2.3 井喷应急救援技术

2.3.1 井喷应急救援技术

井控技术虽然有了长足发展，但理论、技术、管理还不甚完善，必须发展井喷应急救援技术。川庆钻探公司率先建成了国内第一个油气井灭火公司，并挂牌成为国家油气田救援广汉基地、跨国（境）生产安全事故应急救援常备力量、中国石油井控应急救援响应中心，成功完成国内外50余次抢险救援作业，刷新了多项世界油气井救援纪录（图5）。

自20世纪70年代开始美国、加拿大相继成立了多家专业化服务公司，基本上都为大型油气田技术服务公司的子公司。目前国际上比较知名的井控应急服务企业主要有美国的Boots & Coots公司、Wild Well Control公司、Cudd Well Control及加拿大的Safety Boss公司等，其服务区域包括中东、中亚、北美等地域。典型的成功案例包括海湾战争导致的科威特油井灭火、墨西哥湾“深水地平线”海洋钻井平台井喷爆炸着火处置等。

井喷失控着火后，传统做法是先灭火再救援，但灭火后复燃风险高，存在极高的闪爆和人员中毒危险。因此，自主研制了具备图像采集与传输、周边环境检测功能的井口侦察机器人，65 MPa/800 mm的远距离水力喷砂切割装置、一体化井口重置装置等专用装备，形成了险情侦察、冷却掩护、切割清障、井口重置、协同决策五大井控应急救援技术系列，形成了全过程带火作业技术，具备了地层压力70 MPa、天然气无阻流量200×10⁴ m³/d失控井的井喷应急救援能力。针对井口装置腐蚀、冲蚀、锈蚀而密封不严的井控隐患，国内外均已成功研制了105 MPa冷冻暂堵装置、105 MPa带压钻孔装置及环形坡口机等专业化装备，形成了成熟的工艺技术，在川渝、长庆等区块规模化应用200余井次，最高井口作业压力50.2 MPa，最高硫化氢含量5.333 g/m³。

2.3.2 救援井技术

作为井控完整产业链的重要环节，国外救援井技术经过多年发展，Halliburton、Scientific Drilling 公司等已形成了一套较为完善的救援井技术和服务能力，可完成减压井、干预井、海上“U”形管井等救援井作业。

核心技术包括主/ 被动井眼磁测距系统（图6、表2）、救援井井眼轨迹控制、连通工艺及井眼夹墙强度计算、压井参数模拟等软件，如Schlumberger 公司开发的救援井模拟软件（图7）。

Halliburton 的救援井技术成功在墨西哥湾、得克萨斯明尼阿波利斯等重大井喷事故处置中得到应用。为了完善救援井技术系列，国外还开发了主/ 被动声幅测距系统、主动电阻率测距系统等，以适应不同的钻井液和地层需要。

（模拟条件：无阻流量550×10⁴ m³/d ＋井口24 MPa 回压＋目标井落鱼水眼通畅）

国内救援井技术还停留在研发阶段。中国石油大学高德利院士团队在井眼轨迹测量误差分析、救援井轨道设计、救援井压井模拟计算等方面发表SCI 论文15篇，获得授权发明专利16件，取得了部分理论研究成果，研制了耐温125 ℃、高精度静磁（0.1 nT）信号探测测距系统工业样机。

3 .结论与展望

自“六五”以来，我国井控技术虽然取得了长足进步，但对于深层、超深层油气勘探和高产井建设的需要来说仍存在技术瓶颈，主要体现在碳酸盐岩地层压力预测理论、溢流早期识别技术还不满足生产需要，可视化压井软件以及救援井技术方面与国外存在较大差距。随着勘探开发领域的不断拓展和“水平井+大规模压裂开发方式”的产生，漏喷同存的钻井将成为常态，建议井控技术在如下方向加快攻关：

1）深入研究碳酸盐岩、火成岩气藏的地层压力异常机制，开展地层压力、溢流速度、油气圈闭容积预测及多因素对井控风险的影响。

2）拓展早期溢流识别新方法，开展多种方式的井下溢流识别传感器、井筒环空液面监测仪、钻井液进出口精准流量监测仪研制，完善浅层次生气溢流防控的技术规范。加大钻井安全密度窗口扩展技术研究与技术推广，研究基于试井的高压低渗气层欠平衡井控风险评价技术，形成向下拓展压力窗口的评价软件，开展适应水平井钻井的恒压力梯度控压钻井新技术研究，拓展水平井水力延伸极限，形成安全密度窗口扩展技术系列。

3）针对复杂工况压井难题，加强压井边界条件研究，建立基于井底平衡、最快压稳、井筒最大承受能力等准则的压井模型，开发基于井筒缺陷的工艺参数动态优化与压井方式转化的动态可视化压井模拟软件，为压井提供科学依据和高效作业支持。

4）针对井控应急救援技术对更高压力级别、更高产量、更多样的井喷失控不适应的现状，攻关高效冷却掩护、精准连续切割、重置装备自动对中技术，以适应“三高一超井”以及特殊井口的井控应急救援需要。在救援井主动无线随钻井距测量、救援井井眼轨道设计、目标井中靶安全控制、压井模拟等方面开展系统攻关，形成关键装备和软件，补齐救援井技术短板。