突变模型在井喷事故中的应用分析通用版
解决方案编号：YTO-FS-PD566
突变模型在井喷事故中的应用分析通
用版
The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.
标准/ 权威/ 规范/ 实用
Authoritative And Practical Standards
突变模型在井喷事故中的应用分析
通用版
使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。
摘要：针对井喷事故从量变到质变整个过程的特征，首次运用安全流变一突变理论，分析了油气井从溢流到发生井喷整个过程的规律，描述了井喷事故中安全流变的特点及其影响因素。运用安全流变一突变的物理模型和数学模型，对井喷事故流变一突变过程进行了分析。最终将井喷事故划分为3大阶段：损伤减速增加阶段、损伤等速增加阶段和损伤加速增加阶段，具体归纳为6个小的阶段：溢流潜伏阶段、溢流阶段、井涌阶段、井喷阶段、后效阶段和过渡阶段，从而揭示了井喷事故发生的实质。研究结果表明：控制井喷事故发生的关键就是要将其控制在流变阶段(井喷阶段之前)，最多不能超过突变的警戒点(井涌与井喷的交界点)。因此，通过加强安全管理并采取安全技术措施，应使安全流变阶段尽量延长，以防止其向突变的方向发展。
关键词：井喷；流变；突变理论；模型；地层流体；安全；损伤；事故
油气田钻采现场的实际资料表明，在钻进过程、起下钻过程、测井过程、完井过程、试油过程、射孔作业、酸化作业、测试过程、修井过程及正常的采油过程中都可能发生井喷。据不完全统计，约有87%为钻进过程中发生的井喷，13%为其他状态下发生的井喷[1]
。
井喷事故是由多种综合性因素共同作用而引发的，其中主要原因有：地层压力监测不准确、钻井液密度过低、钻井液密度因地层流体的进入而下降、井漏导致井筒中钻井液液柱下降、起钻具时所产生的抽吸压力诱发井喷等。但其根本原因就是井内液柱压力小于地层液体压力，最终导致井内压力失衡而产生井喷[2]
。笔者运用中国矿业大学何学秋教授的安全流变-突变理论来分析井喷发生的规律。经研究发现，及时采取必要的预防措施可以有效地控制井喷事故的发生与蔓延，这对于保护油气资源和人民生命财产安全有着重要的意义。
1 安全流变-突变的基本理论
任何事物的存在与发展都是安全与危险相互交替的复杂多变的过程，危险会伴随着事物的产生、发展和消亡的整个过程。事物的安全与危险两者之间的矛盾交替变化受事物内因和外因的共同影响，在一定的条件下内外因可以相互转化，共同对事物的安全起到决定性的作用。外部危
险因子决定事物“安全流变-突变”的速度和方式，内在危险因子决定事物“安全流变-突变”的性质和程序[3] 。对某一事物的“安全流变-突变”过程来讲，外部危险因子总是千变万化、没有任何规律可循的，而内因却是相对固定的。因此，在研究事物的“安全流变-突变”特征规律时，一般要从众多的影响因素中抽象出内因，在此基础上再考虑外部因素的影响和作用，最终找到影响事物安全状态的因子总和。
假设将事物的危险状态用损伤程度来表示，那么事物的“安全流变-突变”的全过程可以表述为(如图1)：当某一事物诞生后的初期(OA阶段)，其损伤量在外界力的作用下呈减速递增，新的状态在此期间逐渐形成和完善。当新的状态发展到成熟阶段时(AB阶段)，完善的新状态使损伤量匀速缓慢增加。当经过一段稳定增加后，原状态将再次向无序方向发展，进而使损伤量值开始加速增大(BC段)。任何事物都有其固有的损伤量承受能力或临界点(D点)，超出此临界点(D点)后，事物将发生安全突变。当事物的原状态遭到破坏后，事物又重新回到一个新的安全状态，原事物的状态消失，从而又形成了另一个同类新事物诞生的新起点(E点)。物质世界就是在这种安全与危险的无限循环中得以存在和发展的[4]
