井喷失控着火事故后果模拟预测

以迪那2井为研究对象，运用CFD方法模拟预测井喷失控着火事故后果，并根据人和设备所能承受的热辐射通量得出不同伤害等级的伤害半径。通过模拟不同风力等级下的井喷失控着火得出，在风力等级3—4时造成的伤害范围最大，伤害程度最深。研究为制定事故现场逃生预案和救援措施以及井场设备的布置提供了有力依据。     

钻井井喷失控井喷流出口速度预测方法研究

失控井喷流出口速度、喷口内压力、喷层产量都是井喷失控处理方案设计、作业施工中重要的基础数据。由于井喷失控井井口环境条件复杂，井喷失控后无法在井口安装测量仪表及在高速喷流中放入参照物，不能直接获取以上数据。文章利用地质、钻井过程获得的地层物性参数和气体动力学方程，探讨井喷失控井天然气喷流在不同井筒流动尺寸及组合的喷流速度预测模型，可应用薄剪切模型或RNG修正的k-ε模型定量描述速度场、温度场、浓度场颁。为井喷失控井处理方案设计、施工作业提供基础数据。     

土库曼斯坦奥斯曼3井井喷失控着火的处理

奥斯曼3井于2004年8月4日开钻,2006年10月28日钻至井深4577m,钻井液密度1．36g／cm^3,钻进泵压6．5MPa突然降至4．5MPa,由于钻井液严重漏失,导致井口严重溢流,司钻试图起钻,刚起出一根钻杆,突然发生强烈井喷,同时喷出井内127mm钻杆420m,失控着火,钻机被大火烧毁。文章重点介绍了中油灭火公司受中国石油天然气集团公司的派遣,赴土库曼斯坦奥斯曼3井处理该井井喷失控着火的经过及所克服的各种困难和必须解决的一系列前所未见的技术难题,按合同圆满完成了任务,为今后类似井喷着火井的处理积累了宝贵的经验。     

井喷失控井一体化井口重建装置的研制

井喷失控是油气勘探开发过程中损失巨大的灾难性事故,必须快速恢复对井口的重新控制,而拆除旧井口后的新井口重建是最为关键、风险最高的一步。传统的井口重建装备需要人员多次近井口作业完成新井口安装,抢险人员面临巨大的安全风险且一次性成功率较低,需多次尝试。针对此种情况,研制了井喷失控井一体化井口重建装置,将原有井口重建工艺“八步法”变为“一步法”,避免抢险人员多次近井口作业。文章详细阐述了该装置的组合方式、卡紧设计及密封设计,通过有限元模拟对装置的力学性能进行校核。室内实验及应急演练表明,该装置能快速实现光套管下井喷失控井口的重建,极大简化了新井口重建流程,提高了重建效率及人员安全性,对推进井喷失控近井口作业无人化进程提供了更加完善的装备支撑。     

油气井井喷失控灭火仿真平台的研究与应用

为了解决油气勘探、开发过程中因各种异常复杂情况（特别是在有毒有害气体泄漏、着火扩散蔓延）导致油气井井喷失控着火后的处理技术难题,开展了油气井井喷失控灭火现场仿真系统的研究开发与设计。采用3DS Max技术对油气井着火现场进行三维场景建模,运用虚拟现实技术实现灭火现场实时漫游及灭火操作人机交互功能,参照油气井灭火抢险作业工艺流程,确定仿真系统设计流程,并对抢险灭火流程进行了重点模拟,通过RPG角色扮演使操作员熟悉各抢险流程,最终实现了具有三维可视化、人机交互等特色功能的油气井灭火抢险作业仿真训练平台的开发,为实际灭火作业操作提供重要参考依据,并成功应用于2009年中国石油天然气集团公司举行井喷事件专项应急预案演练中,为灭火抢险演习作业带来了较好的社会效应和经济价值。     

API标准套管头完井失控井喷抢喷装置的研制与实验

针对API标准套管头完井工艺,将HK-3型失控井喷抢喷装置的不适应性进行了改进完善,对其结构进行了重新设计,重点解决了抢险装置与井口套管头的连接问题,时装置的力学性能进行了必要的计算和校核.经样机试制、现场实验表明,所设计的新型失控井喷抢喷装置能够较好的处理API标准套管头完井工艺下的失控井喷.     

