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钢丝作业培训 培训报告 一 压力控制设备PressureControlEquipment二 钢丝打捞方法及计算Fishingmethodandcalculation三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具XandXNLockmandrel LandingNipple RunningTool四 JSAandWRA 一 压力控制设备PressureControlEquipment A 防喷盒 Stuffingbox B 防喷管 Lubricator C BOPandHayPulleyD 井口变扣 Wellheadadapter E 三种连接类型 threeconnectiontype F 快速接头 QuickUnion A 防喷盒 StuffingBOX 一 防喷盒的分类 通常分为常规的和液压的两个种类二 防喷盒的作用 防喷盒是一种连接防喷管顶部的密封装置 它允许钢丝在有压力的情况下入井内 进行作业 当钢丝在井中发生断裂时 防喷盒可以有效地控制井内地压力 防止井中的流体或气体喷出 防喷盒与地滑轮共同决定钢丝的路径 而且防喷盒是可以360度转动的 所以它可以使钢丝平滑自由地在井内活动 三 防喷盒使用过程中因该注意的事项 1 标准的防喷盒的压力等级是5000Psi到10000Psi 更高的压力也可以承受 2 根据作业井况的不同 需要选择相应的耐压等级和特殊材质的盘根 3 每次作业前 应当检查防喷盒的盘根及 O 环 A 防喷盒 StuffingBOX 下面是两种防喷盒的结构示意图 B 防喷管 Lubricator 防喷管的选择 关井井口压力 选择防喷管的压力等级井内的流体 选择防喷管的特性 Standard H2S 钢丝工具的OD 选择防喷管的ID钢丝工具的长度 选择防喷管的长度二 标准的颜色记号 B 防喷管 Lubricator 三 订购标准的说明LubricatorsectionMiddleThreadedCrossoverLubricatorConnection 5 4ACME 3 50 Seal Type O QuickUnionboxX6 1 2 4ACME 4 750 seal Type O pinandcollarID 3 4 Length 8FtRating 5 000PsiWPMaterial AlloyL 80Service Standard H2SThreadprotectorprovided B 防喷管 Lubricator 四 防喷管的结构图 C BOP BlowoutPreventer BOP在紧急情况下才有用处 但是不管有用没用 BOP应该必须包括在防喷系统内 BOP有以下几个用途 A 能够隔离井里的压力 而不需要通过关闭主阀切断钢丝 B 当钢丝工具串在井中遇卡时 BOP可以允许投放钢丝剪切工具 C 万不得已时 可以通过BOP来切断钢丝 RAM的类型有两种 1 对于 092 105 108 和 125 的钢丝来说 通常是用RAM带的橡胶皮来密封 2 对于3 16 1 4 和电缆来说 是靠带半圆槽的RAM来密封的 确保在RAM之内ROD有足够大的直径 防止在有压力的情况下 从ROD弹出RAM BOP只能从一个方向抓住压力 C BOP BlowoutPreventer C 地滑轮 HayPulley 地滑轮的作用 控制钢丝从防喷盒到绞车滚筒的路径 注意事项 在使用过程中 总是保持锁销向上 避免震击时 锁销脱落 导致钢丝弹出地滑轮 造成事故 下面给出图例 第一种是带有刮油器的地滑轮 第二种是大尺寸的地滑轮 C 地滑轮 HayPulley 地滑轮的选择 对于某种类型的钢丝来说 当然希望选用尺寸较大的地滑轮 但是如果选用的尺寸过大的话 会存在下面的问题 尺寸越大 地滑轮的重心就集中的越低 当钢丝处于松弛状态时 将导致地滑轮趋向于水平位置 其结果是钢丝很容易跳出地滑轮 一般来说 根据下面的规则选用地滑轮 ODofwireX120 CorrectPulleySize D 井口变扣 通常情况井口变扣有两种类型 1 ACMEUnionPinXEUEThread 2 ACMEUnionPinXFlange EUE B Flange E 三种连接类型 一般工具串有三种连接的方式 A ThreadB QuickReleaseJiont QRJ C Trinity其中QRJ分为StandardQRJ和HeavyDutyQRJ两种类型 E 三种连接类型 下图是工具连接后的状态 E 三种连接类型 一般情况下 我们对于工具是这样描述的 例如 4 312 O D BlindBoxwith11 16 Pinx1 750 FishNeckPartNumberwouldread 