。
2 安全流变-突变的理论模型
2.1 安全流变-突变的物理模型
笔者在定性分析事物的安全流变一突变的基本影响因素及特征后，参考安全流变～突变的物理模型[5] ，对事物的安全流变一突变状态进行深入探讨。
安全流变突变的物理模型由4组元件组成(如图2)。整个系统框架模型分为5个层次：外界广义作用力区、可立即恢复损伤区、可缓慢恢复损伤区、安全本质损伤区、安全本质损伤加速区，每个层次的反应机理和作用各不相同。事物就是在这种模型下对外界广义作用力作出相应的反应，最终决定事物是处于安全状态还是危险状态的。
1) 外界广义作用力区(s)，是一切对事物安全状态有影响作用的外界因素总称。可以是具体的实质，也以是无形、无迹的介质。当外界作用变化范围很小时，可以认为事物受大小相同的外界作用力作用。
2) 可立即恢复损伤区(k1)，为第一保护区，其中k1是事物可立即修复损伤因子。能对外界作用立即形成反应，把外界作用力以可恢复损伤的形式存储起来，一旦外界作用消失，对事物所构成的危险也立即消失。是。越大储存外界作用的能力也就越强，恢复损伤的能力也就越大。
3) 可缓慢恢复损伤区(η2、k2)，为第二保护区，其中η2是事物缓慢损伤因子，k2是事物可缓慢修复损伤因子。在外界作用下不能立即引起事物应有的损伤，而是有个时间的滞后；当外力消失后损伤也不能立即恢复，而是缓慢回复到原始位置，其作用相当于一个形变的“弹簧”，用以储存外界作用力。
4) 安全本质损伤区(f3、η3)，是事物内部不可再修复损伤区，其中f3是事物的本质损伤瓶颈值，协是安全本质损伤因子。当传到安全本质区的外界作用力较小时，摩擦件f3相当于一个“保护垫”，用于抵抗外界的作用力对事物的影响，从而使事物不产生本质的损伤；当传到安全本质区的作用力较大时，摩擦件f3会消耗一部分外力，把剩余的力传给阻尼件珑，形成本质损伤，事物也由原先的安全状态突变为危险状态。
5) 安全本质损伤加速区(f4、n)，由事物安全质量体M、事物损伤加速门限值f4和事物变加速损伤系数n组成。在外界广义作用力的作用下，M不断减小，使得保护事物免受加速损伤的能力逐渐降低。当大量外界力作用于事物的本质损伤加速区时，事物的损伤速度会越来越快，其损伤程度也越来越大，直到整个事物完全被破坏，进入新的循环为止。
2.2 安全流变-突变的数学模型
在上述物理模型的基础上，根据事物物理模型中各元件特征规律，经分析进一步得到了事物安全流变突变的数学模型[6]
：
式中e为事物总损伤量；e4为事物加速损伤量；t为外界作用力作用时间；T为事物的物理寿命。
任一事物从诞生之日起就具有一个安全质量M，其大小便决定了此事物对外界广义作用力的耐受程度，M值越大表示事物对外界广义作用力的抵抗性越强。但随着时间的推移，事物的损伤值会越来越大，M逐渐变小，直到采取必要的措施来阻止损伤量的继续减小，此后M的值又会不断升高，这时事物对外界作用力的抵抗能力又会得到增加。 3 井喷事故的安全流变-突变分析
3.1 井喷事故流变-突变过程
井喷事故的发生不是一触即发的，而是一个不断演变的过程。对于井喷而言，一般先发生钻井溢流，紧接着便会发生井涌，如果没有得到有效的控制，就会向着井喷的方向发展，井喷是井涌不能控制的后果。
按照安全流变一突变理论，井喷发生的整个过程可以分为3个阶段：即安全流变损伤减速增加阶段、安全流变损伤等速增加阶段、安全流变损伤加速增加阶段[7] 。其中第一、二阶段是井喷事故发生的初始阶段，属
