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总第125期西部探矿工程seriesNo.125

2006年第9期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGSept.2006

文章编号:1004—5716(2006)09—0191—04中图分类号:TE24文献标识码:B
高压含硫气井安全钻井技术

魏学成
(黄河钻井总公司,山东东营257064)

摘要:国内各油气田,由于钻井总体技术水平的限制,曾发生过多次严重井喷、井喷失控和着火事故。据不完全统计,
“一五”到现在,全国共钻各类油气井近18×104口,累计发生井喷失控282口,失控后着火的有85口。其中有6口井含
硫化氢,井喷失控后造成了重大人员伤亡和财产损失。研究如何安全高效钻探高压含硫气井是目前当务之急。
关键词:高压含硫气井;井喷;硫化氢

1硫化氢的性质和危害极高浓度很快引起嗅觉神经麻痹而不觉其味,所以高含量时难
1.1硫化氢的物理化学性质发觉,此时人很容易中毒而导致死亡。

硫化氢(H2S)气体分子是由两个氢原子和一个硫原子组成,限于硫化氢的危险性,国家职业性安全暴露极限规定:
为无色、剧毒、酸性气体,有臭鸡蛋味,别名氢硫酸。分子量为(1)15mg/m3限时加权平均值是日工作8h的暴露安全极限
34.08,蒸汽压为2026.5kPa/25.5℃,闪点为<-50℃,熔点为-(10ppm);
85.5℃,沸点为-60.4℃,相对密度为(空气=1)1.176,比空气稍(2)22mg/m3为短期暴露限制(15ppm);
重,可在空气中易燃,燃烧时发出兰色火焰,燃点为292℃。通常(3)30mg/m3是最大暴露限制(20ppm)。
情况下以气态存在,当硫化氢与空气或氧气混合到一定比例1.2.2硫化氢对钻井的影响
(4.3%～46%),在一定条件下会引起爆炸。钻井所用设备基本分为金属和非金属两大类,以钢铁和橡
1.2硫化氢的危害胶、塑料为代表。硫化氢溶于水后形成弱酸,化学活动性很强,对
1.2.1硫化氢对人的危害金属的破坏形式主要有电化学失重腐蚀、“氢脆”和硫化物应力腐
硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色气体。低浓度接触仅蚀破裂等。对于橡胶和塑料类有机类材料,主要是导致失去弹性
有呼吸道及眼的局部刺激作用,高浓度时全身作用较明显,表现和开裂。对水基钻井液具有较大的污染,主要表现为密度、pH
为中枢神经系统症状和窒息症状。硫化氢具有“臭蛋样”气味,但值下降,粘度上升,颜色变深,钻井液流变性变差,形成不动胶。

3.3自然裂缝型漏失该仪器的主要目的是:找出漏层.找准漏层,正确地评价漏层性
在目前准噶尔该钻探区块,已经钻遇了裂缝性漏层,如某井质,以指导堵剂选择,确定施工方案,对成功高效地完成堵漏任务
在5351.00～5354.64m裂缝性漏失层,其漏失量就达到110m3。起到关键的指导作用。
先后采用了静止堵漏法和打水泥塞,并经过多次的堵漏,最终保4结论
证了顺利的钻过该漏层。由于裂缝性漏失堵漏施工工艺相对复(1)深井长裸眼的堵漏工作,是钻井过程中的一项系统工程,
杂,而且漏失量大,由此可见,对此种类型的堵漏将成为长裸岩堵有较大的工作难度及风险性,要找准漏层是处理井漏时遇到的最
漏工艺的难点,也是工作的重点。大技术难题。因此,需要实事求是的工作才能把堵漏成功率提
从目前我们研究成果及现场经验来看,在处理不同的漏失情高。
况时,我们采取不同的堵漏施工方案,尤其对于深井长裸眼段的(2)开展地层压力测量与监测,对堵漏工作的顺利开展十分
天然裂缝性部分漏失和完全漏失,对于小漏和中漏,我们采用Z有利。
-DTR堵漏或桥塞堵漏;对于大漏,我们采用使用Z-DTR混桥(3)开展测漏仪器的研究,可以对堵漏起到指导性作用,提高
堵剂和桥塞+水泥堵漏,均起到良好的效果。在现场应用上,对堵漏的成功率。
于中小的漏失,一般采用的堵漏方式为,桥塞堵漏;对于大的漏失(4)起下钻速度,套管下放速度以及泥浆性能均可能引起地
井段,一般采用的堵漏方式为:桥塞、复合堵漏、桥塞+复合水泥层漏失,合理的施工是预防井漏的重要措施。
浆堵漏。
3.4深井长裸眼堵漏工具的研制与使用参考文献:
经过长期的研究与实践,针对复杂漏失井段,以及深井等漏[1]徐同台,等.钻井防漏堵漏技术[M].北京:石油工业出版社,1997,
失情况,我们研究所研制了一套测漏仪。经过我们的分析和评6.
蒋希文钻井事故与复杂问题北京石油工业出版社
价,该装置均可以应用于准噶尔盆地该区块长裸眼段。研制开发[2].[M].:,2001.
Setp.2006
西部探矿工程
291No.9

由于硫化氢的剧毒性及对人体的严重危害性和对钻井设备钻前工程施工前根据国家对安全、环保方面的标准和规定,
的腐蚀性,加大了钻井施工的风险,对井控及硫化氢防护工作,特结合过去钻井经验,做好HSE风险