井喷失控着火事故后果模拟预测
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井下作业井喷失控事故应急预案一、事故概述井下作业井喷失控是指在石油、天然气、煤炭等勘探和生产过程中,由于钻井、注水、注气等作业操作失误或设备故障造成井口溢流或喷涌现象,并可能导致井下人员伤亡、环境污染等严重后果的事故。
本预案的编制目的是为了规范井下作业中可能发生的井喷失控事故的应急处理流程,保障井下作业人员的生命安全和环境安全。
二、应急组织与责任分工1.应急指挥部应急指挥部由公司的相关管理人员和专家组成,负责指挥、协调、决策和调度事故应急工作。
2.应急救援小组应急救援小组由技术人员、消防人员、医护人员组成,负责现场救援和事故处置工作。
3.通讯指挥组通讯指挥组由通讯人员和指挥人员组成,负责与外界的沟通和信息传递。
三、应急响应流程1.井喷失控发生一旦发生井喷失控事故,作业人员应立即上报,通知应急指挥部和相关部门,并启动应急预案。
2.应急响应启动应急指挥部根据事故情况迅速启动应急响应,组织救援力量赶赴事故现场,并在现场设立指挥中心,进行指挥、协调、决策和调度工作。
3.短期应对措施在救援队伍到达事故现场之前,作业人员应立即采取以下短期应对措施:(1)尽量避免井喷溅击物伤害人员;(2)制定避免操作失误的应对方案,减少现场可能引发事故的行为;(3)配置应急装备和药剂,准备进行井口封堵或喷涌控制;(4)保持与外界通讯畅通,及时传递事故信息。
四、应急处置措施1.人员撤离在井喷失控事故发生后,应立即组织井下作业人员进行撤离,采取安全逃生通道或其他安全通道离开事故现场。
2.井口封堵在井喷失控事故中,迅速采取井口封堵措施,防止井喷扩大。
具体措施包括:(1)快速准确地判断井喷失控的原因和程度;(2)配置合适的封堵设备和药剂,进行井口封堵;(3)配置水泵和泥浆系统,保障封堵作业的顺利进行。
五、事故善后处理1.伤者救治与疏散在事故发生后,应立即组织寻找和救助受伤人员,并将其送往医疗机构进行治疗。
同时,应组织其他作业人员疏散到安全地带,确保人员的安全。
井喷失控应急演练方案一、演练目的为了提高我国石油天然气行业应对井喷失控等突发事故的能力,确保人员生命安全和财产损失降到最低,提高应急救援队伍的应急处置能力和协同作战能力,检验新技术、新装备的应用效果,制定本演练方案。
二、演练背景本次演练背景设定为某石油天然气公司的一口钻井在钻进过程中,由于地层压力异常,导致井喷失控。
现场处置过程中,钻井队启动应急预案,各级应急小组迅速行动,组织救援力量进行抢险救援。
三、演练内容1. 预警及应急响应预案启动模拟钻井过程中发现井喷失控迹象,钻井队立即启动预警及应急响应预案,组织人员迅速撤离现场,并向上级报告险情。
2. 应急小组组织及职责划分(1)井控应急指挥小组:负责整体协调和指挥救援工作,审批有关井控管理规章制度,组织井控工作大检查,督促检查应急培训和应急演练。
(2)副组长:协助组长工作,组长不在时,顶其岗位。
参与井控紧急会议,参与决策。
执行井喷抢险方案,安排好救援力量,高速、有效的实施分管范围内的救助措施。
(3)小组及成员:在紧急状态下,落实组长和副组长的指令,参与救援工作。
3. 应急处置(1)现场处置:主要包括关井、压井、喷火扑救、有毒有害气体检测等。