空井井喷失控条件下的控制技术——垫25井空井井喷控制实例

垫25井在钻井施工时出现了严重的井喷事故,本文介绍了处理垫25井井喷事故的工艺技术。实践表明,以水泥和水玻璃配成的速凝水泥浆具有良好的切断气流、封堵漏层的作用,在控制该井井喷的工作中发挥了重要的作用。     

失控着火井天然气喷流燃烧火体力学行为研究

量化井喷失控井喷流、燃烧火体及其响应域速度、压力、温度场分布规律对失控着火处理方案分析、处理设计及处理作业都具有重大意义。文章分析了失控井天然气喷流录相，并根据自由紊动扩散射流理论分析了失控着火天然气喷流及燃烧火体的力学行为。结果认为：喷流速度大于火焰燃烧速度段为轴对称（圆形）自由紊动射流，燃烧火体段是由于紊动射流的脉动而卷入环境空气与喷流（燃料）混合燃烧的；当未着火段接近井口时可被视为紊动扩散燃烧火焰，而当未着火段远离井口时则可被视为紊流部分预混燃烧火焰。在建立了失控井天然气喷流及燃烧火体物理模型后，可进而建立相应的数学模型以定量描述喷流、燃烧火体及其响应域的动力学参数。     

液化天然气接收站火灾自动报警系统的设计

火灾自动报警系统和气体检测报警系统是液化天然气接收站安全生产的重要保证。为满足中国消防产品市场准入制度的要求,根据对系统安全可靠性及投资成本的评估,设计了接收站两种常用的火灾自动报警系统结构,并提出了该系统的总体设计要求。依据标准和工程设计经验讨论了接收站常用报警设备选型设计。通过合理的设计,系统的整体安全可靠性得到提高。     

集成式液面自动监测系统在渤海油田的应用

针对海上平台多油井集中统一、井况复杂的特征,研制了集成式液面自动监测系统。对集成式液面自动监测系统的基本结构和工作原理进行了研究,并对其在渤海油田CB-B9井平台的测试进行了分析。测试试验结果表明,集成式液面自动监测系统能够满足油井静动液面测试的需要,可对平台各种套压的井进行不间断的液面自动测试,测深误差小于10 m。     

电控型地面防喷器控制装置研制

气控型地面防喷器控制装置在使用过程中存在控制滞后时间长、气管线因水气凝结结冰而堵塞,导致控制失灵等问题。目前,其他厂家生产的电控型地面防喷器控制装置未完全脱离气源的限制。为解决以上问题,研制了数字化纯电控型地面防喷器控制装置。该控制装置具备数据采集、传输、显示及处理功能;使用防爆牵引电磁铁代替气缸控制转阀进而实现防喷器开关动作,响应快,不使用压缩空气;使用通信电缆代替气管缆,实现司钻控制台与远程控制台的控制信号传输,避免因水气凝结结冰而造成气路堵塞,导致控制失效的问题。     

地面防喷器控制系统改进方案探讨

为了解决地面防喷器控制系统中存在的液气管汇繁杂、控制方法落后、维护管理困难、建造成本居高不下、响应时间过长等问题,此文从总线技术和水下防喷器的控制技术入手,探讨并将这些技术运用于常规的地面防喷器控制系统,以期通过适当的改进,能最大限度地减少常规地面防喷器控制系统控制管汇数量,实现多点多地便利操作并有效提高系统响应速度的效果。研究表明,利用新的通讯技术并借鉴水下防喷器控制系统的先进控制技术,对现有的地面防喷器控制系统进行局部或整体改造是可行的、有益的。     

