浅谈油气井喷及其火灾中灭火战术运用

文章来源:互联网      责任编辑:中北国泰      编辑时间:2019-03-29

导读:2010年大庆油田发生油气井井喷并出现大面积起火,哈尔滨市消防支队展开了积极的抢险灭火战斗,最终保证了人员及财产安全。这次井喷事件给予人们许多的经验教训和启示,无论是油气钻井的安全施工还是对井喷危害的预计和应急处理

2010年大庆油田发生油气井井喷并出现大面积起火,哈尔滨市消防支队展开了积极的抢险灭火战斗,最终保证了人员及财产安全。这次井喷事件给予人们许多的经验教训和启示,无论是油气钻井的安全施工还是对井喷危害的预计和应急处理,以及消防部门在面对紧急险情时如何展开合理的战术布置,都值得人们深思。

一、油气井喷事故分析

(一)油气井喷事故原因

对于油气钻井过程中发生的井喷现象,其出现需要满足三个条件。首先,地层之间具备良好的沟通能力,其次,地层当中富含油、水、气等地层流体,第三,地层当中需要具备一定的压力。在具备这三个条件的地层中进行油气钻井,就具备了井喷的先天条件。对于井喷事故的发生,除了先天条件外,还有钻井操作层面的问题原因。例如在钻井过程中,施工人员无法对地层空隙存在的压力进行准确掌握,使得钻井浓度设计过低;在钻井液中混入了原油或者其他过量的处理剂,使得钻井液密度发生变化;在起钻过程中引发了抽汲压力,都是造成井喷事故的主要原因。

(二)油气井喷事故征兆

井喷事故发生之前,还是可以通过一定的外在征兆表现来进行预先判断的。经过观察和井喷原因的分析本文发现在井喷事故发生之前,有几下几个方面的征兆。在井喷发生之前,会出现一定的钻井液池面的变化。由于地层内部的压力分布不均匀,导致地层流体在发生井侵的过程中会导致钻井液在换空中出现加速上返,使出口管处的返回量增加,因此当发现钻井液池页面变高,则证明井内已经有流体侵入,会发生井喷事故。此外,当出现诸如钻井转速变快、钻井流体速度增大、钻进过程中悬重和泵压发生巨大变化,也都表明会发生井喷事故。

(三)油气井喷事故危害

井喷事故发生之后,会造成巨大的危害。除了会打乱正常的施工和生产秩序外,还会使钻井事故更加复杂和恶化。同时,在临近山区的油气钻井中,井喷事故所引发的火灾可能会造成连带的森林大火,造成严重的人员伤亡和财产损失。同时随着井喷事故,大量的油气资源喷出,既损失了大量的能源资源,还会形成有毒气体扩散到空气当中。

二、消防灭火的战术运用

针对出现的具有严重影响的井喷事故,消防部门需要合理制定灭火战术,积极响应,降低危害。

(一)应急预案启动

在未发生油气井喷事故之前,消防部门需要针对所辖区域的油气钻井特征制定出相应的井喷事故应急预案。在接收到上级报告火情信息后,需要立即启动应急预案,统一指挥,积极安排挖掘机、推土机、吊车等大型工程机械车开赴事故现场进行清理和除障的准备。同时在大型火灾现场还需要组建起前线指挥中心,通过对现场环境的分析做出积极应变,同时严格执行和落实总指挥命令,保证灭火战斗靠前、及时、直接、有效。

(二)攻前准备

在进行全面灭火控制之前,需要通过科学合理的部署,对事故现场进行处理。首先要保证消防人员的人身安全,全面做好防护措施,并适时进入战斗阵地等待总攻命令。对事故现场具有高度危险性的油气罐设备,需要对其进行冷却,避免意外灾害的发生。同时在事故现场需要对井口埋压的塌落物如金属井架等进行清理,保证井口50㎡范围内的障碍物被全部清除,同时对隐蔽火源和高温物体需要积极去除。在全面开展灭火控制之前,还需要做好战勤保障,例如消防所需要的干粉、泡沫等,需要准备充足,并联系当地政府,调用各种类型的集水设备,并开辟全部水源,保证灭火需求。在较为寒冷的季节进行灭火时,还需要根据作战时间,预先准备解冻器材,并安排专职的解冻人员,负责对遭受冰冻的输水管进行解冻,保证输水设备正常运行。

(三)火势控制

油气井喷在燃烧方式当中属于扩散燃烧,并会在扩散过程中带动多种燃烧方式,灭火方案的制定则需要根据现场情况进行燃烧方式的分析,从而从多层面多角度开展灭火战斗。对于井喷火源来说,需要通过强行冷却的方式对井口和阀门进行处理,保证井管完好。在根据事故现场油气流喷射的强度和特点,调用中型以上的水泵以及多辆水罐车组成连接式供水,利用直流水枪形成高压密集水流压制住油气喷射流量,从而控制油气温度。单纯利用直流水枪灭火无法保证灭火的成功率,因此还需要干粉消防车或者干粉泡沫联用进行灭火行动。车载干粉需要放置在事故井口的上风方向,并保持距离,将距离控制在干粉车有效射程范围之内,再从多个方位共同进行干粉喷射,从而使燃烧部位迅速熄灭。同时组织泡沫以及水枪原地待命,发现熄灭立即深入,迅速完成井口的冷却,避免燃烧物复燃。除此之外,对于情况复杂的事故现场,如热辐射严重等情况,消防车和消防人员无法靠近,则可以选用TNT炸弹进行爆炸冲击。

三、结语

综上所述,油气井喷在油气工程中属于重大安全事故,但是可以通过外部征兆的方式准确获知。消防部门面对因油气井喷所引发的火灾需要做到紧急机动,快速处理,防止火势蔓延、火情扩大造成人员伤亡。在火情控制阶段,需要对事故现场进行安全警示。

参考文献:

[1]范茂魁,范红俊。加油站火灾灭火战术措施探讨[J].安全与环境工程,2016, (03):78-80.

[2]范茂魁,范红俊。加油站灭火的战术措施[J].石油库与加油站,2016,(03):27-29.

[3]SY/T6203-2007,油气井井喷着火抢险作法[S].2007.

[4]王瑞娥,张秋菊,宋怀玉。天然气井井喷着火的三次井控作业程序[J].西部探矿工程,2014,(23):113-115.

[5]谢传欣,叶从胜,黄飞。国内外井喷事故回顾[J].安全、健康和环境,2014,(26):66-68.

此文刊登于《消防界》2017年9月刊

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