生产办公室,中国石油天然气总公司技术监督局、钻井局、勘控局、开发生产局,赵县县委县政府、华北石油管理局等各方面的领导先后赶到现场组织抢险。到9月29日9:20,抢险队在中国人民解放军27军防化兵和井怪矿务局抢险人员的协助下,冒着强烈井喷到达井口,英勇抢险。抢险队根据现场情况,首先紧固了总闸门和底法兰螺栓,对套管闸门进行了修理,接着抢关套管闸门,获得成功。又抢装了备用闸门,完全控制了井喷。井喷总计时间18h20min。
为了查清事故原因并做好善后工作,在国家劳动部有关领导的主持下,成立了16人的赵48井事故调查组,决定由中国石油天然气总公司技术监督局副局长张玉良同志任组长,河北省劳动厅职业安全卫生处副处长王国良同志、石家庄市公安局副局长曹扶轮同志、赵县人民政府常务副县长李谦同志及中国石油天然气总公司钻井局总工程师孙振纯同志为副组长,河北省、市安全生产办公室,市、县支援油田建设办公室,赵县监察局、赵县公安局、赵县劳动人事局、赵县检察院、华北石油管理局土地规划管理处和技术安全环保处等部门派员参加。调查组分为事故技术调查组、事故损失调查组和群众思想工作组。从9月30日到10月8日的9天时间里,通过查询各种原始资料、现场勘察、走访当事人及召开座谈会等方式开展工作,在各方面的积极配合下,调查工作进展顺利,各方面情况已经清楚。
2.事故发生经过
9月28日开始第一层试油,该层位于2964-2968.8m,属于沙四和孔一段地层,电测资料解释该层为油水同层。
9月28日15:00,由该井下作业公司物理站射孔一队用90型射孔枪对
— 10 —
油层进行射孔。15:10引爆射孔弹77颗,射发成功率100%。在开始上提电缆时,井口发生外溢,而且外溢量逐渐增大,溢出的水中有气泡。当电缆全部从井中提出后,作业20队副队长李某立即带领当班的5名作业工人抢装事先备好的总闸门,穿上了总闸门的8条大螺栓并拧紧了对角的4条,关闭了总闸门。在准备关闭套管闸门时,因有硫化氢气体随同压井液、轻质油及天然气一同喷出,站在井口南侧的作业工中毒昏迷,其他作业人员迅速将其抬离井口至上风头40m左右,随即又返回井口准备继续抢关套管闸门,终因喷出的硫化氢浓度逐渐加大,强烈的气流使人无法接近套管闸门,当班工人不得不从井口撤离。撤出井场后,副队长李某立即派2名工人出去打电话向上级汇报,同时派班长庞某去附近2个砖窑通知灭火,并到距井场最近的宋城村广播发生井喷的消息,通知村民转移。
3.事故处理过程
9月29日6:30,井下作业公司60人组成的抢险队伍从赵县公安局出发,7:10赶到宋城西头;7:10一7:50,中国石油天然气总公司孙振纯总工程师带领防化兵2人、井怪煤矿抢险救护队7人、华北石油管理局钻井处薛有堂总工程师、井下作业公司5人组成的16人抢险小分队,绕道3.5Km,步行从上风处进入井场。
7:56一9:20,抢险小分队到达井场,观察井口喷势后,根据井口和井喷的情况,抢险组研究,由井下作业公司5人在井口操作,解放军防化营和井径煤矿抢险救护队在井口实施保护,补齐了井口大四通螺栓4条,并对全部24条大螺栓进行了紧固,还抢装了2个套管闸门和一个总闸门,然后对连接所有井口闸门的螺栓进行了紧固,并且装上了压力表,先关右翼套管闸门,于
— 11 —
9:20关闭左翼的套管闸门,这时完全控制住了井喷。
9:20-11:20关井观察井口压力,压力由2MPa上升到7MPa。
9:40,孙振纯向郭世昌和周永康汇报了制伏井喷的全部经过,并用肥皂水对井口各连接部件进行了密封试验,证明井口不渗不漏,这时压井的水泥车和水罐车全部到达井场,第二梯队的抢险人员也同时赶到井场,并迅速接好了正压井管线和30m长的套管放喷管线,并用地锚加以固定。
11:20-13:00用清水52方挤压井,压力从5.5MPa上升到1OMPa,排量500L/min,停泵后压力很快降至0。
13:O0-18:30等压井液,并观察进口压力,压力一直为0。
18:30-20:00用50方密度为1.12g/cm3的氟化钙挤压井,泵压8-1OMPa,排量550L/min。
