油气田井井下作业技术实施细则.doc
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1、油气田井井下作业技术实施细则1 范围1.1本细则规定了西南油气分公司井下作业井控技术要求,井下作业井控技术要求包括设计、井控装置、开工准备和检查验收、井下作业各作业阶段井控要求、井喷失控处理、井控应急管理及防火、防爆、防硫化氢技术要求。1.2本细则适用于西南油气分公司所属区块的井下试油(气)、修井、压裂酸化等井下作业。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 22513-2008 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树SY 0031-2004
2、石油工业用加热炉安全规程SY 5727-2007井下作业安全规程SY 6355-1998石油天然气生产专用安全标志SY 6432-2010浅海石油作业井控要求SY/T 5087-2005含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/T 5225-2005石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程SY/T 5858-2004石油工业动火作业安全规程SY/T 6125-2006气井试气、采气及动态监测工艺规程SY/T 6137-2005含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业推荐作法SY/T 6203-2007油气井井喷着火抢险作法QSHS 0003.1-2004天然气井工程安全技术规范 第1部分 钻
3、井与井下工程Q/SH 0003.2-2006天然气井工程安全技术规范(第二部分:采气与集输作业)Q/SH 0022-2007川东北含硫化氢天然气井试气推荐作法Q/SH 0025-2006川东北天然气井完井推荐作法Q/SH 0026-2009川东北地区采气工程推荐作法Q/SH 0033-2009川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规程Q/SH 0174-2008川东北酸性天然气采气井井控技术规范西南油气纪要(2010)36号川西地区井下试油气作业防喷器组合专题会会议纪要(2010年12月16日)3 井控设计3.1 井下作业设计包括地质设计、工程设计和施工设计,都应有井控方面的内容。3.2 地
4、质设计中的井控内容3.2.1 本井和邻井的各产层中有毒有害气体含量。3.2.2 本井产层性质(油、气、水)预测,本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水区域的注水压力、采出程度,以及其它地质层段在钻开时的钻井液性能,油、气、水、漏显示资料,原试油(气)情况(层段、产能、压力及流体性质资料)。对于含硫气井还应有井场周围人居情况调查资料,包括井场周围3 km范围内的居民住宅、学校、工厂、矿山、国防设施、高压电线、地质评价、水资源情况以及风向变化等环境勘察评价的文字和图件资料,并标注说明。3.2.3 地层分层及其岩性。钻进中如遇放空层、特大漏失层、塑性地层、易垮塌层等特殊地层应提示。 3.
5、2.4 井身结构,井内各层套管钢级、壁厚、尺寸、下入井深,水泥返高,固井情况,试压情况,套管腐蚀磨损情况;井下管串的结构、钢级、壁厚、尺寸、下入井深,井下复杂情况;井口情况;以及丛式井组中邻井试采简况等资料。3.3 工程设计中的井控内容3.3.1 防喷器选用原则3.3.1.1 防喷器压力等级应不小于施工层位中预测最高井口关井压力。井内为纯天然气时井口最高关井压力预测见附录A。3.3.1.2 井下作业至少应安装一个全封和一个半封闸板,闸板防喷器数量应根据作业管柱尺寸进行增加,可不安装环形防喷器;侧钻等大修作业,按SY/T 6426执行。防喷器推荐组合见附录B。3.3.1.3 含硫气井井控装置应具