(2)协同作战:各级应急小组根据职责划分,协同配合,调动一切救援力量,组织现场井喷抢险施工作业。
4. 善后处理(1)伤亡人员救治:立即组织救治受伤人员,确保人员生命安全。
(2)事故调查:对事故原因进行调查,总结经验教训,提出整改措施。
(3)环境修复:对事故现场进行清理,修复受损环境。
四、演练组织及实施1. 演练由石油天然气公司总部组织实施,各级应急小组共同参与。
2. 演练分为预演和实战两部分,预演阶段主要进行应急响应预案的熟悉和演练,实战阶段进行实际操作。
3. 演练过程中,各级应急小组按照职责划分,分别组织实施相应的救援工作。
4. 演练结束后,组织总结会议,对演练情况进行总结和评价,提出改进措施。
五、演练时间及地点1. 演练时间:2023年7月1日。
井喷事故及险情案例分析(2006年~2009年)(第二部分)中国石油天然气集团公司工程技术分公司二0一0年一月目录No table of contents entries found.中石油集团公司井喷事故及险情案例分析一、黄26-34井1、基本情况辽河油田黄26-34井完钻井深2695.0m;油层套管φ×2694.77m,生产井段~。
预计在沙河街组中部井段~射孔,测井解释预射孔段为油层,设计压井液密度1.05g/cm3。
2006年2月4日兴隆台工程技术处作业十五队用89枪射孔,计划射七炮,在射完第一炮起电缆时,发生井喷失控着火。
2、事故发生经过2:30射孔队施工准备。
2:52射孔校深。
2:54点火起爆,上提电缆。
2:56电缆提出100多米,发现井口井涌,立即商定剪断电缆,关射孔闸门。
2:58喷出液柱高达2m左右。
3:00左右,剪断电缆,同时抢关射孔闸门,此时液柱高度约10米左右,随着喷势越来越大,放炮闸门难以关闭。
副队长打开南侧套管闸门进行分流,此时井口周围弥漫水雾并伴有天然气。
3:05左右井口南侧发出“砰”的一声,着火。
见图1。
图1 黄26-34井井喷失控着火照片3、事故处理过程(1)汇报并启动应急预案3:05至3:07作业队副队长向黄金带消防队汇报火警,同时队长向作业区汇报。
3:10作业区向处调度室汇报。
3:07消防队接到火警,于3:18到达井喷现场,3:22,灭火战斗展开。
3:30消防队抢开出射孔车辆两台,拖出作业值班房一个。
3:40油田公司启动《辽河石油勘探局突发特别重大事故应急救援预案》。
4:20第一批有关人员到达现场。
4:40成立20人的抢险突击队。
(2)抢险组织、准备4:50按照应急预案组织抢险工作,制定抢险方案,组织抢险物资,加工抢险工具。
8:50抢拖出作业机和少量油管、抽油杆。
(3)抢险灭火压井成功15:30成功关闭套管南侧闸门,南部地面火焰熄灭。
16:30拖出靠南侧抽油机组,基本完成井场清障。
安全管理应急预案之井喷失控事故应急预案xx年xx月xx日contents •引言•井喷失控事故定义及分类•应急组织及职责•应急处置方案•应急物资及设备保障•应急演练及培训目录01引言井喷失控事故是石油、天然气等矿产资源开发过程中一种严重的事故,可能造成重大人员伤亡和财产损失。
为了有效应对井喷失控事故,提高应急响应能力,降低事故危害,制定本应急预案。
制定本应急预案的目的是建立健全井喷失控事故应急机制,提高企业安全管理水平。
本应急预案的意义在于保障员工生命安全、减少财产损失和维护企业正常生产经营活动。
