鉆井時為了平衡地層壓力,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,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)將會很容易引起火災(zāi)。
1、井噴失控火災(zāi)特點
?、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: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大火炬,高度一般在20~80m左右,火場溫度高達(dá)1800℃~2100℃,輻射熱強烈,距火焰柱50m處,人員車輛難以接近。燃燒時間越長,熱值越大,火焰溫度越高。實際火場調(diào)查證明,井架56分鐘即發(fā)生倒塌。由于可燃物多,井場復(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)時間長。
?、畚:π裕壕畤娛Э刂鸷?,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改變,這樣造成多方位著火,而且火眼呈多種燃燒形狀。
同時原油流淌,大火四處蔓延;強烈的輻射熱將周圍的建筑物或可燃物烤著,火災(zāi)再次擴大。
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;要有儲備足夠的消防用水水池,水池周圍要有消防車??康膱龅兀瑫r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保證火場通訊聯(lián)絡(luò)暢通,必須準(zhǔn)備信號燈、信號旗,事前規(guī)定聯(lián)絡(luò)和指揮信號。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隨時檢測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。當(dāng)油氣井井噴后尚未起火,到場的消防隊?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,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。同時用水冷卻井口設(shè)備和裝置,防止火災(zāi)的擴大和蔓延,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,是為了加強滅火速度,在內(nèi)注的同時,用干粉炮以不小于20的噴射強度,噴向井口,達(dá)到覆蓋包圍火焰,終止油氣燃燒的目的。