“12.23”井喷事故

“12.23”井喷事故

1．基本情况

罗家16H井是川渝东部地区高陡构造上的第一口水平井，也是中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目的试验井。该井由某钻探公司川钻12队承钻。2003年12月23日2:29钻至井深4049.68m，层位为飞仙关，21:55在起钻过程中发生强烈井喷，进而发生井喷失控，造成井场周边居民硫化氢中毒，导致243人死亡，是一次特大井喷事故。

(1)项目投资方：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司川东北气矿。

(2)构造位臵：四川盆地温泉井构造带东段罗家寨潜服构造高桥高点附近。

(3)地理位臵：重庆市开县高桥镇小阳村1组(与罗家2井同井场，距罗家2井井口3.8m)。

(4)设计井深：垂深3410m，斜深4289m。

(5)井别：开发井。

井型：水平井(水平段长700m)。目的层：飞三、飞一。

(6)开钻时间：2003年5月23日。

(7)φ244.5mm套管下至井深2479m。

(8)发生事故时的作业方式：起钻作业。

(9)事故时间：2003年12月23日21:55分。

(10)事故地点：罗家16H井。

(11)事故发生时的天气情况：夜间大雾、风速为零(据开县气象局资料)。

(12)事故后果：硫化氢中毒造成243人死亡。

2．事故发生经过

2003年12月23日2:29，用密度为1.43g/cm3、粘度为63s的钻井液钻至井深4049.68m，层位为飞仙关，设计钻井液密度为1.37-1.45g/cm3。

2:29-3:30循环钻井液；

3:30-12:00起钻至井深1948m；

12:00-6:20调校顶驱滑轨；

16:20-21:51继续起钻至井深209.31m；

21:51-21:54发现溢流1.1m3；

21:55发出警报，并立即下放钻具(当时钻具已起至钻台面以上20m左右)，同时发现钻井液从钻杆水眼内和环空喷出，喷高5-10m，钻具上顶2m左右，大方瓦飞出转盘，不能坐吊卡，无法抢接回压阀，发生井喷；

21:55-2l:59关球形防喷器和半封防喷器，钻杆内喷势增大，液、气一起喷至二层平台；

21:59-22:08立即抢接顶驱，由于钻杆内喷出的液气柱强烈冲击，抢接顶驱不成功，钻具上顶撞击顶驱着火；

22:08-22:10关全封防喷器，顶驱火自灭，钻杆内失控。

3．事故处理经过

12月27日8:00，马富才总经理、苏树林副总经理亲临一线指挥，由中国石

油天然气集团公司、四川石油管理局、西南油气田分公司的14名专家及技术人员组成的前线总指挥部，和75名抢险队员组成的10个抢险施工组共89人，进入罗家16H井井场，并在高桥设立二线指挥部。

8:00-9:36压井施工准备，3条放喷管线放喷，井口压力为13MPa；

9:36-10:15用3台压裂车向井内注密度为1.85-2.0g/cm3的压井液182.9m3，井口施工压力最高达48Mpa；

10:15-10:45用2台钻井泵注入浓度为10％、密度为1.50g/cm3的桥塞钻井液27m3；

10:45-11:00用1台压裂车向井内注密度为1.85-2.0g/cm3的压井液20m3，压井成功；

1l:00-24:00处理井漏，吊灌钻井液；

12月28日-30日下钻通井，处理钻井液，准备打捞井下钻具。

4．事故原因分析

(1)罗家16H井储层暴露段长，且钻遇了高丰度、不均质、裂缝发育的异常带。该井储层已暴露段长达414.68m，是同井场罗家2井储层暴露段长度的10余倍；碳酸盐岩地层储层不均质，井底有1lm钻时快，说明钻遇了高丰度、不均质、裂缝发育异常带，因此，该井气侵量比直井大得多，天然气上窜速度也比直井更迅猛，导致该井从发现溢流1.1m3到关井仅8min，井口便出现强烈喷势。

(2)高含硫、高产量天然气水平井钻井工艺不成熟。该井为川东地区重点气藏飞仙关实施长段水平井钻井的科学试验井，水平段已钻长度达414.68m，尽管钻井液密度(1.43g/m3)已接近设计要求的上限(设计密度为1.37-1．45g/m3)，但在直井钻井中能够保证压稳的液柱压力附加值能否在长段水平井钻井中确保压稳气层，尚属天然气水平井钻井工艺需要探索的内容。

(3)起钻前循环观察时间不够。钻进排量为24-26L/s，从井底循环至地面需要的迟到时间为71-77min，实际上，从井深4048.56m钻进至4049.68m，中间间断循环时间为41min，钻进至4049.68m后到起钻前连续循环时间是32min，起钻前循环观察时间不够，未能及时发现气侵溢流显示。

(4)钻井队在起钻过程中灌钻井液不及时、灌入量欠缺。按照规定，每起钻3-5柱钻杆必须灌满一次钻井液，该井在高产气层段钻井，应该每起3柱灌满一次钻井液，但实际起钻中，多次起5柱以上才灌一次钻井液，间隔最长的达起9柱才灌一次钻井液，致使井内液柱压力降低。同时由于钻杆内喷钻井液，灌入量未随之调整，因而灌入量不够，进一步降低了液柱压力。

(5)由于使用MWD无线随钻测斜仪，钻具中安装的回压阀影响无线随钻测斜，于是钻采院定向井现场施工技术人员决定拆除钻具中安装的回压阀，12月21日，井队按照钻采院定向井现场施工技术人员的指令，拆除了回压阀。因此，在这次井喷来势凶猛的紧急情况下实现不了对钻具内井喷的控制。

(6)在起钻至立柱的第3根单根的母接头时发生井喷，司钻立即下放立柱到第2个单根中部位臵时，因喷势凶猛，将大方瓦冲出转盘面，钻具被上顶2m左右，实现不了抢接回压阀，紧急情况下井队力图抢接顶驱，又因井口及钻杆内喷钻井液至二层平台以上，将顶驱冲得无法对准上部钻杆接头，抢接顶驱无效。随后因钻具上冲撞击顶驱而着火，井队被迫采取关全封防喷器的办法试图将钻杆剪