02井喷失控事故定义及分类•井喷失控:指在油气勘探、开发、生产及其处理过程中,由于钻井、试油、射孔、采油、注水等作业过程中,发生油气井压力迅速波动,导致井口装置失效,或者由于大量地层流体喷出地面,以及大量原油、天然气或有毒气体泄漏的事故。
井喷失控事故定义井喷失控事故分类可分为天然气井喷、原油井喷和注水井喷三种类型。
根据事故类型根据事故严重程度根据事故可控程度根据事故发生阶段可分为一级、二级和三级井喷失控事故。
可分为可控井喷失控和不可控井喷失控。
可分为钻井阶段、试油阶段、采油阶段和注水阶段等。
03应急组织及职责负责对应急抢险工作进行全面组织协调。
应急指挥部组织协调及时向公司及上级有关部门汇报井喷失控事故及抢险情况。
信息汇报根据实际情况,作出应急抢险决策,指导各小组开展应急抢险工作。
决策指导人员疏散负责组织疏散事故现场周边人员,防止次生事故发生。
现场抢险负责组织现场应急抢险工作,包括切断气源、控制泄漏、清理现场等。
协作配合与其他应急小组密切配合,共同完成应急抢险任务。
应急抢险组应急监测组监测预警负责对事故现场进行监测预警,及时向指挥部报告事故发展情况。
环境监测负责对事故现场周边环境进行监测,评估环境污染情况。
专家支持负责为指挥部提供专家意见,协助制定应急抢险方案。
负责设立事故现场警戒线,维护现场秩序,防止次生事故发生。
井喷失控应急预案摘要:井喷失控是一种地下工程中常见的危险情况,可能对人员和环境造成严重影响。
为了应对井喷失控,制定一份科学有效的应急预案至关重要。
本文将解析井喷失控的特点和危害,探讨应急预案的重要性,并提出一套详细的井喷失控应急预案,以帮助地下工程管理人员采取适当的措施应对井喷失控事件。
1. 引言井喷失控是在地下工程施工过程中,地下水或油气在高压作用下突然冲入井筒,形成射流喷出,造成严重事故的一种危险情况。
井喷失控不仅危及工程施工人员的安全,还会对周围环境和居民的生命财产造成重大威胁。
因此,制定一份科学有效的应急预案对于预防和处置井喷失控事件至关重要。
2. 井喷失控的特点和危害井喷失控的特点主要包括突发性、剧烈性和难以控制性。
由于地下水或油气具有高压和高速喷射的特点,一旦发生井喷失控,喷射物体极易对人员和设备造成伤害。
此外,井喷失控还会造成地下环境的污染和生态破坏,甚至对地下结构造成破坏。
3. 应急预案的重要性应急预案是为了降低井喷失控事件的损失和危害,保障人员生命财产安全而制定的一套预先准备措施和应对步骤。
应急预案的制定可以确保在井喷失控发生时,地下工程管理人员能够迅速、有效地做出反应,减少人员伤亡和环境损害。
4. 井喷失控应急预案的制定与实施(1) 井喷失控风险评估:在地下工程施工前,进行井喷失控风险评估,了解潜在的井喷风险和可能的危害程度。
(2) 井喷失控应急组织:建立应急组织,明确各职责和权力,确保在井喷失控事件发生时能够迅速响应和协调处置工作。
(3) 井喷失控预警系统:建立有效的井喷失控预警系统,及时监测井筒压力和流体量,确保早期发现井喷失控迹象。
一、演练背景某油气田在钻井作业过程中,由于井筒压力失控,发生井喷事故,并伴随油气泄漏和火灾。
为确保事故得到及时、有效控制,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,提高应急处置能力,特组织本次井喷火灾综合应急预案演练。
二、演练目的1. 检验井喷火灾事故应急预案的实用性和可操作性。