20:00-21:00做下油管准备、卸井口。
30日0:30下φ63.5mm平式油管4根,φ63.5mm加大油管70根,深度2641.06m
0:30-9:00等压井液。
11:40正循环,压力10.5MPa,排量400L/min。 11:40-13:00备压井液。
13:15用散装高温水泥18751Kg,缓凝剂HR-B2.5 Kg,清水800L,配成密度为1.85 g/cm3的水泥浆1500L。
13:40正打清水800L、密度为1.85 g/cm3的水泥浆1000L、清水300L顶替密度为1.20 g/cm3压井液7.4 m3。
14:00起油管6根,深度2583.4lm。
— 12 —
14:30用14 m3密度为1.20 g/cm3的压井液反循环洗井,出口返出压井液200L。
14:40起油管10根,深度2487.37m。 14:46-15:00装总闸门,关井候凝。 4.事故原因及分析
(1)过去从区域地质构造上分析该地区不含硫化氢。赵48井位于晋县凹陷南古庄背斜赵37井东断块上,从1976年华北石油管理局在晋县凹陷赵兰庄构造上钻探的赵1井发现硫化氢后,这一地区勘探工作中断了10年之久,但对这一地区的地质研究分析从未间断。经过地质工作者多年的研究分析,认为晋县凹陷有很好的生油条件,勘探潜力比较大,因此安排了一些物探工作量。根据对物探资料的进一步解释,将晋县凹陷细分为三洼,即北洼、中洼和南洼。结合打少量探井,在认识上基本统一为北洼是含硫化氢区,而中洼和南洼不含硫化氢,油气资源量比较丰富,中洼的南古庄背斜和赵县断鼻这两个同生构造是寻找不含硫化氢原油的有利地区。据此,从1989年开始,对上述两个地区重新进行勘探,至今已完成钻探12口井,没有发现硫化氢。在赵48井之前已试油10口,即赵县断鼻的赵39、赵40、赵41、赵41-1、赵20、赵22、赵28、赵42井,南古庄背斜的赵26、赵37井,其中有5口井获工业油流,进一步证实了地质研究的结论。
(2)经过南古庄背斜的赵26井和赵37井试油,证实南古庄背斜不含硫化氢。赵26井、赵37井与此次发生事故的赵48井都在南古庄同一个背斜构造上。在赵26井试油中,经过对相当于此次赵48井喷出硫化氢的沙四和孔一段地层进行测试,开井474II田,折算日产水120II13,属于氯化续型的
— 13 —
构造封闭水,不含硫化氢。该层测试结论为水层。赵37井钻井时没有打到这一层,但经过对沙二和沙三地层进行试油,获得了不含硫化氢的工业油流,折算日产油16.9t,原油粘度比较大,在50℃时,达到13640mPa〃s。赵37井的试油结果,证实了南古庄背斜是一个较富集的复式油藏,它所钻遇的沙二和沙三油层是晋县凹陷南迄今为止所发现的最厚的油层。
(3)赵48井在钻井过程中没有见到天然气和硫化氢显示,主要反映在: ①华北石油管理局对晋县凹陷的硫化氢问题有所警阂,在赵48井的钻井设计中,专门提出了要加强硫化氢检测的问题。在实际钻井过程中,负责地质录井的钻井四公司139地质小队按照要求,从2480m开始,每钻10m取样一次,进行硫化氢检测,在3000m以上地层中没有发现硫化氢异常;
②查气测资料数据,从2961-2971m的10m中,气测全怪含量在0.02%-0.22%,全脱气分析:甲烧25.46%,乙烧0.67%,丙烧0.889,异丁烧om2%,正丁炕0.26%,二氧化碳72.67%,钻井液气含量0.208%,属油水层特征,没有异常反映;
③查钻井液录井资料,在这一段钻井液性能相对是稳定的,密度为1.42 g/cm3,粘度为33-36s,泥浆槽面没有发现气泡,没有钻井液液面降低和气侵现象;
④查测井资料,根据录井显示和岩性、含油性和电性特征,2963-2969.5m井段,电阻率为38.3Ω〃m,总孔隙度12.4%,含油饱和度为419%,密度为2.45g/c时,补偿中子孔隙度12%,声波时差255μshn,因此解释为油水同层;
⑤查井壁取心资料,钻井过程中在这一段井壁取心4颗,1颗为油迹细砂
— 14 —