于安全流变阶段，第三阶段是井喷事故发生的发展阶段，对应着安全突变阶段，流变阶段和突变阶段的交点即为突变警戒点。井喷是地层流体(石油、天然气、水等)快速流变不能控制的结果，如果外界的压力没有超过事物可以承受的临界值，加之流变具有衰减的特征，此时突变便不会发生，就不会引起井喷事故。结合安全流变突变理论与井喷发展的实际过程，笔者将井喷细分为以下6个阶段：溢流潜伏阶段、溢流阶段、井涌阶段、井喷阶段、后效阶段和过渡阶段。
以常规钻井为例，为了方便表示井喷各个阶段的划分，在此引入了危险度的定义：
式中D为危险度；p为井内的实时压力；p0为地层流体压力。
当危险度小于1时是安全的；当危险度大于1时是不安全的；当危险度等于1时，油气井开始进入不安全的状态。笔者以罗家16H井井喷事故为例[8]
，对井喷安全流变-突变理论进行了分析。
1) 当油气井内钻井液液柱压力远大于地层流体压力之前，为溢流潜伏期。此阶段钻井液密度降低幅度较小，钻井液的液柱压力大于地层压力。该期间的危险度为0.3，属于安全状态。
2) 当钻井液密度进一步降低到钻井液的液柱压力略小于地层压力时，为溢流阶段，此时会导致地层的部分流体进入井筒内，使得油气井的安全性越来越低。该期间的危险度为0.5，属于相对安全状态。
3) 当钻井溢流没有得到有效控制而进一步恶化，最终导致地层流体喷出井口，就会很快转入不安全状态，即发生突变。该期间的危险度为由0.5逐渐增加到1，属于危险状态。
4) 当井涌进一步向前发展，导致地层流体喷出钻台转盘面1m以上，此时油气井就会进入井喷阶段。此阶段的危险度大于1，属于极不安全状态。
5) 地层流体从井喷顶峰到开始压井是后效阶段，该阶段要采取必要的措施，控制井喷事故的蔓延，转移相应的人员和设备。此阶段的危险度有所下降，属于危险状态。
6) 从压井成功到重新投入生产是过渡阶段，此阶段应该采取相应的措施以消除系统已存在的危险因子，待所有的危险因子消除之后，油气井又会重新投入生产，进入下一个安全流变突变循环(如图3)。图中井喷阶段以波浪线上升的原因主要是在此过程中不断地往钻井液中加入高密度的物质或重浆，导致井内的实时压力不断变化，危险度也会发生相应的波动
从以上分析可以得出：潜伏阶段、溢流阶段、井涌阶段是井喷的安全流变阶段，直到发生突变，才进入井喷的极不安全状态。在此过程中，井内压力不断减小、地层流体(石油、天然气、水等)压力不断增大、钻井液密度不断降低致使钻井液液柱压力小于地层压力，最终导致地层流体不断流入井内，从而进一步向着井喷方向发展。如果该阶段没有采取有效的措施进行控制，便会向着井喷的方向发展，整个系统便由安全流变状态向安全突变的方向转变。当油气井处于安全流变阶段时，整个系统还处于相对安全的状态；但一旦转入突变，系统就会由安全状态转变为危险状态。因此，要控制井喷事故，关键就是要将其控制在流变阶段，进而消除危险源，防止其向突变的方向转化。但如果突变之前没有采取有效的抑制措施，最终导致了井喷事故的发生，也就是系统进入了安全突变阶段，此阶段最重要的就是要在保证人员和设备安全的情况下尽可能控制井喷范围的扩大，最大限度地降低井喷所造成的损伤。
3.2 井喷事故流变-突变模型
发生井喷的过程，实际上是油气井损伤形变的过程，其损伤量、损伤速度和损伤加速度，可以清晰地反映出井喷发生的全过程。利用计算机软件对两井喷事故进行了模拟研究[8]
，计算机模拟得到的结果见图4、5。
从图4、5中可以看出井喷事故是属于典型的安全流变突变模型。其中横坐标表示井样承载外界作用的时间，纵坐标表示井样损伤产生的形变大小。对两组模拟曲线进行对比可知：外界广义作用力s越大，井喷所造成的损伤量也就越大；加速损伤系数n越大，越容易发生井喷；安全本质损伤因子η3越大，油气井受压后潜能吸收越慢。综合以上分析，可以将井喷事故与安全流变一突变理论有效结合起来，这对于进一步分析和预测井喷事故有着重要的作用。
