新疆油田钻井井喷风险分级及井控管理

为了减少新疆油田钻井溢流井喷事件,杜绝井喷失控事故,在统计新疆油田影响钻井井喷风险的地质环境因素的基础上,利用模糊数学理论建立了油田基于地质环境因素的钻井井喷风险分级模型,对各个区块的钻井井喷风险程度进行了分级,结果表明南缘山前构造勘探开发区块及克拉美丽气田的钻井井控风险值最高。建议对新疆油田钻井井控进行分级管理,针对不同的钻井井喷风险等级,制定了针对性的井控对策,建议在井控设计时考虑钻井井喷风险分级设计。     

基于模糊数学钻井井喷概率计算模型研究

针对目前钻井井喷风险主要是单因素定量分析或者多因素的事故树定性分析,不够全面,定量性差等问题,基于层次分析法和模糊综合评价法,建立了钻井井喷的多因素定性定量分析方法.通过层次分析法对影响钻井井喷的地质、井型井别、钻井参数和人员资质等因素进行分析,根据各因素在钻井井喷中作用大小,采用“1-9”标度法确定各因素的权重.基于模糊数学理论,采用不同的隶属度函数确定方法,建立了适合不同因素的隶属度函数,在此基础上形成了钻井井喷概率计算方法.通过实例计算表明,此模型可以预测钻井井喷的概率,符合现场实际情况,对钻井过程中预防井喷具有一定的指导借鉴作用.     

钻井井喷失控因素分析及预防对策

井喷失控是钻井中的灾难性事故,有必要开展井喷失控研究,找到井喷失控发生的原因和提出防止井喷失控的对策。在统计分析1970年到2009年间中石油发生在钻进过程中的48例井喷失控事故的基础上,通过对防喷器、节流压井管汇、套管、井喷后爆炸起火等井喷失控因素分析,并利用MLS法对上述各种井喷失控因素危险值进行评估。最后,根据井喷失控因素分析和危险值评估结果,结合现有的钻井井控设计,提出了防止钻井井喷失控的对策。     

基于状态监测的井喷风险动态安全评价

井喷是钻井作业引发的最严重事故之一.通过分析钻井作业过程各个环节,确定钻井过程的风险因素和指标因素,实时监测钻井作业各参数变化,利用模糊综合层次评价法计算出钻井过程井喷风险概率,实现井喷事故动态风险评价.给出了模糊综合评价法的具体步骤,基于该方法还开发了井喷动态安全评价软件,为钻井过程中钻井液参数和钻井工程参数的优选、调整提供理论依据,同时也为钻井过程的安全生产和管理提供了参考依据.     

海上钻井平台井喷事故人因失误分析

井喷是海上钻井平台的重要威胁，而人因失误又是造成井喷的主要原因，所以对井喷事故人因失误分析对指导海上钻井安全有重要意义。本文建立了井喷事故人因失误类故障树模型，并对此进行定量分析。根据井喷事故的4个指标并结合风险图得到降低风险所需的置信水平，然后使用训练屏障和 GPS 定位屏障将风险降低到可接受水平。最后通过蝴蝶结模型将安全屏障对风险的影响清楚的展示出来，为人因失误的预防和控制提供指导。     

深水钻井井喷事故风险控制决策方法

为有效降低深水钻井井喷事故风险,提出一种井喷事故风险控制决策定量评估方法。首先运用贝叶斯网络(BN)建立深水钻井井喷事故评估模型,根据BN网络前向和后向推理原则,确定井喷事故的主要风险因素和发生概率;然后针对导致井喷事故发生的风险因素提出5项风险控制措施,考虑执行风险决策的效用和成本,通过增加效用节点和成本节点,建立深水钻井井喷事故风险控制决策模型,定量评估31项风险决策措施的有效性和总成本。研究结果表明:执行加强人员技能培训和增加功能测试与维护决策的总成本较低,同时可将深水钻井井喷事故风险控制在可接受风险区域。     