2. 提高参演人员对井喷火灾事故的应急处置能力。
3. 加强各部门之间的协同配合,形成快速反应、高效处置的应急救援体系。
4. 提高员工的安全意识和自救互救能力。
三、演练时间2024年10月15日四、演练地点某油气田钻井现场五、演练组织机构1. 演练指挥部2. 应急救援组3. 医疗救护组4. 交通保障组5. 环境监测组6. 信息报道组7. 后勤保障组六、演练内容1. 演练场景(1)钻井作业过程中,井筒压力失控,发生井喷事故。
(2)油气泄漏并引发火灾,火势迅速蔓延。
(3)部分人员被困,生命安全受到威胁。
2. 演练步骤(1)启动应急预案(2)应急救援组、医疗救护组、交通保障组、环境监测组、信息报道组、后勤保障组迅速集结,展开救援行动。
(3)应急救援组组织人员进行灭火、堵漏、切断油气来源等作业。
(4)医疗救护组对受伤人员进行救治,确保生命安全。
(5)交通保障组负责疏散周边人员,确保交通畅通。
(6)环境监测组对事故现场及周边环境进行监测,防止环境污染。
(7)信息报道组及时向上级领导和相关部门报告事故情况,确保信息畅通。
(8)演练结束后,进行总结评估,查找不足,完善应急预案。
七、演练要求1. 各参演单位要高度重视,认真组织,确保演练顺利进行。
2. 参演人员要熟悉应急预案,掌握应急处置技能,确保在事故发生时能够迅速、有效地进行救援。
3. 演练过程中,要确保安全,防止意外事故发生。
4. 演练结束后,要及时总结经验,完善应急预案,提高应急处置能力。
八、演练评估1. 演练结束后,由演练指挥部组织各参演单位进行总结评估。
2. 评估内容包括:应急预案的实用性、可操作性;参演人员的应急处置能力;各部门之间的协同配合;演练过程中存在的问题及改进措施等。
井喷失控事故应急预案 .编制日期:编制部门:实施日期:井喷失控事故应急预案1 总则1.1 编制目的结合井下作业施工的实际情况,识别出潜在的主要风险,对可能发生的突发井喷失控事件进行研究,制定完善本应急预案。
其目的是通过有效的应急行动,提高作业公司突发井喷失控事件的处置能力,有效预防、控制井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生,最大程度地预防和减少井喷失控事件及其造成的损害,保护职工生命财产的安全。
1.2 编制依据1.2.1 法律、法规、规章依据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《中华人民共和国消防法》《中华人民共和国环境保护法》《突发事件生活必需品应急管理暂行办法》1.2.2 集团公司文件《中国石油天然气集团公司应急预案编制通则》《中国石油天然气集团公司应急预案编制指南》《中国石油天然气集团公司突发事件总体应急预案(试行)》《中国石油天然气集团公司安全生产管理规定》1.3 适用范围本应急预案适用于井下作业公司应对井喷失控事故的处置。
1.4 编制原则1.4.1 以人为本。
将应急工作纳入公司日常生产经营及管理工作之中,采取各种有效措施,提高应急管理工作水平,最大限度地减少灾害事故造成的人员伤亡和危害。
1.4.2 预防为主。
建立健全信息报告体系、科学决策体系、防灾救灾体系和恢复重建体系,做好应对紧急事件的思想准备、预案准备、机制准备和工作准备,切实做到早发现、早报告、早处置,高效、有序应对。