深水钻井防喷器温度场数值模拟研究

深水防喷器所处环境为低温高压,如有气侵出现,容易在防喷器位置生成天然气水合物,阻塞防喷器,产生井口安全隐患。为此,结合深水钻井工况,建立了深水钻井条件下闸板防喷器与环形防喷器的三维空间模型,并利用Fluent软件进行了温度场数值模拟,得到了防喷器不同位置的温度场分布。在此基础上,结合天然气水合物生成条件分析了防喷器的温度场分布,以及加热管对防喷器温度场的影响规律,并优选了加热管的布置位置。结果表明,在模拟环境条件下,闸板防喷器横向位置依靠防喷器通径内壁加热即可满足天然气水合物预防要求,在纵向侧面1/4处布置加热管效果较好;管线数量对环形防喷器温度场的影响很大,为满足温度高于天然气水合物形成温度的要求,可以将优化加热管数量与保温措施结合起来进行。      

����ʧ���¹ʷ������Բ�

本文简要分析了油气田井喷失控的原因和危害。为搞好井控工作,必须进一步提高认识,认真作好六方面的工作。     

闸板防喷器承压件在线监测装置的研制

鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置,为确保防喷器运行状态安全,研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器,监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数,实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环境及超安全极限进行报警,提高了现场闸板防喷器运行的可靠性。试验及应用结果表明,该装置能满足井控车间各种试验的数据监测及意外着火情况下数据保存的要求,提高了防喷器安全管理水平。     

防喷器承压起下钻模拟试验装置研制

为了研究防喷器在井筒带压起下钻作业工况下的密封性能,研制了防喷器承压起下钻模拟试验装置。包括能够模拟35 MPa带压环境的井口系统和起下钻速度达到600 mm/s的起升装置。此试验装置可用于防喷器的性能试验和密封胶芯的可靠性研究。介绍了该试验装置的井口系统、液控系统、电控系统的设计原理。试验结果表明:该装置能够满足防喷器的承压起下钻试验要求。     

深水井喷应急技术分类及研究方向探讨

深水油气勘探开发中,井喷事故会造成巨大损失,因此随着深水油气开发力度的不断加大,有必要开展深水井喷应急技术研究。跟踪国内外深水井喷应急技术最新进展,将9种深水井喷应急技术分为完全井喷控制技术、暂时井喷控制技术、井喷危害减轻技术等3类。阐述了各深水井喷应急技术的原理、工作过程、适用条件、设计思路及成熟程度,并对各应急技术的研究重点提出了建议。针对我国深水井喷应急技术的研究和发展现状,建议重点开展深水高效救援井技术、简易防喷器技术、深水水下井控应急作业技术、深水井喷油气举升技术和深水井喷水合物抑制技术等5个方面的研究工作。      

总结经验教训提高天然气井钻井井控能力

根据多年来一直从事天然气井钻井,特别是天然气井钻井井控技术、油气井抢险灭火技术等技术工作,结合四川油气井灭火公司所收集的近10年来部份钻井严重井喷井、失控(着火)井实例分析得出,当前井控工作应“总结经验教训,提高天然气井、钻井井控能力”。从天然气特点与井控技术,井喷失控的原因分析,排除溢流的压井技术要点,井喷失控着火的处理,对今后井控工作的建议等几个方面,较为全面地阐述了如何提高天然气井钻井井控能力的现场操作技术。     

自动消防系统在储油罐区的应用实例

自动消防在目际油气消防领域得到应用，已成为新的发展趋势，临邑站罐区自动消防系统通过全面考虑，实现了多点监控，多种操作方式相结合，在配置、实现方式、投用效果上达到了国内领先水平，介绍了临邑站罐区消防的现场设备情况，控制台手动控制和计算机自动控制的实现方式，着重分析了自动消防中控制系统的组成，PLC的控制逻辑以及实现的功能，阐述了临邑站罐区自动消防系统的特点，为国内输油站点、储油罐区自动消防的实现提供了借鉴。