图4中的AB段是油气井在外界作用下的减速损伤阶段，与承载的时间关系不大，为瞬间损伤。在第一保护区的作用下，损伤速度由大变小，损伤加速度小于0。BC段是油气井等速损伤阶段，此阶段流变曲线形似一条直线，损伤速度接近常数，损伤加速度为0。CD段是油气井加速损伤阶段，此阶段损伤速度不断增大，加速度也大于0。AD段是安全流变阶段，其中D点是突变警戒点，从此点开始油气井的运动开始发生了质变，进入了危险状态。DE 属于安全突变阶段。
4 结论
通过利用安全流变-突变理论对井喷事故从溢流到井喷的特征规律进行了系统分析，得出了以下结论：
1) 从安全流变-突变理论可知，安全是相对的，危险却是绝对的。因此，不可能做到绝对的安全，但是可以通过提前预防来减少危险状态发生的可能性。
2) 通过对井喷事故的安全流变突变理论分析，可以知道要控制井喷事故的发生，就必须采取必要的措施，将其控制在安全流变阶段，这对于指导井喷事故的防控工作有十分重要的意义。
3) 对实际的井喷案例建立了数学模型，并用计算机软件分析了井喷发展的各个阶段，这对以后井喷事故的量化预测提供了参考依据。
参考文献
[1] 王维斌，唐家琼.川东地区井喷显示特征及地质因素分析[J].天然气工业，2007，27(11)：19-23.
[2] 王忠生，林安村.重温事故吸取教训提高井控技术水平[J].钻采工艺，2009，32(3)：1-4.
[3] 何学秋.事物安全演化过程的基本理论研究[J].巾圉安全生产科学技术，2005，1(1)：5-10.
[4] 何学秋.安全科学基本理论规律研究[J].中国安全科学学报，1998，8(2)：5-7.
[5] 马尚权，雎万俊.“流变突变”规律在煤与瓦斯突出中的应用研究[J].江苏煤炭，2000(3)：13-15.
[6] 何学秋，马尚权.安全科学的“R-M”基本理论模
型研究[J]中国矿业大学学报，2001，30(5)：425-428.
[7] 梅大成，郑巧，何志敏，等.油气井钻井过程中井喷预测机理研究[J].天然气工业，2010，30(1)：68-70.
[8] 杨庆理.中国石油天然气集团公司井喷事故案例汇编[M].北京：石油工业出版社，2006.
该位置可输入公司/组织对应的名字地址
The Name Of The Organization Can Be Entered In This Location
重庆开县井喷事故
课题：运用所学事故应急救援知识，从企业环节，政府环节，疏散环节，通讯环节等方面探讨重庆开县井喷事故。 一事故概况 2003年12月23日21时55分，四川石油管理局川东钻探公司川钻12队对该气井起钻时，突然发生井喷，来势特别猛烈，富含硫化氢的气体从钻具水眼喷涌达30米高程，硫化氢浓度达到100ppm以上，预计无阻流量为400万-1000万立方米/天。失控的有毒气体（硫化氢）随空气迅速扩散，导致在短时间内发生大面积灾害，人民群众的生命财产遭受了巨大损失。 二事故原因分析 1企业环节 第一，中央在渝企业突发事故灾难的报告程序不完善，严重贻误应急救援时间。因此，打破条块关系，理顺管理体制，完善工作程序已成了提高工作效率、减少灾害损失的当务之急。 第二，企业员工不负责任和违章操作是造成事故的直接原因。现场作业人员的违章违规是导致事故的重要的直接原因。在各自的工作环节连续出现的不正确履行职责的行为，成了井喷事故发生的“导火索”。在各自的生产管理环节一连串的麻痹，甚至一连串的失误，共同导致了如此严重的后果。因此，实行责任追究和落实首问责任制是减少企业生产灾害损失的重要环节。 第三，企业安全生产管理力度不够，埋下了重大安全隐患源。罗家16Ｈ井这样的天然气井附近１公里之内不应有常住居民。