00039 4312 A4WhenH2SServiceisrequire HwillbeaddedtoexistingPartNumber F 快速接头 QuickUnion 通常有两种类型的QuickUnion Otis和Bowen F 快速接头 QuickUnion 下面给出这两种快速接头的尺寸图 总结 1 接触面不同 Otis的接触面是45O 而Bowen的接触面则是90O 2 对于相同的Bore 它们的其它尺寸是不一样的 见上表 备注 红色表示的是Otis 蓝色表示的是Bowen F 快速接头 QuickUnion 不同尺寸O Ring的比较示意图 二 钢丝打捞的方法及计算 A 钢丝打捞的方法B 相关的计算1 工作压力和实验压力的关系2 指重表读数与钢丝实际拉力的计算3 加重杆配重计算4 钢丝打捞作业中的计算 A 钢丝打捞的方法 一 收集相关的数据发生钢丝事故时 要收集好现场的相关数据 为打捞作业做好充分的准备 收集的内容包括 工具串的组成及组成部分的长度和外径 事故井的生产管柱图 绞车的读数 对零点到计数器的距离等 二 制定详尽的打捞方案1 分析钢丝在井中的情况并计算钢丝断头在井内的位置 2 计算并选择合适工具 优化打捞工具串的组成 3 对于打捞作业中每一步存在的风险 要进行风险分析 以便在再次发生意外时 不慌不乱 有相应的对策去应付 4 所有参与打捞的作业人员应当熟悉整个打捞作业的过程 并且要了解每一步的目的 5 事故处理结束后 应当对造成事故的原因进行分析 总结如何在以后的作业中 避免发生类似的事故 A 钢丝打捞的方法 A 钢丝打捞的方法 根据流程图 简单地说明一下打捞作业的步骤 1 确定工具串在油管内的位置 2 选择尺寸合适的铅印 3 检查铅印 分两种情况 A 有痕迹 a 痕迹围绕在铅印的四周 b 痕迹在铅印的中心区域 B 没有痕迹 则重新下入涂上染料的铅印 获得痕迹 则进行A的步骤 没有痕迹 则下入通井规 B1 通井规能顺利通过 则进行正常的钢丝操作 B2 不能通过 则下入取样筒 持续的取样 直到堵塞被清除 Aa1 痕迹有褶皱或者是油管切面的 下入适当的Swage N型的鉄模 或者Broach 钻孔 Aa2 铅印有部分脱落的 则下入通井规 钢丝捕捉器和油管内壁取样器 Aa3 确认为钢丝 则下入钢丝探测器 再下入钢丝捞矛 A 钢丝打捞的方法 Ab1 确定为工具打捞颈 则下入适当的打捞工具 Ab2 确认为工具一部分 则下入卡瓦打捞筒 Ab3 不规则形状 下入鳄鱼爪 Ab4 确认为钢丝 下入钢丝探测器 再下入钢丝捞矛 Ab5 如果痕迹是很多点点 则下入取样筒 以上只是对打捞流程图的说明 具体的打捞的制定应该根据现场的实际情况而定 B1 工作压力和试验压力 WPandTP 在作业前 压力设备必须经过压力测试 下面给出工作压力和试验压力的关系 TestPressure TP WorkingPressure WP X150 一般的试压过程是先将压力升到测试压力的50 稳压观察5 10分钟 压力不降为合格 再将压力升到测试压力的100 同样稳压观察5 10分钟 压力不降为合格 下面是防喷管的压力等级 B2 指重表的读数与钢丝实际拉力的关系 一 计算公式实际的钢丝拉力 拉力器的读数 修正系数ActuallineForce WIread CorrectionFactor二 举例说明钢丝在地滑轮处的角度为120o时 指重表读数为800LBS 求钢丝的实际拉力 WIread 800lbs CFfor120O 0 7AF 800lbs 0 7 1143lbs在实际的作业过程中 看指重表的读数 估算出钢丝实际承受的拉力 避免拉力超过钢丝的破断拉力 造成事故 其中上面计算公式中的CF可以从下面的图表中查出 另外 还有更具体的计算 参照Table2 WireAngleCorrectionTable B2 指重表的读数与钢丝实际拉力的关系 CF值的曲线图 B2 指重表的读数与钢丝实际拉力的关系 更具体的算法 CF值参数表 Table2 WireAngleCorrectionTable B2 指重表的读数与钢丝实际拉力的关系 三点总结 A 当角度低于90度时 指重器的读数要大于实际钢丝拉力 B 当角度大于90度时 指重器的读数要小于实际的钢丝拉力 C 当钢丝在地滑轮处曾90度角时 指重器的读数和实际的钢丝拉力相等 B3 加重杆配重的计算 加重杆配重的计算 B3 加重杆配重的计算 为了平衡Force 需要配备重20 14lb的加重杆 另外 还要额外增加克服防喷盒盘根对钢丝的摩擦阻力 通常该阻力取值为20lb B4 钢丝打捞作业中的计算 一 钢丝和工具重量的计算公式WT 8 OD2 L 3举例 计算长为10 000ft的0 125 钢丝的重量 WT 8 0 1252 10 000 3 417lbs二 剪切钢丝所用盲锤OD的计算公式 