??? 井噴事故的發(fā)生不是一觸即發(fā)的，而是一個不斷演變的過程。對于井噴而言，一般先發(fā)生鉆井溢流，緊接著便會發(fā)生井涌，如果沒有得到有效的控制，就會向著井噴的方向發(fā)展，井噴是井涌不能控制的后果。

??? 按照安全流變一突變理論，井噴發(fā)生的整個過程可以分為3個階段：即安全流變損傷減速增加階段、安全流變損傷等速增加階段、安全流變損傷加速增加階段^[7]。其中第一、二階段是井噴事故發(fā)生的初始階段，屬于安全流變階段，第三階段是井噴事故發(fā)生的發(fā)展階段，對應著安全突變階段，流變階段和突變階段的交點即為突變警戒點。井噴是地層流體(石油、天然氣、水等)快速流變不能控制的結果，如果外界的壓力沒有超過事物可以承受的臨界值，加之流變具有衰減的特征，此時突變便不會發(fā)生，就不會引起井噴事故。結合安全流變?突變理論與井噴發(fā)展的實際過程，筆者將井噴細分為以下6個階段：溢流潛伏階段、溢流階段、井涌階段、井噴階段、后效階段和過渡階段。

??? 以常規(guī)鉆井為例，為了方便表示井噴各個階段的劃分，在此引入了危險度的定義：

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式中D為危險度；p為井內(nèi)的實時壓力；p₀為地層流體壓力。

??? 當危險度小于1時是安全的；當危險度大于1時是不安全的；當危險度等于1時，油氣井開始進入不安全的狀態(tài)。筆者以羅家16H井井噴事故為例^[8]，對井噴安全流變-突變理論進行了分析。

??? 1) 當油氣井內(nèi)鉆井液液柱壓力遠大于地層流體壓力之前，為溢流潛伏期。此階段鉆井液密度降低幅度較小，鉆井液的液柱壓力大于地層壓力。該期間的危險度為0.3，屬于安全狀態(tài)。

??? 2) 當鉆井液密度進一步降低到鉆井液的液柱壓力略小于地層壓力時，為溢流階段，此時會導致地層的部分流體進入井筒內(nèi)，使得油氣井的安全性越來越低。該期間的危險度為0.5，屬于相對安全狀態(tài)。

??? 3) 當鉆井溢流沒有得到有效控制而進一步惡化，最終導致地層流體噴出井口，就會很快轉入不安全狀態(tài)，即發(fā)生突變。該期間的危險度為由0.5逐漸增加到1，屬于危險狀態(tài)。

??? 4) 當井涌進一步向前發(fā)展，導致地層流體噴出鉆臺轉盤面1m以上，此時油氣井就會進入井噴階段。此階段的危險度大于1，屬于極不安全狀態(tài)。

??? 5) 地層流體從井噴頂峰到開始壓井是后效階段，該階段要采取必要的措施，控制井噴事故的蔓延，轉移相應的人員和設備。此階段的危險度有所下降，屬于危險狀態(tài)。

??? 6) 從壓井成功到重新投入生產(chǎn)是過渡階段，此階段應該采取相應的措施以消除系統(tǒng)已存在的危險因子，待所有的危險因子消除之后，油氣井又會重新投入生產(chǎn)，進入下一個安全流變突變循環(huán)(如圖3)。圖中井噴階段以波浪線上升的原因主要是在此過程中不斷地往鉆井液中加入高密度的物質或重漿，導致井內(nèi)的實時壓力不斷變化，危險度也會發(fā)生相應的波動

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?從以上分析可以得出：潛伏階段、溢流階段、井涌階段是井噴的安全流變階段，直到發(fā)生突變，才進入井噴的極不安全狀態(tài)。在此過程中，井內(nèi)壓力不斷減小、地層流體(石油、天然氣、水等)壓力不斷增大、鉆井液密度不斷降低致使鉆井液液柱壓力小于地層壓力，最終導致地層流體不斷流入井內(nèi)，從而進一步向著井噴方向發(fā)展。如果該階段沒有采取有效的措施進行控制，便會向著井噴的方向發(fā)展，整個系統(tǒng)便由安全流變狀態(tài)向安全突變的方向轉變。當油氣井處于安全流變階段時，整個系統(tǒng)還處于相對安全的狀態(tài)；但一旦轉入突變，系統(tǒng)就會由安全狀態(tài)轉變?yōu)槲ｋU狀態(tài)。因此，要控制井噴事故，關鍵就是要將其控制在流變階段，進而消除危險源，防止其向突變的方向轉化。但如果突變之前沒有采取有效的抑制措施，最終導致了井噴事故的發(fā)生，也就是系統(tǒng)進入了安全突變階段，此階段最重要的就是要在保證人員和設備安全的情況下盡可能控制井噴范圍的擴大，最大限度地降低井噴所造成的損傷。

??? 發(fā)生井噴的過程，實際上是油氣井損傷形變的過程，其損傷量、損傷速度和損傷加速度，可以清晰地反映出井噴發(fā)生的全過程。利用計算機軟件對兩井噴事故進行了模擬研究^[8]，計算機模擬得到的結果見圖4、5。

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??? 從圖4、5中可以看出井噴事故是屬于典型的安全流變?突變模型。其中橫坐標表示井樣承載外界作用的時間，縱坐標表示井樣損傷產(chǎn)生的形變大小。對兩組模擬曲線進行對比可知：外界廣義作用力s越大，井噴所造成的損傷量也就越大；加速損傷系數(shù)n越大，越容易發(fā)生井噴；安全本質損傷因子η₃越大，油氣井受壓后潛能吸收越慢。綜合以上分析，可以將井噴事故與安全流變一突變理論有效結合起來，這對于進一步分析和預測井噴事故有著重要的作用。

??? 圖4中的AB段是油氣井在外界作用下的減速損傷階段，與承載的時間關系不大，為瞬間損傷。在第一保護區(qū)的作用下，損傷速度由大變小，損傷加速度小于0。BC段是油氣井等速損傷階段，此階段流變曲線形似一條直線，損傷速度接近常數(shù)，損傷加速度為0。CD段是油氣井加速損傷階段，此階段損傷速度不斷增大，加速度也大于0。AD段是安全流變階段，其中D點是突變警戒點，從此點開始油氣井的運動開始發(fā)生了質變，進入了危險狀態(tài)。DE屬于安全突變階段。

??? 通過利用安全流變-突變理論對井噴事故從溢流到井噴的特征規(guī)律進行了系統(tǒng)分析，得出了以下結論：

??? 1) 從安全流變-突變理論可知，安全是相對的，危險卻是絕對的。因此，不可能做到絕對的安全，但是可以通過提前預防來減少危險狀態(tài)發(fā)生的可能性。

??? 2) 通過對井噴事故的安全流變突變理論分析，可以知道要控制井噴事故的發(fā)生，就必須采取必要的措施，將其控制在安全流變階段，這對于指導井噴事故的防控工作有十分重要的意義。

??? 3) 對實際的井噴案例建立了數(shù)學模型，并用計算機軟件分析了井噴發(fā)展的各個階段，這對以后井噴事故的量化預測提供了參考依據(jù)。

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