1.4.3 分级负责。
把公司统一指挥、组织协调与各部门分工负责相结合,达到指挥便捷、专业对口、反应快速的要求。
公司负责突发事件的早期预防、联合救援和组织协调工作;各相关单位和部门按照各自职责分工负责,紧密配合,迅速有效地开展应急救援和善后处理工作,尽快恢复生产。
1.4.4 依法规范。
应急预案的制定、修订与实施,必须以有关法律、法规、规章为依据,与有关政策相衔接,推进应急处置工作规范化、制度化和法制化。
XX公司井喷及井喷失控事故专项预案井喷及井喷失控事故专项预案1.事故风险分析1.1风险分析井喷失控是钻井工程中的头等灾难性事故。
钻开油气层后如果井底压力小于地层压力,地层流体将进入井筒并推动泥浆外溢,即发生溢流。
若对溢流处理不及时或措施不当,将会发生井喷,严重时造成井喷失控。
当钻开油气层,发现外溢量大,无法关井或者由于井控装置失灵,承压能力不够,甚至根本没有防喷器装置,或者压井措施不当等,可造成井喷,一旦井喷失控,极易发生火灾或含硫油气田可能发生硫化氢泄漏。
1.2事故分级1.1一级井喷事故(Ⅰ级)油(气)井发生井喷失控,造成超标有毒有害气体逸散,或窜入地下矿产采掘坑道;发生井喷并伴有油气爆炸、着火,严重危及现场作业人员和作业现场周边居民的生命财产安全。
1.2二级井喷事故(Ⅱ级)油(气)井发生井喷失控;陆上含超标有毒有害气体的油(气)井发生井喷;井内大量喷出流体对江河、湖泊、海洋和环境造成灾难性污染。
1.3三级井喷事故(Ⅲ级)油气井发生井喷,经过积极采取压井措施,在24小时内仍未建立井筒压力平衡,企业自身难以在短时间内完成事故处理的井喷事故。
1.4四级井喷事故(Ⅳ级)发生一般性井喷,企业自身能在24小时内建立井筒压力平衡的井喷事故。
2 应急指挥机构及职责2.1井喷及井喷失控应急指挥领导小组2.1.1应急指挥领导小组组成组长: 总工程师副组长:工程技术副总师成员:XXX2.1.2应急指挥领导小组职责(1)全面领导公司井喷突发事件应急救援工作,指导井喷突发事件应急救援体系和制度建设;(2)审定公司井喷及井喷失控突发事件应急预案;(3)负责Ⅲ级井喷突发事件应急救援工作的领导和重大方案的决策;(4)根据事件处置需要,决策是否向事件现场派出工作组,指定现场应急抢险指挥部总指挥人选;(5)督导媒体应对工作;(6)负责批准应急响应程序的启动和解除;(7)负责安排相关部门和人员进行事件调查。
2.2井喷及井喷失控应急指挥领导小组办公室。
玛-4井井喷失控着火事故专家点评:在地层变化钻井加深时,地质、工程部门均应正式修改钻井设计,并满足钻井井控需要;在使用可爆气体检测仪(包括硫化氢检测仪)前应进行校检,并尽可能同时使用2台以上互相校对,防止失误。
1.基本情况玛-4井是塔里木油田勘探开发指挥部1997年在巴楚地区布置的一口重点探井,位于新疆巴楚县东南部,钻探目的是查明玛扎塔格断裂构造带的地层及构造概况、查清下奥陶统风化壳在本区的分布特征与含油性及沉藏机理。
二开后,钻至石炭系底部(1200 m),按设计应进行中完作业和安装防喷器,但由于地层变化,实钻中钻遇了设计中没有的二叠系地层,在加深钻进至l875.17m时,发生溢流,由于未作补充设计和补装防喷器,导致溢流无法控制,发生井喷,此后,在抢险过程中发生井喷着火。
2.事故发生经过1997年9月26日钻至井深l867.6m时,发现气测异常,决定取心;9月27日取心钻进至1875.17m,发现溢流(钻井液密度1.15g/cm3,粘度68s)。
