李庆光
中原石油工程有限公司钻井二公司，河南 濮阳 457001
摘要：我国石油资源丰富，但石油钻井作业环境条件复杂，存在诸多安全影响因素，对石油钻井工程施工形成较大影响。在石油钻井作业中，人员因素、环境因素和机械设备因素，都是形成石油钻安全危险的重要因素，导致工程坍塌、油气泄露、井喷等安全事故，对石油钻井工程作业及工人安全形成了较大影响。在石油钻井工程中应用事故预警技术能够有效提升钻井作业的安全性。鉴于此，文章首先分析了钻井环节常见事故发生的原因，然后对事故预警技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：石油钻井；事故分析；预警技术
1石油钻井工程事故防范工作的重要性分析
石油钻井一直以来都是投资巨大、风险很大的复杂地下工程。大量不确定的、模糊的、随机的以及不可控的影响因素伴随着钻井过程。石油钻井的安全和优化都是石油钻探工程研究的重要问题，同时也是录井作业中工程录井的重要内容。由于地质构造、地层结构、钻井工艺、钻井设备及井眼环境等多种原因都可能引发钻井事故，使钻井安全受到严重威胁，所以，应对钻井状态进行适时监测。准确地对钻井事故进行预报，可以保障钻井作业的安全，降低钻井作业的成本和提高钻井作业的效益。
2常见事故发生的原因分析
（1）井涌事故，由于井筒液柱压力低于地表压力，所以在施工过程中，井口会发生大量泥浆物质涌出，出现此问题后如果不及时进行处理，则泥浆扩散范围将会持续增加，最终对工程进度造成影响；（2）井喷事故，相比较于井涌，井喷发生造成后果更加严重，在当前工程钻井过程中是重点防控事项，施工时，如果地表压力与地下油气压力差距较大，就会出现一定程度上的参数差异，天然气与石油会顺着这部分差异层进入井中，然后受到地表作用渗透到其他地表区域当中，或者直接从地面喷涌而出；（3）井塌事故，由于开采过程中页岩地质层中会存在一定程度的可溶性氯化钠与矿物质，同时底层当中还有对应的水平应力，受到相关内容的影响，地层稳定性出现波动，如果没有做好前期预警工作则会造成大规模坍塌问题，严重影响施工人员的生命安全；（4）井漏事故，部分地区自然条件错综复杂，且地质地貌多元化，所以钻井液体会从眼口处流入地层当中，井漏也是现阶段发生最频繁的地质问题，其衍生原因多半是由于技术人员操作失误，或者对井底压力判断失误而造成的，在发生此类问题后需要技术人员第一时间采取对应措施，科学处理，以防危害范围不断扩大。（5）钻具刺漏事故。石油钻井工程中发生钻具刺漏事故的原因，大体可以分为两种，自然原因方面可能与工程所在地区的地质条件有关，例如地层中含硫量较高 ；人为原因方面主要是钻机老化、磨损情况比较严重，或是钻井液泵压较高。在实际开展钻井作业时，容易发生钻进难度大，严重时还会有钻头卡住、掉钻等事故。要想预防此类事故，可以结合事故发生原因，例如提前做好地质勘查，或是钻井前要注意做好机具检查，整个工程的作业周期内，也要经常性的检查钻井液泵压变化情况。
3石油钻井工程事故预警技术的应用研究
3.1加强智能预警技术中的应用
当前科学技术快速发展，人工智能技术得到了大幅提升。进入人工智能时代以来，智能化与我国工业建设的各个领域都有着或深或浅的融合，加强石油钻井工程事故中智能预警技术应用，可以有效地提高石油钻井工程事故预警的水平。钻井工程的事故往往与工程项目建设所需要用到的设备密切相连，所以运用智能的因素，加强对于这些设备运行状态的监控，能够在一定程度上减少石油钻井工程事故发生的几率，提高预警技术。
石油钻井项目建设过程中可以实现项目建设设备的全程监控，能够使得设备监控系统与大数据系统相连，将设备运行的状态直接录入到大数据信息系统内，及时地对于这些信息数据进行总结、分析、归纳。建立适合本项目使用的石油钻井工程设备监控系统。设备监控系统需要从状态控制、风险预防以及分析诊断三个方面进行分析，能够有效地对于设备的正常运行状态进行监控。如可以运用到智能传感器技术，对设备的正常运行状态进行实时的监控，并且能够反映到大数据系统中进行数据的实时记录。还可以对设备运行的正常参数进行设置，一旦设备数值发生异动，能够及时的发现问题，加强对于石油钻井工程事故的预警水平。在发生问题之后，能够直接与维修部门相联系，减少项目事故风险发现与项目事故风险维修之间的时间差，为项目工程建设营造良好的环境，能够应用到智能的因素对项目工程的故障位置进行及时的定位，并且科学寻找解决办法，提高石油钻井工程施工预警技术水平。
3.2建立科学的工程事故预警系统
在石油钻井工程事故项目范围内还需要加强科学技术的应用，能够建立有效的适合本项目使用的预警系统，建立专家预警系统可以运用到现代化的智能网络手段通过建立数据库的方式，对石油钻井工程运行状态数据进行实时快速的分析，能够模拟专家思维算法对于一些基础性的故障进行智能化的处置，给出解决方案。建立专家预警制度能够在很大程度上提高问题解决的能力，对于一些基本问题可以实现高效率地解决。专家预警制度可以面向更加广阔的受众范围，具有公开性的特点，服务于大众，推动我国石油钻井工程事故预警的成熟化发展。在进行预警系统建设之时，可以从知识数据库、人才方法库以及综合数据库等等角度进行系统的建立，能够及时地对项目建设的具体化问题进行反映和分析，与目前时代发展潮流和背景相结合，不断更新数据库中的案例信息，发展科学的智能系统。并且在建设专家预警系统信息库之时，还需要保证拥有动态意识，能够根据时代的发展完善数据库的信息内容，促进数据库内容的科学化发展。在建立专家预警系统之时，还需要配备人工客服系统，能够较为灵活地对询问人员的工程事故问题进行解答，运用到计算机网络的手段，可以结合多个专业人员的零散时间，保证人员的顺利交接班，更加有利于形成科学的、智能的、全面的专家预警系统，提高石油钻井工程事故预警技术的水平，加强我国石油钻井工程事故的预防能力，促进我国工业建设的现代化。
3.3入井参数的动态监控
石油钻井是一个动态性的过程，而且由于地质条件的复杂性，增加了事故发生的不确定性。为了进一步提高预警效果，必须要实现对钻井参数的动态监控，同时借助于计算机分析系统，帮助现场作业人员密切关注和实时掌握参数变化，保证了事故隐患的早发现、早应对，这也是提高预警成效、降低事故损失的有效措施。考虑到井下作业条件的复杂性，入井参数监控至少要做到两点：其一是保证数据的动态获取。这就需要保证前端传感器能够稳定运行，并且能够持续的捕捉钻井设备的运行参数。根据传感器类型的不同，这些参数涵盖了速度参数、温度参数、压力参数等等。其二是保证数据的稳定传输。由于石油钻井工程的位置大多比较偏远，保证信号稳定性和传输连续性就显得十分重要。
结语
综上所述，实现钻井作业零事故，是石油企业安全管理追求的根本目标，也是保证钻井工程高质量、高效率完成的必要条件。考虑到事故的多样性、多发性和严重危害性，必须要运用预警技术，做好预防措施，以实现保证人员安全和维护企业效益的统筹兼顾，进而促进石油钻井行业的健康稳定发展。
参考文献：
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