但事实却是两个村的2419人绝大多数都居住在距矿井１公里范围内。从事高危产品生产的企业没有向周边居民群众普及安全防范常识，使他们在事故发生后没有采取自我保护措施，主动迅速撤离。 第四，企业应急预案未建立，缺乏应急处理措施，使人民群众生命财产得不到及时挽回。因此，强化企业安全主体责任，加强安全隐患排查和事故必要演练是维护群众生命财产安全的可靠保证。 2政府环节 政府突发事件应急救援机制还不够健全，难以最大限度减少各类灾难损失。在事故应急救援的过程中，事故灾难应急指挥的科学、统一、规范、高效有待提
重庆开县井喷事故案列分析
重庆开县井喷事故案例分析 赵胜绪 事故背景 “罗家16H”井位于重庆市开县高桥镇境内，气藏天然气高含硫，中含二氧化碳，该井设计井斜深4322米，垂深3410米，水平段长700米，于2003年5月23日开钻，设计日产100万立方米。2003年12月23日21时55分，四川石油管理局川东钻探公司川钻12队对该气井起钻时，突然发生井喷，来势特别猛烈，富含硫化氢的气体从钻具水眼喷涌达30米高程，硫化氢浓度达到100ppm以上，预计无阻流量为400万-1000万立方米/天。失控的有毒气体（硫化氢）随空气迅速扩散，导致在短时间内发生大面积灾害，人民群众的生命财产遭受了巨大损失。据统计，井喷事故发生后，离气井较近的开县高桥镇等4个乡镇，30个村，9.3万余人受灾，6.5万余人被迫疏散转移，243位无辜人员遇难，直接经济损失达8200余万元。其中受灾最重的高桥镇晓阳、高旺两个村，受灾群众达2419人，遇难者达212人。此次事故是建国以来重庆历史上死亡人数最多、损失最重的一次特大安全事故[1]。 事故涉及的主要问题 1.罗家16号井采用的是“过平衡钻井”，即钻杆内外的泥浆形成液柱压力大于地层压力， 地层流体（天然气）原则上不可能进入井筒，即使井口敞开也不会发生井喷。国家安全生产管理局事故调查组专家组的专家排除起钻过程中可能出现的气侵现象以及地层可能出现溶洞等异常情况，从而断定发生井喷的原因只有两种情况，要么是起钻时没有注入足够的泥浆，或者是泥浆的密度不够，二者的结果会使井内液柱压力减小，导致地底有毒气体涌出。 2.井喷是石油钻探中经常出现的问题，即便发生井喷，如果得到合理的控制也不会酿成重 大安全生产事故，而且各国的石油工业都有一套完善的防喷操作规程。对于本次发生的井喷，钻井工人虽然立即开动防喷器封闭了钻柱和井筒之间的环形空间，但是没有及时抢接顶驱或者抢接失败，泥浆高速从钻杆中间的泥浆孔喷出，才导致井喷失去控制。 3.井喷失控之后，大量含有高浓度硫化氢的有毒气体喷出并扩散。事故井的硫化氢含量达 151g/m3。而正常情况下，人吸入760-1000 mg/m3数秒钟后就会出现急性中毒，呼吸加快直至呼吸麻痹而死亡。如果及时点火放喷，将有毒气体燃烧，则井场附近的毒气含量将会降低。但是井场没有及时点火，致使大量含有硫化氢的有毒气体逸散，引发众多人员伤亡[2]。 事故解决方案 1.井场压井处理情况 2003年12月23日22:03井口失控；22:32向井内注入1.60g/cm3的钻井液，关油罐总闸，停泵、柴油机和发电机；24:00井队人员全部撤离现场；24日13:30井口停喷，两条放喷管线放喷；24日16:00火成功。27日由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人进入井场。27日8:00至9:36压井施工准备，3条放喷管线放喷；9:36至10:15用压裂车向井内注密度1.85～2.0 g/cm3压井泥浆182.9 m3；10:15至10:45用泥浆泵注入浓度10%、密度1.50 g/cm3桥塞泥浆27 m3；10:45至11:00用压裂车向井内注密度1.85～2.0 g/cm3压井泥浆20 m3，压井成功[3]。 2.应急救援和善后处置情况 12月23日晚11时左右，重庆市政府接到报告后，立即责成开县县委、县政府迅速组
