邛崃1井氮气钻闪爆事故简介
及气体钻井井控安全对策
——天然气工程项目管理部
2011年12月22日中石油西南油气田分公司的邛崃1井在氮气钻进作业过程中发生了燃爆事故，造成当场死亡1人、重伤2人（其中一人医治无效死亡）、轻伤2人，烧毁50钻机一部，井场周边部分过火面积约2万平方米，造成重大经济损失和社会影响。
虽然我们川东北地区近几年没有发生气体钻井重大井控事故，但2007年以来气体钻井也发生过P303-1井口燃爆和元坝3井、老君1井、大湾101井的井底燃爆事件，及元坝224井空气钻环空堵塞造成排砂管线损坏等事件，只是由于处理及时，没有造成较大经济损失及人员伤亡，当时没有引起广泛关注。这次中石油的邛崃1井氮气钻闪爆事故再次为我们气体钻井井控安全敲响警钟，值得我们反思。现就有关事故情况和原因分析汇报如下：
一、基本情况
邛崃1井是中石油西南油气田分公司在四川省四川盆地西部雅安-青神地区部署的一口预探井（风险探井）；位于川西南部白马庙构造带大兴潜伏断鼻隆起北端，四川省大邑县安仁镇上安村14组。设计井深4680m，设计井型：直井；完
钻层位：雷口坡组；目的层：须家河组；钻探目的：探索川西南部地区须一、三、五段储集性、含油气状况。钻井施工单位为中石油川庆钻探工程公司川西钻探公司；气体钻技术服务单位为中石油川庆钻探工程公司广汉钻采研究院。
二、事故经过
2011年12月22日3:26左右邛崃1井实施三开氮气钻井（钻头Φ311.2mm），氮气钻进作业钻达井深2143.91 m，地层沙溪庙组，气测全烃未见任何异常，副司钻(操作刹把)发现井下蹩钻，回转盘释放扭矩时钻台烟雾弥漫，气体钻井技术服务人员立即到司控台位置做关井准备，副司钻上提钻具过程中发生闪爆着火，于是钻台无法实施关井作业，随即钻台作业人员从钻台通往机房的梯子向井场后方逃生。同时在远程台前方5m左右值守的另一副司钻突然听到钻台下方发生刺爆声音，发现钻台面下方井口周围充满雾状粉尘并迅速向周围扩散，准备冲向远控台关井，这时听到一声巨大的闷响，井口处发生闪爆，钻台、井口着火，火焰冲向井场左前方漫过远程控制台，因火势太大无法靠近远控台，关井未果。
此时井队队长听到爆炸声后冲出宿舍，发现井场、钻台被大火覆盖，无法组织关井，便组织大班人员沿井场两侧清点搜救人员，并启动应急响应程序。3:35左右队长与驻井工程师分别拨打119、120急救电话、地方政府应急电话、川庆钻探工程公司川西钻探公司应急办公室电话。3:48左右井架
倒塌，现场失踪1人，受伤4人；4:20消防车到达井场，对油罐、气体钻井设备喷水降温，4:50左右川西钻探公司相关人员到达现场，进行勘察，组织应急抢险救援工作。12月23日在失控29小时后火焰自动熄灭。
三、事故调查组的原因分析
邛崃1井发生氮气钻井闪爆事故后，国家安全生产监督管理总局及各级地方政府高度重视事故的调查处理工作，地方政府聘请了石油石化行业内有关专家和技术人员组成了邛崃1井事故调查组，对本次事故进行了调查和分析，并就事故原因形成了以下意见：
1.地质不确定性是造成事故的主要原因
邛崃1井是一口预探井（风险探井），设计书中地层情况提示为：在非目的层的沙溪庙组地层邻井白马6井日产气0.49万方，白马9井微含气，在此产气量情况下，氮气钻井的安全是足够保障的。但是，本井在该地层意外钻遇高产的“气包”（着火1小时后，火焰高度由30米降为7米）造成事故发生。所谓高产是根据着火初期的火势判断，而“气包”是俗称，指供气范围小、气层能量或产量衰竭快的气层。
2.高产天然气在氮气钻井过程中进入井筒，在往上运移的过程中，地面仪器仪表、综合录井数据以及排砂管出口无任何异常显示，钻井队、录井队以及气体钻井值班人员未发现任何异常。事故发生前无预兆，发现蹩钻后迅速发生钻台
烟雾弥漫，随即发生闪爆着火（20秒内），没有足够的时间实施关井动作。
四、我们分析可能造成事故的其他原因
根据我们近年来在川东北气体钻井的经验教训，我们认为邛崃1井氮气钻井施工过程中可能还有以下方面的原因会造成此次闪爆事故发生：
1.井壁垮塌环空堵塞，突然解堵气体膨胀引起刺爆 根据邛崃1井3:26左右副司钻(操作刹把)发现井下蹩钻，回转盘释放扭矩时钻台烟雾弥漫，钻具上顶，游车倾斜，方钻杆折断等现象。我们分析认为邛崃1井在气体钻进作业过程中，井壁突然发生了垮塌，堵塞了井眼环空，使堵塞点以下形成井底高压气体圈闭。因为气体易压缩，立压可能缓慢上升不易发现，但转盘表现为扭矩增大及蹩钻。如果没有意识到安全上的风险，而采取上提下放钻具、强行活动转盘或用气体蹩通等方法措施，一旦环空突然解堵，高压混合气体急剧膨胀，可能同时出现钻具上窜的现象，造成井口和地面排砂管线承受高速的气流和岩屑流冲击，如胶芯密封失效，或者地面排砂管线连接、固定不牢固、承压能力不够，造成天然气流泄漏，井口大量天然气、氮气混合空气后达到燃爆极限，引起爆炸。这与我们元坝224井表层空气钻井环空堵塞造成排砂管线损坏情况类似。
2.未及时发现井口及附近设施刺漏，引发闪爆事故
通过分析我们认为邛崃1井发生刺漏原因有三：一是井口安装不正或固定不牢，排砂管线固定不规范等，在钻进过程中，造成井口装置和排砂管线较大晃动，从而引起联接和固定螺栓的松动，在管线联接处气体泄漏；二是旋转防喷器胶心密封失效。旋转防喷器胶心在使用过程中，由于既有钻具的旋转，还有上下活动的磨擦，很容易造成密封失效。由于施工单位为了节约成本和抢进度，在邛崃1井施工前没有及时更换还在继续钻进，造成井口泄漏。我们中石化在施工中就发生过在胶心发生轻微泄漏后，从而在井口附近形成天然气积聚情况。三是排砂管线在使用后未及时探伤检测或明知管线有缺陷而继续在邛崃1井使用，造成了管线刺漏。
另外，邛崃1井可燃气体监测仪在使用过程中，极有可能存在灵敏度达不到要求，未及时报警。固定式气体检测仪可能安装位置不合适，探头损坏没有及时发现，“天然气在往上运移的过程中，地面仪器仪表、综合录井数据以及排砂管出口无任何异常显示”，我们认为气体监测系统存在重大缺陷, 不能有效实施监测报警。
邛崃1井发生事故正值深夜，气体监测系统未能及时报警发现天然气泄漏，而当班人员也未及时发现刺漏，泄漏形成了大量天然气积聚，喷出岩屑打击产生火花引发邛崃1井天然气燃爆事故。