井控过程中侥幸心理的危害与预防

随着石油工业的发展,井喷失控的危害逐渐被认识到,预防井喷成为钻井工作的头等大事。钻井井控设备愈加完善,使得井控工作的薄弱环节表现在人为意识上,侥幸心理已经成为井控过程中的巨大安全隐患。本文详细分析了侥幸心理的表现形式和危害,研究了预防侥幸心理的方法,提出自动化和智能化钻井技术与互联网信息处理技术的完美结合,可以全面监控钻井工作,防止井喷失控事故的发生。     

JBJ—84型井喷、井涌、井漏声光自动报警器研制成功

掌握好钻井中泥浆的变化情况,是有效控制井喷的重要手段。过去,对于石油钻井井喷早期预兆的报警,主要是靠操作工人直接观察泥浆流量和液面的变化,稍有疏忽,就可能造成井喷给国家带来很大的经济损失,甚至造成重大的伤亡事故。通过对我局近两年的井喷事故分析表明,因发现预兆过晚而造成的井喷,占总井喷数的57％左右。为此,四川石油管理局酉南矿区研制了JBJ—84型井喷、井涌、井漏声光自动报警器,经现场使用,受到钻井工人的一致欢迎。     

海洋钻井平台井喷火灾概率动态预测研究

为动态预测海洋钻井平台井喷火灾概率随时间变化过程,首先运用安全屏障模型分析导致井喷火灾事故的主要因素;然后利用系统动力学(SD)仿真软件Vensim建立井喷火灾事故概率预测模型,分析井喷火灾概率随时间的变化趋势;并基于历史数据和仿真模拟数据进行非线性拟合,得到概率预测公式。结果表明:海洋钻井平台井喷火灾发生概率与时间成指数函数关系,在4年时间内,井喷火灾概率从2.41×10-6逐渐增大到3.997×10-6,所推导的概率预测公式预测精度高,适用于实际工作中对井喷火灾发生概率的预测。     

基于贝叶斯—LOPA方法的深水钻井安全屏障可靠性分析

据统计,钻井过程是海上井喷事故的高发阶段,为保障钻井安全进行,安装了节流管线、防喷器等安全屏障减缓系统风险,安全屏障的可靠性直接影响钻井安全。利用贝叶斯—LOPA方法建立深水钻井安全屏障可靠性分析模型,以储层-溢流-井涌-井喷为事件链,运用三级井控理论建立独立保护层,每一保护层运用贝叶斯网络方法计算失效概率。在GeNIe软件中完成模型建立,并且完成后验概率计算、敏感性分析、影响力分析。通过分析计算结果给出风险控制关键事件和风险减缓措施,为钻井现场安全工作提出指导意见,确保深水钻井安全有序进行。     

矿用湿式引射除尘器的应用研究

针对目前煤矿井下钻孔工作面粉尘浓度高和降尘效率低的现状,提出了湿式引射除尘技术,分析其基本原理和性能特点。分别进行了钻孔风力排渣气体流量测量试验和湿式引射降尘试验。前者得出了压气压力和钻孔深度的变化关系式以及钻孔过程中所需处理的含尘气体量。降尘试验表明,湿式引射除尘技术对全尘和呼吸性粉尘都有很好的降尘效果。     

小井眼双阶梯水平井摩阻分析及降摩阻技术

阶梯水平井作为一种特殊水平井,是开采低渗透、薄油藏的有效途径,然而,针对小井眼双阶梯水平井,由于钻具重量有限,定向滑动钻进过程中,钻压的施加极为困难,直接关系到钻井安全。分析了小井眼双阶梯水平井摩阻产生的原因,形成了以改善接触正压力和摩擦系数为主的小井眼双阶梯水平井降摩阻配套技术,并进行了现场应用。结果表明,通过简化井身结构,增加下部钻具的柔性,改善钻具与井眼之间的间隙,优化井眼轨道类型、靶前位移及造斜率,采用强抑制低摩阻低伤害暂堵钻井液体系等配套技术措施,可降低钻井过程中的摩阻,在确保安全钻井情况下,能有效地提高机械钻速,成功实现地质钻探目的,平均砂岩钻遇率为70.4%,为小井眼双阶梯水平井提供借鉴作用。     