庆开县井喷事故
庆开县井喷事故2003年12月23日，重庆市开县高桥镇罗家寨发生了国内乃至世界气井井喷史上罕见的特大井喷事故，是建国以来重庆历史上死亡人数最多、损 失最重的一次特大安全事故。事故发生后，在党中央、国务院的高度重 视和深切关怀下，在重庆市委、市政府的坚强领导和直接指挥下，在社 会各界的大力支持和无私援助下，重庆市、开县政府坚持以人为本，全 力以赴应急救援，积极稳妥处理善后，最大限度地减轻了事故灾难影响，降低了人民群众的生命财产损失，整个应急救援工作取得了决定性胜利。 一、基本情况 高桥镇是重庆市开县西北方向的一个边境镇，离开县县城约80公里。位 于高桥镇晓阳村境内的“罗家16H”井，气藏天然气高含硫，中含二氧化碳，该井设计井斜深4322米，垂深3410米，水平段长700米，于2003 年5月23日开钻，设计日产100万立方米。在日常钻探过程中，该气井 运行正常。 2003年12月23日21时55分，四川石油管理局川东钻探公司川钻12队 对该气井起钻时，突然发生井喷，来势特别猛烈，富含硫化氢的气体从 钻具水眼喷涌达30米高程，硫化氢浓度达到100ppm以上，预计无阻流量为400万-1000万立方米/天。失控的有毒气体（硫化氢）随空气迅速扩散，导致在短时间内发生大面积灾害，人民群众的生命财产遭受了巨大损失。据统计，井喷事故发生后，离气井较近的开县高桥镇、麻柳乡、正坝镇 和天和乡4个乡镇，30个村，9.3万余人受灾，6.5万余人被迫疏散转移，
累计门诊治疗27011人（次），住院治疗2142人（次），243位无辜人员遇难，直接经济损失达8200余万元。其中受灾最重的高桥镇晓阳、高旺两个村，受灾群众达2419人，遇难者达212人。 二、应急救援和善后处置情况 12月23日晚11时左右，重庆市政府接到市安监局关于川东北矿区发生井喷的报告，市委、市政府高度重视，即责成开县县委、县政府迅速组织抢险队赶赴现场。在查明井喷事故将可能严重威胁居民生命安全的情况下，迅速采取措施：一是立即通知事故发生地的高桥镇党委政府，以最快的速度组织群众向安全地带疏散转移。二是迅速电告附近的正坝镇、麻柳乡，从人力、车辆等方面进行支援。三是一位副县长率领50多人的先遣抢险队伍立即赶往事故现场。四是做好启动应急救援系统的各项准备工作。 24日上午，重庆市委、市政府派遣一位分管副市长带领市级相关部门和专业救援队伍紧急赶往开县，正式成立了“12·23”抢险指挥部，分成前线指挥、交通控制、后勤保障、医疗救护、信息联络5个工作组，以“紧急疏散群众、减少人员伤亡”为第一要务，动员一切力量，采取非常措施，实行“分进合击，各负其责”的战略战术，各级各地迅速调整工作重点，全力以赴抓好抢险工作。整个应急救援工作大致分为疏散转移、搜救安顿、灾民返乡和安置善后四个阶段。 1.疏散转移阶段。指挥部针对毒气不断向周边地区蔓延扩散的情况，在对硫化氢的PPM浓度进行科学检测后，决定采取果断措施：将以气井为中心半径5公里范围内的群众全部转移。
重庆开县特大井喷事故