由于井口未装防喷器,溢流无法控制,发生井喷,且喷势逐渐增大,高达5~20m,间歇喷至二层平台、天车以上,喷出物为水、少量黑色气体和岩屑碎片,井口喷出水量约8000~1000Om3/d,实测水的氯根为4000ppm。
9月30日用便携式可燃气体检测仪在井口多次检测,确定无天然气显示,决定割方钻杆,16:00割方钻杆时起火,当时火苗高3~5m,后增至15m高。
目测估计气量达20×104m3/d,火焰左右宽7~8m,前后宽3~4m,火焰高 l5m左右,火焰顶端可以看见少量的黑焰,有轻质油。
喷出物含水量逐渐减少,为浊水,呈绛红色,但含砂量增多。
3.事故处理过程井喷失控事故发生后,引起了有关领导的高度重视,立即成立了抢险领导小组,组织和布置抢险工作,进行事故处理。
9月28日开始抢拖设备、拆井架周围障碍物,后来发动1#柴油机提钻具时,发现钻具卡死,于是用固井机向钻具内注入密度为1.908g/cm3的水泥浆。
浮动式钻井平台的井喷事故预测与防控技术近年来,随着石油工程的不断发展,浮动式钻井平台在深海石油勘探和钻井中得到广泛应用。
然而,井喷事故作为一种严重的安全隐患,对于钻探人员和设施造成了巨大威胁。
因此,进行井喷事故的预测与防控技术的研究显得尤为重要。
井喷事故是指在钻井过程中,地下含油、气圈闭突然破裂,导致地下石油气体、岩屑和井液猛烈喷射到井口和井周环境中的现象。
井喷事故不仅造成人身伤害和设备损失,还可能引发火灾、爆炸和环境污染等严重后果,给海洋环境带来巨大风险。
因此,浮动式钻井平台上的井喷事故预测与防控技术的研究对于保障人员的生命安全和防止资源浪费具有重要意义。
首先,井喷事故的预测是井喷防控的基础。
目前,常用的井喷预测技术包括钻井记录分析、岩心物性测试和地下气体采集等。
钻井记录分析可以通过对钻井液、泥浆和岩心样本的性质和参数进行分析,推测出地下圈闭的含砂性质、压力差异和流体性质等信息,从而预测井喷的可能发生。
岩心物性测试则可以通过岩心样本的孔隙度、渗透率和饱和度等参数来判断地下圈闭中的油气含量和压力,为井喷的预测提供依据。
地下气体采集则可以通过在钻井过程中,利用专门设计的岩心钻头或气体探测器采集地下圈闭中的气体样本,进一步分析地下气体成分和压力,预测井喷的潜在风险。
其次,针对井喷事故的防控,需要采取一系列技术手段。
井喷事故的防控可以分为实施井喷控制和应急处置两个阶段。
井喷控制是指在井喷事故发生之前,通过调整钻井液参数、控制井套间隙、增加循环量等方式,控制井口压力,防止井喷事件的发生。
在实施井喷控制时,需要借助压力传感器和流量计等仪器,对井口压力和钻井液流量进行实时监测和调节,以保证井口压力控制在安全范围内。
同时,还需进行井喷预测和风险评估,制定相应的操作计划和应急措施,提高井喷事故的应对能力。
当井喷事故发生时,及时的应急处置是至关重要的。
应急处置包括井套封堵、井口排空和井控设备启动等措施。
井套封堵是指通过注入堵漏剂或水泥浆等材料来封堵井套,阻止井液和石油气体的持续喷出。
井喷失控着火事故后果模拟预测
李占稳;王其华;雷文章;艾志久
【期刊名称】《石油化工安全环保技术》
【年(卷),期】2008(024)005
【摘要】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.
