摘要：煤层气钻井是一项高度复杂、综合性强的系统工程，基于此，本文探讨了煤层气钻井事故的风险因素及其控制措施，从而为煤层气钻井生产提供科学的依据。
关键词：煤层气；钻井；施工风险；措施
我国煤层气资源丰富，开发煤层气资源是改善煤矿生产安全条件，减少环境污染，充分利用清洁能源的重要举措。因此，针对煤层气钻井施工中的风险因素，利用科学的方法建立适合煤层气钻井工程的风险管理模式，对其风险进行科学、系统的评价，采取相应的管理和控制措施，以尽可能减少或避免事故发生的可能性，将可能造成的损失控制在最低的程度，同时减少煤层气资源的浪费和对环境的污染程度具有重要的现实意义和深远的社会影响。
一、煤层气钻井施工特点
因煤层气钻井作业具有特殊的工作性质及环境，作业过程包含接单根、起下钻、钻进、下套管、电测及固井等施工环节，在施工过程中涉及到了动火、吊装、挖掘等高危作业，导致钻井安全事故突发性强、危险性大、容易出现伤亡等特征。
1、施工过程中涉及到的工具品种多、类型复杂，存在同一类型规格不同的工具操作方法不同的情况。同时，钻井施工工艺复杂，工序多，施工过程中危险性大。
2、施工地点大多在野外，钻机搬迁频繁，流动性大，施工环境艰苦，在施工的过程中隐藏了很多不确定的因素。
3、在钻井作业过程中存在井喷风险，一旦发生井喷失控事故，就会造成巨大损失。
二、煤层气钻井事故的风险因素
煤层气钻井工程主要是应用于煤层气的地面钻采，即利用钻井技术开采煤层中的瓦斯气，受多种因素影响，地面钻采在工程布局、地质环境及工程设计中存在诸多风险，容易引起工程事故从而造成极大危害。
1、钻井工程布局风险。我国煤层气资源丰富，开发利用煤层气具有重要的现实价值。但我国大部分煤层气储层具有低饱和、低渗透和低压力的特点，资源处地质条件复杂、开采难度大，而且并非所有煤层气资源都具备开采的市场前景，因此煤层气钻井布局一定程度上存在很大的风险性。
另外，我国煤层气自身开采中的一些问题也在一定程度上加大了开采的风险性：首先，监管部门对开采单位的监管力度不够，同时政府对煤层气开发的扶持力度也不够；其次，煤层气勘探开发过程中，开采设备、开采技术较为落后，开采部门缺乏稳定切实的前期投入及先进安全的仪器设备；然后特别是部分地区，煤层气勘探开发与煤炭勘探区有明显的冲突，采煤与采气应有机结合并协调发展，否则容易在开采过程中造成危险事故。
2、钻井工程地质风险。对矿区煤层气的开采影响较大的因素有两个：煤体结构和煤层坚固性。因它们会影响到煤层透气性，还干涉到矿井下钻孔的施工，对工程施工造成一定的事故风险。
储层间裂缝是威胁安全的一个重要因素，储层间裂缝是指岩石在应力作用下失去内聚力而形成的破裂。裂缝是煤层气井中的渗流通道，也是导致含水上升的主要因素。经大量观察研究发现，煤层裂隙相互交叉，层间具有复杂的裂隙系统，容易导致钻井过程中垮塌、卡钻、滤失等工程问题，从而造成工程事故。
煤层的机械强度也是影响工程安全的一个重要因素，通常机械强度较低的煤层，在钻井中容易坍塌并且井壁稳定性较差，容易产生煤屑和煤粉，从而使采气通道发生堵塞，给钻井工程带来安全隐患。
水文地质条件也会影响到钻井项目的安全性，若水文地质条件复杂，一方面，当煤层压裂时水会贯穿煤层，带来排水降压问题；另一方面，在钻井过程中，可能发生泥浆或压裂液的漏失，从而为工程施工带来不便。
3、钻井工程设计风险。复杂地质条件会给钻井项目的设计和施工带来很多不利影响，由于工程地质问题引起的设计规划与实钻结果不符，不但严重危及钻井工程的项目安全，也会显著降低钻井施工的速度、增加钻井的成本。通常，在钻井工程的地质设计中，必须考虑到因异常地层压力、储层伤害、井壁不稳等造成的风险。
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钻井工程的设计必须做到有利于准确获得各项地质的工程资料、有利于勘探开发煤层气，保证煤层气钻井符合项目开发的要求。钻井设计应尽量满足钻井、完井生产需要，采用能起到保护煤储层作用的钻井工艺技术，同时设计中要考虑到出现复杂情况(漏、涌、塌、卡等)的处理需要，以实现安全、优质且快速地钻井，最后需注意的是设计应尽可能地简化以避免工程失误从而造成工程事故。