重庆开县特大井喷事故 2003年12月23日22时，位于重庆市开县的某井发生天然气井喷失控和H2S中毒事故，造成井场周围居民和井队职工243人死亡，2142人中毒住院，6500余人紧急疏散转移，直接经济损失6432万元。 1.井况简介 该井是四川盆地川东断褶带罗家寨构造上的一口国家重点工程科研项目水平井，拟钻采高含硫天然气。同一井场还部署另外三口水平井组；已建成的邻井测试产量62.3×104m3/d，H2S含量125.53g/m3，暂时封井待脱硫厂建成后输气。该井设计井深4322m，垂深3410m，水平段长700m；水平段设计在邻井区飞仙关组第二套储层内（厚度20m以上），是培育100×104m3/d级的高产气井之一；预测目的层地层压力40.45MPa，地压系数1.28；井喷时井深4049.68m，水平段长424m；井口与邻井仅距3.8m。 2.事故发生及处理经过 2003年12月23日2时29分钻至井深4049.68m；3时30分至12时循环起钻过程中顶驱滑轨偏移，导致挂吊卡困难，强行起至安全井段（井深1948m套管内），灌满泥浆后，开始修顶驱滑轨；12时至16时20分修顶驱滑轨；16时20分至21时51分起钻至井深195.31 m，发现溢流1.1 m3，立即放钻具至197.31m；21时55分抢接回压凡尔、抢接顶驱未成功，发生强烈井喷，钻杆内气液喷高5～10 m，钻具上行2 m左右，大方瓦飞出转盘；21时59分关万能、半封防喷器，钻杆内液气同喷至二层台以上；22时01分钻杆被井内压力上顶撞击在顶驱上，撞出火花引发钻杆内喷出的天然气着火；22时03分关全封防喷器，钻杆末被剪断而发生变形，火虽熄灭，但井口失控，转盘面以上有约14m钻杆倾斜倒向指重表方向；22时32分向井内注入1.60g/cm3的钻井液，关油罐总闸，停泵、柴油机和发电机；24时井队人员全部撤离现场，24日13时30分井口停喷，两条放喷管线放喷，井口压力28MPa，24日16时点火成功。27日由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人进入该井井场，27日8时至9时36分压井施工准备，3条放喷管线放喷，井口压力13MPa；9时36分至10时15分用3台压裂车向井内注密度1.85～2.0 g/cm3压井泥浆182.9 m3，井口最大施工压力48MPa；10时15分至10时45分用2台泥浆泵注入浓度10%、密度1.50 g/cm3桥塞泥浆27 m3；10时45分至11时用1台压裂车向井内注密度1.85～2.0 g/cm3压井泥浆20 m3，压井成功。 3.事故原因 3.1溢流和井喷发生原因分析 2003年12月23日20时起钻，第一个小组起钻20余柱，未发现异常，2h 后交由第二小组继续起钻，起出第一柱钻杆母接头泥浆是满的，没有外溢；起出两个单根后，钻杆母接头处溢流，接着发生井喷，作业人员想把钻杆下放，没下
04.重庆开县12.23特大“井喷”事故
《2010事故案例数据库事故案例数据库》》·石油石油事故案例事故案例04 重庆开县重庆开县“12·23”“12·23”“12·23”特大特大特大““井喷井喷””事故事故 ■事故经过事故经过 2003年12月23日夜，重庆市开县高桥镇，由川东石油钻探公司承钻的中国石油天然气集团公司西南油气田分公司川东北气矿罗家16号井，在起钻时突然发生井喷。由于大量的天然气和硫化氢气体从井口喷出达30米高程，失控的有毒气体随空气迅速扩散，在短时间内发生大面积灾害。井喷事故波及28个村庄，总共造成2142人因硫化氢中毒住院治疗，243人死亡，4000多人受伤，9.3万多人受灾。当时有媒体估算，事故直接经济损失达6432.31万元人民币，间接经济损失以及环境受到的影响无法估量。 ■事故事故原因原因原因 事故直接原因：现场作业人员对这口高产出的气井预测不足，对高含硫高产
出的水平井钻井工艺还不够成熟，违章违规，在起钻过程中，泥浆的循环时间严重不足，又不按规定进行灌注，没有及时发现溢流的征兆，采取有效的措施，从而产生井涌、井喷。 事故扩大、恶化原因：现场人员违反有关规定拆除了在钻具中安装的回压阀，也就是防井喷的装置，导致了井喷的严重失控。井喷失控以后，没有及时对放喷管线实施点火，以致大量含有高浓度硫化氢的有害气体喷出，造成了这次事故的扩大和恶化。
