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《固井完井所--BP墨西哥灣漏油事故對固井的》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、BP墨西哥灣漏油事故對固井的啟示（固井完井研究所）2010年4月20日晚間，Transocean的深水地平線鉆井平臺作業(yè)的Macondo井發(fā)生了井噴事故，鉆井平臺爆炸并起火。事件導(dǎo)致了11人喪生，17人受傷?；馂?zāi)持續(xù)了36個小時，直到鉆井平臺傾覆沉沒。地下原油泄漏和相應(yīng)的堵漏工作持續(xù)了87天，這是一次國際重大漏油事故。通過事故樹分析、多模式分析、失效模式以及其他可能因素的分析，Macondo井發(fā)生井噴起火漏油事故的發(fā)生歸結(jié)于以下8個因素：①環(huán)空水泥未能封隔地層油氣；②套管鞋處的水泥塞未能封隔油氣
2、；③進行了負壓測試，但是井內(nèi)力學(xué)完整性并未有效建立；④氣體進入隔水管前，溢流未能檢測出來；⑤井控反應(yīng)作業(yè)失效，未能有效控制；⑥轉(zhuǎn)至泥漿-天然氣分離器造成氣體在鉆臺上的散逸；⑦火氣系統(tǒng)未能阻止氣體的燃燒；⑧BOP應(yīng)急模式失效，未能關(guān)井。在可能導(dǎo)致事故的8個因素中，第一和第二均為固井因素。固井作業(yè)要求高、技術(shù)性強，是一項系統(tǒng)工程。BP墨西哥灣漏油事故的發(fā)生與固井直接相關(guān)，給固井工作者許多有益的啟示。圖1Macondo井油氣儲層及油氣可能的竄流途徑11啟示1：加強對復(fù)雜深井固井的重視程度，固井前要進行
3、詳細的方案論證，固井施工單位要與其他施工單位進行間必要的交流及溝通BP公司與Halliburton公司技術(shù)人員之間對有關(guān)水泥漿設(shè)計的風險與挑戰(zhàn)的交流不充分。BP公司對Halliburton公司提供的技術(shù)服務(wù)沒有進行足夠的確認和重視。如果Halliburton公司能夠進行更多更全面的室內(nèi)水泥漿實驗，BP公司如果能夠更嚴格地把好質(zhì)量關(guān)，就可能發(fā)現(xiàn)有關(guān)水泥漿設(shè)計的潛在缺陷。反過來講，如果能夠意識到這些缺陷也就能夠進行重新設(shè)計以確保固井施工安全。Halliburton公司固井工程師如果具有嚴謹?shù)淖黠L和較
4、高的技術(shù)素質(zhì)，固井前進行完整詳細的水泥漿配方測試和充分的交流探討，就會提前認識到該固井方案會造成封固可能性差的問題。BP公司如果能夠提高自己的風險管理意識和重視技術(shù)方案的確認，那么就會提高層位封隔的挑戰(zhàn)與風險的意識，從而制定出其他解決措施和詳細的技術(shù)預(yù)案，也可以避免該事故的發(fā)生。墨西哥灣漏油事故給固井設(shè)計的啟示是：一定要加強對復(fù)雜深井固井的重視程度，固井前要進行詳細的方案論證與專家咨詢。復(fù)雜深井固井前要制定詳細的技術(shù)預(yù)案，另外固井工程師要有較高的技術(shù)素質(zhì)和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。啟示2：對于窄密度窗口深
5、井固井，固井前要進行地層承壓試驗Macondo井鉆至最后8-1/2″×9-5/8″井眼，在5565.6m處發(fā)生井漏。堵漏塞泵送入井底，鉆井液比重從1.716g/cm3降低到1.70g/cm3，解決了井漏問題。2010年4月7日井眼通暢；2010年4月9日，鉆進達到最終深度5596.1m。在通井、洗井過程中未發(fā)生漏失及其他復(fù)雜事故。進行固井方案設(shè)計時，Halliburton公司的OptiCemTM固井模塊模擬設(shè)計顯示，在固井結(jié)束時井眼內(nèi)的ECD值將會輕微的超過破裂壓力梯度，這可能會導(dǎo)致注水泥過程中
6、發(fā)生漏失。由于害怕固井過程中水泥漿漏失，Halliburton公司設(shè)計的水泥漿體積偏少（9.86m3）、頂替排量低。由于受孔隙壓力/破裂壓力梯度窗口限制，為獲得低比重水泥漿而選擇了氮氣泡沫水泥漿。如果固井前對地層進行承壓能力試驗，就可以采用常規(guī)密度（密度為1.90g/cm3，綜合性能要大大優(yōu)于氮氣泡沫水泥漿）抗溫水泥漿而不會選擇氮氣泡沫水泥漿（密度1.74g/cm3）。選擇氮氣泡沫水泥漿也存在失誤，密度為1.74g/cm311的氮氣泡沫水泥漿與常規(guī)密度水泥漿相比，施工過程中對井底靜液柱壓力的增加
7、值幾乎可以忽略不計。固井前對如果地層進行承壓能力試驗，設(shè)計的水泥漿量可能會大于實際注入的水泥漿量（9.86m3），也許就可以避免該事故的發(fā)生。圖2Macondo井地層壓力情況給我們的啟示是：對于密度窗口窄的復(fù)雜深井固井，為保證固井施工安全，保證水泥漿返至設(shè)計位置，固井前要進行地層承壓能力試驗，以此為依據(jù)，來進行平衡壓力固井設(shè)計。啟示3：深井固井一定要保證固井工具及附件的質(zhì)量，深井固井不要采用自動灌漿浮箍，要切實保證套管內(nèi)水泥塞的質(zhì)量，要加強工具及附件入井前的質(zhì)量檢測Macondo井套管鞋由兩個單
8、流閥浮箍、7″套管和帶孔的擴眼鞋組成，如下圖所示。假設(shè)地層流體突破套管內(nèi)水泥環(huán)進入套管，套管鞋內(nèi)的水泥和浮箍也應(yīng)該能夠阻止地層流體侵入井筒。BP公司事故調(diào)查組通過井筒兩相流理論模型計算和實時壓力流動數(shù)據(jù)對比，可以判斷地層流體最初是通過套管鞋進入井筒。事故調(diào)查組又進一步證實了可能導(dǎo)致套管鞋失效的原因：（1）套管鞋內(nèi)水泥漿被氮氣泡沫11水泥漿分離出的氮氣污染導(dǎo)致水泥未凝固；（2）套管鞋內(nèi)水泥漿被井筒中的泥漿污染；（3）套管鞋內(nèi)的水泥漿和井筒中的鉆井液發(fā)生重力交換。以上三種原因共同影響導(dǎo)致套管鞋密封失
