫地区钻井、生产班当班人员每人配一套空气呼吸器，另配一定数量的公用空气呼吸器，并做到人人会使用、会维护、会检查。
钻井队钻井技术人员负责防硫化氢安全教育，队长负责监督检查。
含硫地区钻井液的PH值要求控制在9.5以上。
加强对钻井液中硫化氢浓度的测量，充分发挥除硫剂和除气器的功能，保持钻井液中硫化氢浓度含量在每立方米50毫克以下。
当有硫化氢含量超过每立方米20毫克的安全临界浓度时，工作人员应佩带空气呼吸器，不允许单独行动，派专人监护现场。
钻井队在现场条件不能实施井控作业而决定放喷时，放出天然气烧掉，防止天然气与空气混合比达到爆炸极限。
放喷点火应派专人进行，点火人员应佩带空气呼吸器，在上风方向远程点火。
一旦发生井喷事故，应立即上报油气田主管部门；若发生井喷失控事故，24小时内上报集团或股份公司。
井喷发生后应有消防车、救护车、医护人员和技安人员在井场值班。
控制井喷后，应对井场各岗位和可能积聚硫化氢的地方进行浓度检测。
待硫化氢浓度降至安全临界时，人员方能进入。
华北油田公司钻井井控实施细则
华北油田公司钻井井控实施细则石油与天然气钻井井控实施细则1范围发行版本： C修改次数： 1文件编号： QG/HBYT 059-2009 页码： 1/68本办法规定了石油与天然气钻井工程中井控风险等级评估、井控设计、井控装置的安装试压使用和管理、钻开油气层前的准备、油气层钻井过程中的井控作业、防火防爆防硫化氢措施和井喷失控的处理、井控技术培训、井控管理组织与职责及井控管理制度九个方面的管理要求。
本办法适用于油田公司勘探开发相关直属单位、相关职能处室、各油气生产单位、承担油田公司钻井任务的有关钻探工程公司（以下简称钻探公司），承担老井侧钻和加深钻井的井下作业公司，以及进入油田公司的其他钻井工程技术服务单位。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本细则的引用而成为本细则的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本细则，然而，鼓励根据本细则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件中，其最新版本适用于本细则。
SY/T 5087—2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/ 5430—92 地层破裂压力测定套管鞋试漏法SY/T 5127—2002 井口装置和采油树规范SY 5742—1995石油天然气钻井井控安全技术考核管理规则SY/T 6203—1996油气井井喷着火抢险作法中国石油华北油田公司2009-7-24 发布2009-7-24 实施QG/HBYT 059-2009 页码： 3/68SY/T 5964—2006 钻井井控装置组合配套安装调试与维护中油工程字（ 2006）247 号石油与天然气钻井井控规定中油工程字（ 2006）274 号关于进一步加强井控工作的实施意见中油工程字（ 2006）408 号井控装备判废管理规定中油工程字（ 2006）437 号井控培训管理办法3 术语及定义本细则采用下列定义。
3.1 “三高”油气井3.1.1 高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能达到或超过 35MPa的井。
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钻井工程防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控处理第五十九条施工单位针对单井全面识别风险，制定防火、防爆、防硫化氢和防井喷措施和现场应急处置预案，并组织演练。
第六十条防火、防爆措施按以下规定执行：
（一）井场设备布局要考虑防火的安全要求。
在养殖池塘、稻田、苇田等地钻井时，应采取有效地防火隔离措施。
海洋钻井平台根据季节风向确定就位艏向。
（二）在井场明显处有关设施设备处应设置安全警示标志。
（三）陆地钻井施工发电房、锅炉房、储油罐、工作房的摆放，井场电器设备、照明器具及输电线路的安装按SY 5225《XX与油气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定》中的相应规定执行。
海洋钻井平台执行SY/T 5747《浅（滩）海钢质固定平台安全规则》之规定。
（四）柴油机排气管无破漏和积炭，排气管出口加装冷却防火装置。
排气管出口不朝向油罐。
（五）钻台上下、机泵房、远控台内外、钻井液罐上周围严禁堆放杂物及易燃易爆物，无积油。
（六）消防器材的配备执行SY 5974《钻井井场、设备、作业安全技术规程》中的有关规定。
（七）井场内严禁烟火。
钻开油气层后应避免在井场使用电焊、气焊。
若需动火，应执行SY/T 5858《XX企业工业动火安全规程》和SY 6303《海洋XX设施动火作业安全规程》中的有关规定或施工企业制定的相关作业票管理规定。