【总页数】4页(P29-31,41)
【作者】李占稳;王其华;雷文章;艾志久
【作者单位】西南石油大学,四川,成都,610500;中国石油集团安全环保技术研究院,北京,100083;中国石油集团安全环保技术研究院,北京,100083;西南石油大学,四川,成都,610500
【正文语种】中文
【相关文献】
1.含硫化氢天然气井井喷事故后果的影响因素分析 [J], 赵猛;史合;李青;程方明;梁利
2.井喷失控井喷流出口速度预测方法研究 [J], 周开吉;刘昕;郭昭学;袁骐骥;周蕾
3.土库曼斯坦奥斯曼3井井喷失控着火的处理 [J], 马宗金
4."三高井"井喷失控着火井口重置关键技术与装备 [J], 胡旭光;罗园;郑冲涛
5.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 [J], 张敬荣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
麟石油化工安全环保技术霹
2008年第24卷第5期PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY
井喷失控着火事故后果模拟预测
李占稳1,王其华2,雷文章2,艾志久1
(1.西南石油大学,四川成都6105002.中国石油集团安全环保技术研究院,北京100083)
摘要: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。
关键词:井喷失控;CFD;火灾;后果;模拟
井喷失控着火是石油行业的一种非易发
高危险事故,一旦发生将造成惨重的人员伤
亡、巨大的财产损失和重大的设备损坏。
因此
石油行业对井喷失控着火事故后果极其关注。
通过计算流体动力学方法对井喷失控着火事
故后果进行模拟预测,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。
以迪那2井为研究对象,模拟求解得出不
同伤害等级的伤害距离随风力等级的变化
规律。
1迪那2井基本情况
迪那2井位于塔里木盆地北部库车凹陷的东秋立塔克构造带东段迪那2号构造高点上,设计井深5900m,日产天然气218×1041113。
2001年4月29日钻至井深4875.59In(上第三系吉迪克组)发生溢流(钻井液密度1.83g/cm3),关井初步求得地层压力为102.4MPa。
用700型压裂车正循环压井,在压井施工过程中,套管压力迅速上升到66MPa,致使节流管汇与气体分离器连接的软管爆裂,引发大火,火势蔓延至钻台,绞车钢丝绳烧断,大钩游车砸断钻台上压井管线,天然气从钻具内直喷着火,井架从半腰中被烧倒¨o。
如图1所示。
由图1可以看出,井喷失控喷射火焰温度高,热辐射强,井架上部已被完全烧毁,造成及其惨重的后果,但对地面设备影响较小。
29
图1迪那2井井喷着火现场[2]
2数学模型
控制方程的通用形式:
亟掣+div(PM咖):div(rgrad咖)+s
式中:西一通用变量;
r一广义扩散系数;
S一广义源项。
对于特定的方程,击,F和|s具有特定的形式,
收稿日期:2008—06—18。
作者简介:李占稳,女,硕士研究生。
主要从事石油矿场机械和油气安全工程方面的科研和教学工作。
基金项目:中国石油天然气集团公司重点科技项目“陆上钻井过程重大安全事故井喷失控着火、爆炸和
有毒有害气体扩散模拟仿真研究”,编号:0687101
万方数据
诱石油化工安全环保技术2008年第24卷第5期
表l给出各个符号与特定方程的对应关系㈨。
表1符号与特定方程的对应关系
\劳
方≥\箩击rS
\
连续方程10O
一—OP—+S.
动量方程p
OxI
能量方程TS。
组分方程C。
D。
PS
RNGk一8湍流模型:
螋Ot+半Ox=蠹Oxk形势OxG。
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3数值模拟
3.1物理模型和边界条件
根据迪那2井的基本情况建立几何模型,模拟区域为半径R=100m,高度H=100m的圆柱形区域,几何模型如图2所示。
边界条件:
图2中黑色网格所示为风边界,风向沿X正方向,迪那2井发生井喷失控着火时风速为0级;蓝色网格所示为大气边界,模拟区域内外的物质可以自由通过该边界。
图2几何模型
3.2模拟预测结果及分析
3.2.1迪那2井模拟结果
图3为模拟求解得出的迪那2井失控着火等温线分布图。
图中所示的温度范围是1023K~2024K,火焰高约30m,由于井喷速度较高喷射流处于紊流状态,火焰等温线呈不规则的波浪形,模拟结果同实际情况比较吻合。