6、有抗硫性能并能实现剪切功能,使用单作用剪切闸板防喷器和全封闸板防喷器时,剪切闸板应安装在全封闸板之上。3.3.1.4 气井均应采用液控防喷器。防喷器通径应不小于入井管柱、工具的最大外径。3.3.2 地面测试流程3.3.2.1 井口关井压力不大于35 MPa的油气井采用一级35MPa地面流程;井口关井压力35 MPa70 MPa的油气井采用一级70 MPa或 (70+35) MPa二级地面流程;井口关井压力大于70 MPa的油气井采用一套压力级别的二级(105+70) MPa或(105+70+70)三级地面流程。3.3.2.2 含硫气井地面测试管汇、与地层流体接触的管线及配套设备应具有抗硫性能,
7、地面测试流程具备双向放喷功能。3.3.2.3 含硫气井管线不应采用焊接连接。3.3.2.4 对于试油(气)气井,地面测试流程应具备压井、节流功能;对于侧钻等大修的气井,应安装单独压井、节流流程。3.3.3 压井液选用原则3.3.3.1 试气层位为川西须家河以浅储层的直井和定向井,射孔后可采用清水压井,若不能满足后期施工需要,则采用泥浆压井;已开采层可采用胶塞或清水压井。3.3.3.2 压井泥浆密度应根据地质设计提供的最高地层孔隙压力或测试取得的地层压力当量密度值为基准,再增加一个安全附加值,安全附加值为:a)油井、水井为0.05g/cm30.10g/cm3;b)气井为0.07g/cm30.20
8、g/cm3;3.3.3.3 含硫气井安全附加值取高值。3.3.3.4 对于含硫气井,压井液的pH值高于9.5,并添加除硫剂。3.3.3.5 压井液准备1.52倍井筒体积,高产井、含硫气井取高值。3.3.3.6 对于高产、含硫、易漏失地层,应储备与压井液密度相同的堵漏泥浆40m3100m3,同时应储备能配置高于压井泥浆0.2g/cm3、不低于1.5倍井筒容积的加重、堵漏材料及各种添加剂。3.3.4 内防喷工具选用原则3.3.4.1内防喷工具包括:回压阀、旋塞阀等。3.3.4.2 内防喷工具压力级别应不小于井口防喷器压力级别。3.3.4.3 内防喷工具应和油管、钻杆、短节组合成防喷单根或防喷短节。
9、3.3.4.4 含硫气井内防喷工具应抗硫。3.3.4.5 作业现场至少应有两只配套内防喷工具。3.3.5 油层套管参数设计3.3.5.1依据套管规范的参数、使用状态及井身结构等,确定目前套管性能能否满足井下施工作业的安全施工要求,有必要时进行实测评价。3.3.5.2油层套管压力控制设计应包括(但不限于):清水时最大掏空深度、纯天然气时最低套压、清水时最高套压和纯天然气时最高套压。3.3.6 作业管柱设计3.3.6.1井下作业用油管抗拉安全系数应为:空气中大于1.8;抗外挤安全系数应大于1.25;抗内压安全系数应大于1.25。3.3.6.2 含硫气井井下作业用钻具的拉应力需控制在钢材屈服极限的6
10、0%以下。3.3.6.3 高压和含硫气井APR测试及投产应采用气密封特殊螺纹油管。3.3.6.4 高压高产及含硫气井宜采用油管带井下安全阀、生产封隔器及配套工具的管柱进行投产,循环滑套、坐放短节及伸缩节根据实际情况确定是否下入。3.3.6.5 含硫化氢的井,作业管柱应具有抗硫性能;对于超深井,为满足作业管柱强度需要,通过控制压井液密度和性能以减少地层流体流出的前提下可选用S级钻杆。3.3.7 采油(气)井口装置的选择3.3.7.1采油(气)井口装置压力级别应高于地层压力,同时还应满足后期施工要求。3.3.7.2 采油(气)井口装置原则上选用分体式结构,特殊井、大产量可选用整体式结构。3.3.7
11、.3 采油(气)井口装置材质应根据井内流体性质,按GB/T 22513标准选取。3.3.7.4 对于后期改造需提高压力级别的井口装置,可只更换高一级压力级别的主阀。3.3.7.5 对于含硫气井井口4号主阀为液控安全阀,井下安全阀液控管线宜从油管头上法兰穿出,同时井下安全阀液控管线宜从悬挂器穿过为非截断式。3.3.7.6 采油(气)井口装置主、旁内径均为78mm。3.4施工设计中的井控要求3.4.1防喷器、内防喷工具、地面流程的检查、安装、试压、保养的具体要求。3.4.2 防硫化氢和井喷应急预案及演练,硫化氢防护器具、检测仪器的配备要求。3.4.3 各重点工序的具体井控技术措施。3.4.4 保护