三、煤层气钻井项目事故预防措施
1、加强事故风险监督
1)项目部门的安全管理机构。在施工现场，可根据现场特点建立安全生产小组，制定安全领导小组带头人，同时配备技术负责人、专职安全员、施工员等，尤其是专职安全人员要及时发觉并解决施工过程中的安全生产问题，并定时或不定时地进行巡查，及时尽早解决安全生产问题。
2)安全生产管理制度。项目的安全进行离不开健全的安全管理制度，安全生产管理制度的重点是创建一个标准化、体系化的生产管理体系，将安全管理纳入日常程序化管理流程。钻井项目的进行要严格依据有关国家、地方的法律法规及各类安全生产管理制度，做到严格照章办事、依制度管理。
2、进行风险预防
1)在煤层气钻井施工前，需采取一定必要可行措施，消除客观物质性的风险威胁，避免钻井过程中一些地质风险因素、设计风险因素对钻井安全造成影响。
2)加强技术审核投入，对钻井中重要技术进行认真评估，尽可能采用相对成熟安全的施工技术，而不要一味追求降低成本而采用不够成熟的施工技术。
3)加强管理人员及施工人员的人为风险教育管理，纠正参与人员因行为不当构成的风险因素，避免不当行为对钻井安全造成影响。
4)加强钻井运行设备定期的安全检查与维修，煤层气钻井事故频繁，多与维修不及时、排采不连续、运行时间不稳定有关。煤层气井的寿命一般较长，而运行设备大多是常年运动部件，其摩擦磨损比较严重，因此经常出现各类机械故障，并导致安全事故的发生。针对运行设备的安全问题，要及时发现并处理。
四、钻井施工中常见的风险事故及处理方法
1、卡钻与解卡。卡钻是指钻具被卡住不能正常运转，它是钻井过程中最常遇到的一种情况，与钻井液性能相关的主要是黏附卡钻，黏附卡钻是因钻井液压力与地层压力之差所导致的。
一般解卡的方法为：首先在黏卡初段，通常没有彻底卡死的情形下，应继续保持循环，在适当范围内活动钻具，反复数次下砸来获得解卡；若钻具已卡死则可采取浴井解卡，浴井解卡是把解卡剂注入井内，将卡点部位浸泡来减小摩阻系数，通过液剂浸泡然后活动钻具来解卡的方法。若浴井解卡不成功，可再根据实际情况采取其他解卡方法。
2、井漏。井漏也是钻井过程中常见的情况，发生井漏的原因为：①地层间的孔隙大、渗透性好，或地层间出现裂缝；②由于技术措施不当，一般因钻井液的密度过大，使其与地层压力间存在巨大压差，导致下钻速度太快、压力过大、开泵过猛出现井漏。
针对井漏事故，一般处理可分为：首先，针对渗透性漏失，可采用调整钻井液性能或堵漏的方法。在允许的条件下，尽可能降低钻井液的密度，从而降低与地层压力差，增加钻井液的流动阻力；其次，对因下钻太快、开泵过猛引起的漏失，可立即降低为小排量循环，提高钻井液的黏度，漏失会逐渐消除，此类漏失被称为循环堵漏；最后，对裂缝溶洞引起的漏失，常用充填法进行处理，在钻井液中加入锯末、贝壳渣等堵漏物质，另外也可注入石灰乳、水泥等进行封堵。
总之，煤层气钻井施工本身是一项极复杂的工程，项目周期内存在许多风险因素，而钻井工程的施工又会受地质条件、技术水平、装备水平及施工经验等因素的影响，所以钻井施工中难免发生各种事故。因此，在施工过程中如何进行风险控制，是保证整个煤层气工程项目顺利并安全进行的重中之重。
参考文献
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[3]李虹.探析钻井现场风险分析及控制措施[J].石化技术,2016,23(01): 153.
论文作者:任波红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
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