第六十一条含硫油气井应严格执行SY/T 5087《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》标准，防止硫化氢等有毒有害气体进入井筒、溢出地面，避免人身伤亡和环境污染，最大限度地减少井内管材、工具和地面设备的损坏。
（一）钻机设备的安放位置应考虑当地的主要风向和钻开含硫油气层时的季节风风向。
生活设施及人员集中区域要布置在相对井口、防喷管线出口、液气分离器及除气器排气管线出口、钻井液罐等容易排出或聚集油气的装置的上风方向。
（二）对可能遇有硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志，并遵守以下要求：
１．处于受控状态，但存在对生命健康的潜在或可能的危险[硫化氢浓度小于15mg/m3（10ppm）]，应挂绿牌；
２．对生命健康有影响[硫化氢浓度在15mg/m3（10ppm）～30mg/m3（20ppm）之间]，应挂黄牌；
３．对生命健康有威胁[硫化氧浓度大于或可能大于30mg/m3（20ppm）]，应挂红牌。
（三）钻井现场须根据季节风设置两不同方向的临时安全区（紧急集合点），集合点应设置在据井口50米以外的安全地带。
在井架上、井场盛行风入口处等地应设置风向标，一旦发生紧急情况，作业人员可向上风方向安全区集合。
（四）在钻台上下、振动筛、循环罐等气体易聚积的场所，应安装防爆通风设备（排风扇或鼓风机）。
（五）进入含硫油气层前，要将机泵房、循环系统等处的防风围布拆除。
（六）含硫油气井施工的钻井队应按SY/T 5087《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》中的规定配备硫化氢监测仪器和防护器具。
固定式硫化氢检测系统能同时发出声光报警，便携式硫化氢检测仪至少配备5台；正压式呼吸器陆上钻井队当班生产班组应每人配备一套，另配备一定数量作为公用，做到人人会使用、会维护、会检查。
海洋钻井平台执行SY 6307《浅海钻井安全规程》。
（七）含硫油气井作业相关人员上岗前应接受硫化氢防护技术培训，经考核合格后持证上岗。
（八）钻井队技术人员负责防硫化氢安全教育，队长负责监督检查。
钻开油气层前，钻井队应向全队员工进行及防硫化氢安全技术交底，地质录井人员对可能存在硫化氢的层位和井段，及时做出地质预报，建立预警预报制度。
（九）在钻开含硫地层前50米，将钻井液的PH值要求控制在9.5以上直至完井。
加强对硫化氢浓度的监测，充分发挥除硫剂和除气器的作用，保持大气中中硫化氢浓度含量在10ppm以下。
除气器排出的有毒有害气体应引出井场外安全处点燃。
（十）防硫化氢应急程序
１．钻井队及相关协作单位应制定防喷、防硫化氢的应急预案，并组织培训和演练。
一旦发生井喷和硫化氢溢出，应立即启动应急预案，做出相应的应急响应。
２．当空气中硫化氢浓度达到15mg/m³（10ppm）时，应通知所有现场人员注意，作业人员应加密测量硫化氢浓度，检查并准备好正压式空气呼吸器；
３．当空气中硫化氢浓度达到30mg/m³（20ppm）时，在岗人员应迅速佩戴正压式空气呼吸器，向上级汇报，同时检测并控制硫化氢泄露源；其他人员撤到安全区。
海洋钻井平台应通知守护船在平台上风海域待命。
４．当空气中含硫化氢浓度达到150mg/m3 (100ppm)时，组织所有现场作业人员撤离到安全区。
（十一）含硫油气井一旦发生井喷事故，应及时上报上一级主管部门，并有消防车、救护车、医护人员和技术安全人员在井场值班。
（十二）控制住井喷后，应对井场各岗位和可能积聚硫化氢的地方进行检测；待硫化氢浓度降至安全临界浓度时，人员方能进入。
第六十二条井喷失控后，立即启动公司井喷应急预案，按照“以人为本、统一指挥、反应灵敏、措施得力、分工协作”的原则组织抢险工作。
井喷失控后的处理、人身防护执行SY/T 6203《油气井井喷着火抢险作法》规定。
（一）严禁着火。
井喷失控后应立即停机、停车、停炉，关闭井架、钻台、机泵房等井场处全部照明灯和电器设备的电源，必要时打开专用防爆探照灯；熄灭火源，设立警戒区并组织警戒；在确保人员安全的情况下，将氧气瓶、油罐等
易燃易爆物品撤离危险区；迅速做好储水、供水工作，并尽快由注水管线向井口注水防火或用消防水枪向油气喷流和井口周围设备大量喷水降温，保护井口装置，防止着火或事故恶化。
（二）施工单位立即向上一级主管单位或部门汇报。
（三）含硫油气井井喷失控后的井口点火程序
１．井喷失控后，在人员生命受到巨大威胁、撤离无望、失控井无希望得到控制的情况下，作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。
２．现场应急预案应明确点火决策人和点火程序。
点火决策人为由生产经营单位负责人或其授权的现场总指挥来担任，并列入应急预案中。
３．点火人员应佩带防护器具，在上风方向，尽量远离点火口使用移动点火器具点火，其他人员集中到上风方向的安全区。
４．点火后应对下风方向，尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等人员聚集场所的二氧化硫浓度进行监测。