12、油层套管的具体要求和措施。3.4.5 根据地质设计中提供的周边环境调查情况制定相应措施。3.4.6 坐岗人员及职责具体要求。4 井控装置的安装、试压、使用和管理井下作业井控装置包括液压防喷器、防喷器控制系统、内防喷工具、防喷盒、防喷管、采油(气)井口装置、地面测试流程等。4.1 防喷器的安装4.1.1 起下钻及旋转作业应安装防喷器,同时应配齐提升短节、内防喷工具、油管悬挂器等。 4.1.2 有手动锁紧机构的闸板防喷器应安装手动操作杆,并接出钻台底座,靠手轮端应支撑牢固,其中心与锁紧轴之间的夹角不大于30,同时挂牌标明开、关方向和圈数,如手动操作杆的高度大于2.0m,应安装操作平台。 4.1.3
13、 防喷器安装应在压井结束,观察一个拆装采油(气)井口装置的作业时间周期后,在确认压稳的情况下再循环井筒压井液不少于2周后才能拆卸采油(气)井口装置,安装防喷器。 4.2 防喷器远程控制系统安装4.2.1 安装在距井口不少于20m的专用房内,距放喷管线,节流、压井管汇应有1 m以上的距离,并在周围留有宽度不小于2m的人行通道,周围10m内不得堆放易燃、易爆、腐蚀物品。 4.2.2 管排架连接牢固,与防喷、放喷管线的距离不少于1m,在车辆跨越处装设过桥盖板。不应在管排架上堆放杂物和以其作为电焊接地线,或在其上进行焊割作业。 4.2.3 电源应从发电房配电板总开关处直接引出,同时用单独的开关控制,并
14、有标识。 4.2.4 蓄能器完好且压力达到规定值,控制台油箱中液压油数量符合要求,液压油无乳化变质现象。 4.2.5 防喷器控制台上的控制手柄应有开关标识,同时全封、剪切手柄应有防误操作设施。 4.2.6 控制系统液压控制管线在安装前应用压缩空气逐根吹扫,管线应整齐排放,连接时接口应密封良好,安装后应进行开、关试验检查,管线拆除后应采取防堵措施。 4.2.7 近井口端液压软管线应有防静电措施。4.2.8 远程控制台上的全封闸门防喷器控制换位阀应装罩保护。4.2.9 气管缆的安装应按管排架安装在其侧面的专用位置上,剩余的管缆放在远程控制台附近的管排架上,不允许强行弯折和压折。4.2.10 司钻控
15、制台、远程控制台和防喷器之间的液路连接管线连接时应清洁干净,并确保连接正确。4.3 地面测试流程的安装4.3.1 压井、替喷、放喷、气举的施工,测试流程连接应使用管线硬连接并固定,放喷管线不应安装小于120弯头。4.3.2放喷管线布局应考虑当地季节风、居民区、道路、油罐区、电力线及各种设施,其距离见表1;因特殊情况达不到要求时,应进行安全风险评估和制定有针对性的安全措施。表1放喷口与各类设施的距离要求设施距离要求设施距离要求距井口一般油气井:大于75m民宅不小于100m含硫油气井:大于100m铁路、高速公路不小于200m高压线及其他永久设施不小于75 m学校、医院和大型油库等人口密集、高危险性
16、场所不小于500m4.3.3 高压、高产、含硫气井放喷管线每隔10-15 m用地脚螺栓、基墩固定,固定压板与管线外径相匹配,出口处用双卡固定,悬空处支撑牢固;一般油气井可采用地锚固定。4.3.4 放喷管线点火口应安装燃烧筒,并接至距井口75m以外(含硫油气井的管线点火口应接至距井口100m以外),相距各种设施不小于50m,因特殊情况达不到要求时,应进行安全风险评估和制定有针对性的安全措施,同时点火口应具备点火条件。含硫气井放喷口应保证包括自动电子点火装置在内的三种以上有效点火方式。4.3.5 放喷管线应有防冻、防堵措施,确保放喷时畅通。4.4 井控装置的试压4.4.1闸板防喷器在套管抗内压强度
17、的80%、闸板防喷器额定工作压力中选择最小者进行试压,试压稳压时间不少于10min,密封部位无渗漏,压降不超过0.7MPa为合格;闸板防喷器还应做1.4-2.1 MPa低压密封试验,试压稳压时间不少于10min,密封部位无渗漏,压降不超过0.05MPa为合格。4.4.2更换井控装置部件后,应重新试压。4.4.3内防喷工具按额定工作压力试压,试压稳压时间不少于3min,无压降、无渗漏为合格。 4.4.4采气井口装置上井前应进行等压气密封试验;现场安装后,应对油管悬挂器、盖法兰、油管头等各连接部位采用液压油试压至额定压力;对于含硫气井现场安装后,还应下背压阀对采气树整体清水试压至额定工作压力。4.
