鉆井時(shí)為了平衡地層壓力,保證鉆井正常進(jìn)行,要不斷地往井內(nèi)注入泥漿,并隨時(shí)根據(jù)地層壓力的變化,調(diào)整泥漿比重,使井底壓力(一般在5~50MPa)始終與地層壓力保持平衡,而油井井噴失控則是由于種種原因,使井底壓力低于地層壓力,井下壓力失去平衡而造成的。
當(dāng)鉆井遇到地下油、氣、水層時(shí),地下的油、氣或水混竄進(jìn)井內(nèi)的泥漿里,加快了泥漿流動(dòng)和循環(huán)的速度,地下油、氣壓力失去控制,造成油、氣、水等混合物沿著環(huán)空速度噴到地面。井噴失控如不能及時(shí)控制,很容易發(fā)生火災(zāi),井噴失控一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)很容易引起火災(zāi)。
1、井噴失控火災(zāi)特點(diǎn)
?、俪煞郑壕畤娛Э鼗馂?zāi)的著火物主要是石油和天然氣,是多種液態(tài)烴和輕烴的混合物,其中石油的主要成分是碳(83%~89%)和氫(11%~14%),自燃點(diǎn)一般在380℃~530℃之間;1kg原油可產(chǎn)生43.96MJ熱值;天然氣的主要成分是甲烷(77%~93%)、乙烷(3%~9%),丙烷(2%~5%),還有少量的氮、氫、硫、易燃、易爆,其爆炸極限為1.9%~11%之間,遇明火即發(fā)生爆炸。
?、诰畤娀馂?zāi)特點(diǎn):井噴失控火災(zāi)地下壓力大,一般在5~50MPa左右,從井口噴出的油、氣流能沖出地面幾十米高,形成一個(gè)高大的油氣流柱,發(fā)生火災(zāi)后,幾十米高的油氣回變成一個(gè)大火炬,高度一般在20~80m左右,火場(chǎng)溫度高達(dá)1800℃~2100℃,輻射熱強(qiáng)烈,距火焰柱50m處,人員車輛難以接近。燃燒時(shí)間越長(zhǎng),熱值越大,火焰溫度越高。實(shí)際火場(chǎng)調(diào)查證明,井架56分鐘即發(fā)生倒塌。由于可燃物多,井場(chǎng)復(fù)雜,清除障礙物難度大,火災(zāi)一旦發(fā)生撲救困難,火災(zāi)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
③危害性:井噴失控著火后,在高溫高壓作用下,往往出現(xiàn)井口變形、法蘭漏氣、放噴管破裂油氣的噴射方向會(huì)改變,這樣造成多方位著火,而且火眼呈多種燃燒形狀。
同時(shí)原油流淌,大火四處蔓延;強(qiáng)烈的輻射熱將周圍的建筑物或可燃物烤著,火災(zāi)再次擴(kuò)大。
井噴散落在地面上的油蒸汽和天然氣聚集后向低洼出飄逸,形成爆炸氣體,遇到明火源即爆炸成災(zāi)。
2、井噴失控火災(zāi)的撲救
1)、前期準(zhǔn)備工作:①撲救井噴火災(zāi)前必須將井噴周圍50m范圍內(nèi)的井架、鉆井設(shè)備進(jìn)行清障,笨重的設(shè)備要拖走;要有儲(chǔ)備足夠的消防用水水池,水池周圍要有消防車??康膱?chǎng)地,同時(shí)調(diào)集大型水罐車組織接力供水線路,保證供水要求的流量與壓力。②保證火場(chǎng)通訊聯(lián)絡(luò)暢通,必須準(zhǔn)備信號(hào)燈、信號(hào)旗,事前規(guī)定聯(lián)絡(luò)和指揮信號(hào)。③距井噴50m范圍內(nèi)均為冷卻的范圍,因此應(yīng)在一定的距離架設(shè)并固定帶架水槍,作好冷卻準(zhǔn)備。④隨時(shí)檢測(cè)氣體濃度和氣體毒性。
2)、撲救井噴火災(zāi)的基本步驟:①冷卻設(shè)備、掩護(hù)清場(chǎng)。當(dāng)油氣井井噴后尚未起火,到場(chǎng)的消防隊(duì)?wèi)?yīng)立即組織多支大口徑水槍驅(qū)散井口周圍的可燃?xì)怏w,掩護(hù)清場(chǎng),并嚴(yán)格控制起火源防止爆燃。設(shè)置警戒線,確定境界范圍。同時(shí)用水冷卻井口設(shè)備和裝置,防止火災(zāi)的擴(kuò)大和蔓延,并組織一定數(shù)量的水槍將氣流和火焰壓向一方,形成嚴(yán)密水幕。帶井場(chǎng)清理后,立即滅火。②水槍切隔消滅火焰。利用水槍、水炮切隔、消滅火焰是換裝井口、制服井噴的前提條件,組織相當(dāng)數(shù)量的水槍,從不同角度采用13層交叉水流,對(duì)準(zhǔn)火焰根部噴射,將火焰和氣源隔斷。③內(nèi)注外噴,抑制燃燒。內(nèi)注外噴,抑制燃燒的滅火方法就是化學(xué)滅火法——抑制法。④內(nèi)注方法,即利用管線,用高壓設(shè)備將鹵代烷滅火劑注入井內(nèi),隨著氣流從井口噴出達(dá)到滅火的目的。⑤外噴方法,是為了加強(qiáng)滅火速度,在內(nèi)注的同時(shí),用干粉炮以不小于20的噴射強(qiáng)度,噴向井口,達(dá)到覆蓋包圍火焰,終止油氣燃燒的目的。