高压气层地层压力监测方法在YB122井的应用

YB122井录井人员从收集区域及邻井资料等基础地质工作开始,通过随钻地层跟踪分析,准确判断实钻地层层位,依据钻时参数变化、钻井液液面波动、池面上涨、气测异常等常规技术方法成功地监测到地层压力异常并采取应对措施,为该井顺利钻进提供了依据,对相似地层的地层压力监测工作有一定借鉴意义。     

自进式高压水射流超短半径水平钻进技术研究

高压水射流径向水平孔钻进技术是水平孔施工技术之一,它是在垂直瓦斯抽放或煤层气勘探钻孔布置机械或水力扩孔装置,对准选定的煤层部位进行扩孔.扩孔后下入特制的转向工具在300mm的曲率半径内实现由垂直转向水平.自进式钻头由旋转喷嘴、钻屑整和装置、推力提供装置等组成.自进式钻头带动为其提供高压水动力供应的特制胶管向前连续钻进.高压水通过高压胶管为自进式钻头提供动力进行钻进、推力及排渣.该技术可以使用同一垂直钻孔,在不同煤层内完成多个水平钻孔.这些径向水平钻孔的形成沟通了新的瓦斯流动通道,从而大幅度提高瓦斯抽放效率.     

Developing safety indicators for preventing offshore oil and gas deepwater drilling blowouts

An important question with respect to the Macondo blowout is whether the accident is a symptom of systemic safety problems in the deepwater drilling industry. An answer to such a question is hard to obtain unless the risk level of the oil and gas (O&G) industry is monitored and evaluated over time. This article presents information and indicators from the Risk Level Project (RNNP) in the Norwegian O&G industry related to safety climate, barriers and undesired incidents, and discusses the relevance for deepwater drilling. The main focus of the major hazard indicators in RNNP is on production installations, whereas only a limited number of incident indicators and barrier indicators are related to mobile drilling units. The number of kicks is an important indicator for the whole drilling industry, because it is an incident with the potential to cause a blowout. Currently, the development and monitoring of safety indicators in the O&G industry seems to be limited to a short list of “accepted” indicators, but there is a need for more extensive monitoring and understanding. This article suggests areas of extensions of the indicators in RNNP for drilling based on experience from the Macondo blowout. The areas are related to schedule and cost, well planning, operational aspects, well incidents, operators’ well response, operational aspects and status of safety critical equipment. Indicators are suggested for some of the areas. For other areas, more research is needed to identify the indicators and their relevance and validity.     

基于事故树分析的钻井井漏事故危险评价研究

基于事故致因理论建立井漏事故模型,将井漏事故危险源分为地质条件不佳、井底压力过大、井漏诱因和应急失效4类,提出基于事故树方法的钻井井漏危险性专项评价方法。以东安1井为例,对东安1井井漏事故的风险源进行分析,找出导致井漏的主要原因,通过对最小割集和最小径集的分析可知对井漏事故影响最大的是地质情况因素。对井漏事故的预防提出建议:井眼轨迹设计时应重点考虑地层的地质条件;施工过程中严格按规章操作,并建立良好的应急救援机制。     

自升式钻井平台就位安全性与覆盖能力要求分析*

为保证自升式钻井平台安全就位并覆盖海上生产平台井槽进行钻完井作业,研究自升式钻井平台就位及插桩作业过程中的风险及应对措施,提出考虑就位作业误差影响下的自升式钻井平台覆盖能力要求计算方法。结果表明:桩腿穿刺是自升式钻井平台就位安全的首要考虑因素;就位作业误差会明显提高对自升式钻井平台覆盖能力的要求;提出的方法可以准确计算出实际作业对自升式钻井平台横向和纵向覆盖能力的要求,对自升式钻井平台选型及安全作业具有一定的指导意义。