18、4.5地面流程管汇、井口装置与测试管汇连接管线按管汇额定压力进行清水试压,试压稳压时间不少于30min,密封部位无渗漏,压降不超过0.5MPa为合格。4.4.6放喷管线试压10 MPa,试压稳压时间不少于10分钟,密封部位无渗漏,压降不超过0.7 MPa为合格。 4.4.7分离器现场安装后其试压值不得大于分离器最近一次检测所给定的最大允许工作压力。 4.5井控装置的使用4.5.1防喷器的使用4.5.1.1用具有手动锁紧机构的闸板防喷器长时间关井时,应手动锁紧闸板,并挂牌标识;打开闸板前,应先手动解锁,解锁须先到底,然后回转1/4 圈1/2 圈。 4.5.1.2 井内有管柱时,严禁关闭全封闸板防
19、喷器。 4.5.1.3半封闸板防喷器关闭后,在关井套压不超过14 MPa的情况下,允许以不大于0.2 m/s的速度上下活动管柱,但不准转动管柱或过管柱接头。4.5.1.4 不应用打开防喷器的方式来泄井内压力。 4.5.1.5 检修装有绞链侧门的闸板防喷器或更换闸板时,两侧门不能同时打开。4.5.2 采油(气)井口装置的使用 4.5.2.1 施工时拆卸的采油(气)井口装置部件应清洗、保养、备用。 4.5.2.2 当油管悬挂器坐入油管头后应将顶丝全部顶紧,起油管悬挂器前应先将顶丝全部退入油管头。 4.5.2.3 采油(气)井口装置在正常情况下使用外闸阀,内闸阀保持全开状态;不应用闸阀控制放喷。 4
20、.5.2.4 采油(气)井口装置应配有备用钢圈。4.6井控装置的管理4.6.1检测要求4.6.1.1 井控装置的检测应由具有检测资质的机构进行检测。 4.6.1.2 防喷器及其控制系统的检测: a) 防喷器及其控制系统的送检周期为3个月,其时间起始点为井控车间送出时间。若单井施工时间超过3个月的在施工结束后进行检测,多井连续使用达到3个月的应在施工结束后进行检修。 b) 井控车间应对送检的防喷器及其控制系统进行全面检修。4.6.2现场防喷器及其控制系统由作业队负责日常维护、保养和检查,送检防喷器及其控制系统时,应向井控车间说明在使用过程中出现的问题。4.6.3作业队每次起下钻作业前应对旋塞阀、
21、回压阀进行开关活动检查一次,并做好检查、使用记录。4.7开工准备和检查验收4.7.1在井下作业前,施工单位根据作业井的工艺要求以及周围环境的实际情况编制施工设计和应急预案。 4.7.2作业队应严格按设计要求作好施工准备,若发现实际与设计不相符时,应及时申报,按程序进行设计变更。 4.7.3向现场施工人员进行井控工艺等方面的技术交底,并提出具体要求。 4.7.4井下作业开工前应严格进行开工检查验收,经检查验收整改合格后方可进行井下作业。4.8井下作业井控职责4.8.1试油(气)队或修井队是井下作业期间井控责任主体,承担现场井控管理,负责明确各协作单位的井控职责,并协调、监督各协作单位落实。4.8
22、.2现场成立井控领导小组:组长由试油(气)队或修井队现场负责人担任、成员由各协作方现场负责人担任。4.8.3领导小组职责:根据设计负责全面落实本井的井控工作安排,协调、督促各方井控工作的开展;负责组织实施压井方案和应急预案、应急联合演练、井控检查、井控会议、现场异常事件的应急处理、向上级汇报井控工作。4.8.4 2支以上队伍联合作业时,责任主体队伍应与配合(协助)队伍在施工前相互进行施工交底,交底内容至少包括设计、现状、操作程序、防范措施、应急预案等,并由责任主体队伍组织联合演练。5 井下作业中的井控技术5.1 起下管柱作业时的井控5.1.1 起下管柱作业前,相关作业人员应弄清井下管柱结构、工
23、具性质及与起下管柱有关的井下情况。 5.1.2起下管柱作业前应对设备、工具进行检查保养。5.1.3起下管柱作业时井口应配套安装相应压力等级的防喷器,防喷器的闸板应与井内管柱外径尺寸相匹配,内防喷工具及其附件、油管悬挂器、配合接头等工具应备齐置于钻台(边)上。 5.1.4安全起下管柱作业的基本要求 5.1.4.1循环时,工作液进出口密度差不大于0.02 g/cm3;5.1.4.2 下列情况起钻前需进行静止观察或短程起下钻检查油气侵和溢流;a)射开油气层后和储层改造、井内压井介质改变后第一次起钻前;b)溢流压井后起钻前;c)井漏堵漏后或尚未完全堵住起钻前;d)井内发生严重油气侵但未溢流起钻前;e)
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