经国务院事故调查组确定为特大责任事故后，重庆市公安机关随即成立了“12·23”专案组，于2004年1月2日正式立案侦查，1月10日，经检察机关批准，依法对王建东等3人实施逮捕。 王建东，四川省石油管理局钻采工艺研究院定向井中心工程师、开县高桥镇16号井现场负责人。 宋涛，四川省石油管理局川东钻探公司钻井二公司12队技术员。 向一明，四川省石油管理局川东钻探公司钻井12队副司钻。 公安机关侦查查明，2003年12月20日、21日，王建东在发现并证实钻具内的测斜仪已损坏后，将此情况告诉了宋涛，提出要换测斜仪，卸下钻具内的回压阀，并令工人实施。宋对王的这种明显违反操作规定的提议未表示反对。据事故原因分析，正是卸掉了钻具组合中的回压阀，才致使起钻发生井喷时钻杆内无法控制，井喷失控。王建东明知卸下回压阀可能导致井喷事故的后果，却提出了卸下回压阀的钻具组合方案；宋涛明知王的方案违背了有关的规定，不提出异议，未尽到现场技术人员的职责。依照《中华人民共和国刑法》第134条的规定，两人的行为涉嫌重大责任事故罪。 2003年12月23日19时至20时，向带领4名工人在罗家16号井进行钻具起钻操作中，违反了单位有关细则中“起钻中严格按要求每起3-5柱灌钻井液1次”的规定及川探12队针对罗家16号井高含硫天然气井的特点所做出的“每3柱灌满钻井液1次”的规定，在起了6柱钻杆后才灌注钻井液1次，导致井内液压力下降。事故专家组的鉴定报告认为:起钻过程中存在违章操作，钻井液灌注不符合规定是造成溢流并导致井喷的主要原因。依照《中华人民共和国刑法》第134条的规定，向一明的行为已涉嫌重大责任事故罪。
重庆开县12.23事故引发的安全思考(通用版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 重庆开县12.23事故引发的安全 思考(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
重庆开县12.23事故引发的安全思考(通用 版) 12.23事故发生的原因及影响 摘要：从技术与管理的角度分析了油田生产过程中发生的12.23重庆开县井喷事故原因，并分析了人身自身因素以及环境因素对人身安全的影响，针对这些原因与影响因素提出了防范安全生产事故应采取的措施。 关键词：安全事故；管理者；执行；以人为本； 引言 安全是油田生产正常经营的基础和前提，油田历来十分重视安全生产，并把安全生产作为企业生存、发展、壮大和保障社会稳定的头等大事。但在实际工作中由于不重视安全而造成的各类安全事故仍然时有发生，给国家、社会、企业、家庭造成了不可挽回的损
失。作为在油田行业工作的员工，分析造成这些安全事故的深层原因，总结从事油田工作应采取的防范措施，对于员工树立牢固的安全意识，在将来的工作中贯彻“安全第一”的宗旨，具有很强的现实意义。 1人身事故发生的原因及影响人身安全的因素 1.1井喷事故发生的原因 1.1.11 2.23天然气井喷事故详细过程 12.23重庆天然气井喷事故详细过程（强烈建议阅读）２００３年１２月２３日２２时０４分，由四川石油管理局川东钻探公司承钻的位于开县境内的罗家１６Ｈ井，在起钻过程中发生天然气井喷失控，从井内喷出的大量含有高浓度硫化氢的天然气四处弥漫、扩散，导致２４３人因硫化氢中毒死亡、２１４２人因硫化氢中毒住院治疗、６５０００人被紧急疏散安置、直接经济损失达６４３２．３１万元的严重后果。 1.1.2技术人员违章操作埋下安全隐患 ２１日１６时许，王建东带领本中心助理工程师唐梁、刘易思