WELLLAND修井作业井喷事故看事故预防策略
导读
2020年1月29日下午3点左右，由Chesapeake 运营的位于德克萨斯州Burleson县的Daniel H. Wendland 1-H井(Wendland 1-H井)遭遇井控失控，导致油井井喷。石油和天然气从油井中逸出，并在几秒钟内遇到了一个点火源，导致油井附近起火，造成三名合同工死亡，另一名重伤。
本文翻译自CSB事故调查报告
事故简介
2020年1月29日下午3点左右，由Chesapeake 运营的位于德克萨斯州Burleson县的Daniel H. Wendland 1-H井(Wendland 1-H井)遭遇井控失控，导致油井井喷。石油和天然气从油井中逸出，并在几秒钟内遇到了一个点火源，导致油井附近起火，造成三名合同工死亡，另一名重伤。
事故发生时，11名承包商正在Wendland 1-H井场工作。Eagle公司的合同工正在安装新的油管头。提供修井机的Forbes公司的工作人员当时正在Wendland 1H井附近，为后续的油管安装工作做准备。井喷发生后，随之而来的大火摧毁了修井机和附近的几辆车辆，除了造成人员伤亡外，还造成了约100万美元的财产损失。考德威尔志愿消防部门、德克萨斯州公共安全部和其他部门对这起事件做出了回应。
1-H井情况介绍
Wendland 1-H井最初是由哥伦比亚天然气开发公司(Columbia Gas Development Corporation)于1980年钻探的。1-H井被归类为油井，但它也生产天然气。Wendland 1- h井示意图如图所示。
自最初的一口井由哥伦比亚公司钻探以来，1-H井已经有多个运营商:
联合太平洋资源公司，1996年;
RME石油公司，2001年2月;
Anadarko E&P Company LP，2002年12;
Anadarko E&P在岸有限责任公司，2013年1月
Wildhorse Resources Management Company, LLC，2017年7月。
2019年6月，Chesapeake成为Wendland 1-H井的记录运营商。
美国境内石油天然气生产情况
2022年12月，EIA（美国能源信息署）发布了一份题为《美国石油和天然气井按产量分布》的报告。EIA报告的附录显示：2021年，美国有318,256口油井，平均每天生产15桶左右的石油，其中三分之一以上的油井(126,351)位于德克萨斯州。
紫色线圈出的区域是德州区域； 绿点代表油井； 红点代表天然气井 黄点代表油气井
油气生产基本概念
油藏压力
可以分为超压、常压和欠压。这种特征取决于储层压力与正常静水压力的关系(见图)。静水压力的定义是，在流体柱(如井筒)的任何一点，由于该点上方垂直流体柱的重量而存在的压力。如图所示，在常压油藏中，储层压力等于在储层深度处测得的地层水静水压力。在超压油藏中，油藏压力超过地层水柱的静水压力。
左边是超压油藏，右边是欠压油藏
修井作业
在生产油气井的生命周期中，他们偶尔需要常规服务或额外的修井作业。修井作业使用修井机进行(见图)。
事故经过
2019年11月26日，切萨皮克公司在测量深度为3674英尺的油管上发现了一个可能的洞，导致油井无法生产石油。
该井于2019年11月20日停止生产石油，并继续生产天然气，直到2020年1月18日。
2020年1月26日，SDS石油公司的合同现场主管到达油井，为即将到来的修井修复油管作业做准备。
2020年1月27日，上午10点之前，修井机到达后，现场主管进行了作业前安全评估，并报告了关井油压和套压为80磅/平方英寸(psig)。
现场主管随后让A&L的热油承包商向井中泵入5桶处理过的水，以确认油管上的漏点。现场主管表示，他们没有看到油管压力增加，这表明油管正在泄漏。
现场主管随后让A&L又向井中泵送了20桶处理过的热水。午餐后，福布斯公司的修井人员开始将抽油杆从井筒中拉出(见图)。在结束当天的工作之前，现场主管让热油承包商再向井中泵入45桶处理过的热水，用于除蜡。
2020年1月28日，钻井人员抽油杆出井作业。
在钻井队完成抽油杆后，Chesapeake公司提出了一项新任务，即更换现有的油管头，以确保油管头总成(包括套管阀和连接件)的额定压力达到5000磅/平方英寸(psi)。
下午2点45分左右，钻井人员取出了所有抽油杆，并开始起油管。为了扫描油管以寻找腐蚀的迹象。
2020年1月29日，上午8:30左右，现场主管报告说，他们已经起出了所有剩余油管，并正在清理方井，以便更换油管头。
由Forbes和Eagle的工作人员组成的工作小组随后在现有油管头的顶部安装了一个油管头适配器、一个提升短节和一个旋塞阀（STABBING VALVE）。
旋塞阀及提升短节
现场主管指示承包商A&L在拆除油管头前，再向套管中泵入50桶10磅/加仑(ppg)的盐水。在将盐水注入井中约15分钟后，有“一小股”气体从井中喷出，此后现场主管认为井是静态平衡的，或不流动的。
拆除旧油管头后，工作人员在新油管头顶部重新安装法兰、环和带关闭阀的提升短节，并将油管头总成吊装到井口上。
2020年1月29日下午3点左右，Eagle的安装人员正在拧紧将油管头连接到顶部套管法兰上的螺栓，此时油井的油气开始通过旋塞阀和套管阀泄漏。一名工人描述说，当石油和天然气从井中释放出来时，他感觉油滴下来，然后发生了“爆炸”。
井喷开始后不久就着火了，整个油井周围都被吞没在火焰中。
火灾后的现场图
事故原因
缺乏足够的井控计划。针对欠压油藏完井井控方面的行业标准不足，导致这类井的井控措施无效，进而导致碳氢化合物释放并遇点火源时点燃。
火源管理不足导致着火，造成3人死亡，1人重伤。由于缺乏管理陆上油气作业的法规，导致事故未能有效控制危险能源，也未能实施必要的风险评估来防止事故的发生。
根据事故前后观察到的关井压力，井喷的发生是由于流体失去过平衡和储层变化。 关井压力显示井喷是因为欠平衡
GORISE思考
阻止流体到达地面和流出井的方法是预防性的。井控也可以指在发生流体事件或井涌时保持对井的控制的方法，而这些方法都是补救性的。
预防性井控的一种典型方法是液柱压力，也称为主井控屏障。在流体到达地面后施加的缓解控制也被称为二次屏障。地面防喷器(bop)和阀门的关闭通常被用作井控屏障的二次屏障。
优先预防，然后补救。补救的措施也包括失效补充。