图4为迪那2井失控着火辐射场云图。
图中
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图3迪那2井失控着火等温线图
图4迪那2井失控着火热辐射场
所示热辐射场的辐射强度范围是4.0kw/m2~3.34X103kw/m2,在该范围内极易造成设备损坏和人员伤亡。
由辐射场模拟结果可以得出,在无风或风速较小的情况下,井喷失控喷射火在地面的伤害较小,但对设备影响较大,极易烧塌井架等井场设备。
这同迪那2井事故后果(如图1)也比较吻合。
由于迪那2井失控着火事故对设备造成的损坏较大,因此本文着重模拟分析迪那2井在空间(地面至551TI高度之间)的伤害半径。
根据表2不同伤害等级对应的辐射强度对迪那2井失控着火进行伤害分区划分,得出不同伤害等级所对应
的伤害范围如图5所示。
万方数据
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表2热辐射的不同入射通量所造成的损失‘41\入射通量/fKw.m一2)对设备的损害对人的伤害
20s以上感觉一级伤害4.0≤I≤12.5
疼痛,未必起泡
有火焰时,木材
l度烧伤/lO
二级伤害12.5≤I≤25燃烧,塑料熔化
1%死亡/Irain
的最低能量
在无火焰、长时
重大烧伤/10
三级伤害25≤I≤37.5间辐射下,木材
100%死亡/1min
燃烧的最小能量
操作设备1%死]三/lO
四级伤害37.5≤I
全部损坏100%死亡/1min图5迪那2井不同伤害等级分布伤害区对应伤害半径达到峰值,即在风力等级3—4时失控着火造成的伤害范围和伤害程度最大。
这是由于随着风速的增大,燃料和空气的混合程度增强,使反应速度加快,同时随风速增大热量散失也加快;风力0~3级时前者的增加速度大于后者,因此伤害半径呈现增大趋势;风力3~4级时两者处于平衡状态,使伤害半径达到一个峰值;随着风速的继续增大,热量散失越来越快,导致伤害半径又从峰值逐渐减小。
3.2.3伤害半径随日产量的变化规律研究由以上分析结果看出,风力3~4时级失控着火造成的伤害范围和伤害程度最大,因此以风力3和4级为例,改变天然气日产量进行模拟求解得出伤害半径随天然气日产量的变化曲线如图7和图8。
图5中坐标原点表示井口位置,a区到d区依
次表示四级伤害区、三级伤害区、二级伤害区和一
级伤害区。
由图中可以看出三级伤害区所占面积
最小,一级伤害区所占面积最大。
迪那2井失控着
火后井架在a区(即四级伤害区)内,由表1不同
伤害等级所对应的伤害程度得出井架在a区内将图73级风时伤害半径随天然气日产量的变化曲线被全部烧毁,同实际事故后果相吻合。
3.2.2伤害半径随风力等级的变化规律研究
模拟不同风力等级时迪那2井的失控着火现
场,根据表2提取四种伤害等级对应的伤害半径,
得出伤害半径随风力等级的变化规律如图6所示。
图6伤害半径随风力等级的关系曲线
由图6可以看出风力等级为4时一级伤害区对应伤害半径达到峰值,风力等级为3时二到四级
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图84级风时伤害半径随天然气日产量的变化曲线
由图7和图8可以看出随着日产量的增加伤害半径基本上呈线性增大的趋势,其中一级伤害区伤害半径增大最快,依次为二、三、四级伤害区,三级和四级伤害区伤害程度比较严重,伤害半径随日产量的增大相对缓慢。
即随着天然气日产量
(下转第41页) 万方数据
万方数据
井喷失控着火事故后果模拟预测
作者:李占稳, 王其华, 雷文章, 艾志久, Li Zhanwen, Wang Qihua, Lei Wenzhang, Ai Zhijiu
作者单位:李占稳,艾志久,Li Zhanwen,Ai Zhijiu(西南石油大学,四川,成都,610500), 王其华,雷文章,Wang Qihua,Lei Wenzhang(中国石油集团安全环保技术研究院,北京,100083)
刊名:
石油化工安全环保技术
英文刊名:PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
年,卷(期):2008,24(5)
1.祝峰火灾、爆炸、泄露场所定量安全评价方法及事故后果分析[学位论文] 2005
2.王福军计算流体动力学 2004
3.中国石油天然气集团公司工程技术与市场部井喷事故案例汇编 2006
4.安文华;杨忠锋;程德祥;张保书迪那2井三次井控技术[期刊论文]-石油钻采工艺 2002(01)
本文链接:/Periodical_syhgaqjs200805009.aspx。