B4 钢丝打捞作业中的计算 通常选择的盲锤的OD要略大于计算所得的结果 B4 钢丝打捞作业中的计算 三 钢丝断头位置的计算公式 T D L L F 1000T 钢丝断头的估算位置D 工具串到达的实际深度L 井内钢丝的长度F 钢丝的伸缩量 可以查表 假设 钢丝的直径是0 108 作业井的油管是2 7 8 生产管柱的盲堵的深度是2400米 绞车读数是2000米 油管挂对零 忽略工具串的长度 情况一 钢丝在地面断裂 假定在地滑轮处 地滑轮到对零点的距离是15米 情况二 钢丝在井内某个深度断裂 回收的钢丝长度400米 实际绞车读数1600米 B4 钢丝打捞作业中的计算 情况一的计算 L 2000 14 2014米D 2400米F 10所以得到T 2400 2014 2014 10 1000 406 14米 情况二的计算 L 2000 400 1600米D 2400米F 10所以得到T 2400 1600 1600 10 1000 816米 B4 钢丝打捞作业中的计算 下面给出的是钢丝伸缩量的相关数据表 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 Halliburton OTIS 公司生产的锁芯及工作筒有X和R两个系列 通常工作筒随管柱下入到设计的深度 根据实际需要可以在管柱中连接两个或两个以上的工作筒 遵循的原则是 工作筒的尺寸从上倒下应该逐渐变小 对于尺寸相同的工作筒 一般用XN型作为底部工作筒 而对于带有相应锁芯的堵塞器则是根据需要由钢丝作业下入或起出 主要的作用是 分层采油 分层测试 座封封隔器等X与XN锁芯的区别如下图所示 对于一个堵塞器来说 除去锁芯 其它零件是一样的 下入工具也是一样的 而且锁芯是可以相互更换的 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 X型和XN型工作筒的区别 与锁芯相对应的X型的工作筒具有90度的台肩 而XN型的工作筒是45度的台肩 X型的工作筒没有制动NO GO 而XN型的工作筒则有一个底部制动NO GO 其中XN的 N 是表示NO GO的意思 目的是防止锁芯等井下工具意外掉出油管 其结构见图例 左边的是XN RN 型工作筒 右边的是X R 型工作筒 R RN型锁芯和工作筒是X XN型的加强型 一般情况下X XN型的耐压等级是10000PSI 而R RN型可以耐20000PSI 所以R RN系列一般用于更高压力井的管柱中 R RN型锁芯分别有2个90度台肩 2个45度台肩 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 下面给出的是X型和XN型工作筒的实际的剖面图 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 X型下入工具可以投放带有X XN型锁芯的井下工具 通常在装配工具的时候 可以设定下入工具的状态 它有 选择状态 和 非选择状态 之分 一般情况 当管柱中有几个尺寸大小相同的X型工作筒时 我们可以设定工具为选择状态 投放堵塞器到设计的位置 但是当堵塞器需要投放到第一个工作筒或者时XN型工作筒时 无需将工具设定为选择状态 状态的辨别 在非选择状态时 下入工具没有完全合上 锁键没有缩回 处于可以活动状态 在选择状态时 下入工具完全合上 锁键完全缩回 下面简单阐述一下 在选择状态下 工具在井下是如何工作的 1 检查下入工具和锁芯是否处于选择状态 2 工具入井 轻轻地向下震击 通过上部的工作筒 3 下过要座落的工作筒 上提拉开下入工具 4 此时由 选择状态 转变为 非选择状态 5 轻轻下放工具 使得锁键的台肩吻合到工作筒的台肩上 6 向下震击 切断下入工具的上部销钉 三 X和XN锁芯 工作筒及下入工具 7 此时 锁芯完全张开 锁定在工作筒内 打捞颈完全闭合 8 轻轻上提 如果拉力上涨 说明锁芯已经固定在工作筒内 如果拉力下跌 则重复步骤6 9 锁芯完全锁定 向上震击 切断底部销钉 完成投放作业 四 JSAandWRA 一 什么是JSA JSA是JobSafetyAnalysis的缩写 即作业安全分析 二 JSA有哪些部分组成 JSA主要有以下三个内容构成 1 作业过程中的每一个步骤 2 在每一个步骤中可能发生的危险 3 降低危险程度的措施及方案 三 JSA的作用所有作业人员应当熟悉JSA 这样做的益处有两点 1 通过对作业过程中危险的认识和控制 能为作业人员提供一 个更加安全的工作环境 2 在着手工作之前 通过对作业过程制定一个详细计划并确认相关的工具 装备 安全 过程 技术等 这样能更加有效地控制风险 完成作业 四 JSAandWRA 四 JSA的示范图 四 JSAandWRA 五 什么是WRA WRA就是WorksheetRiskAssessment 即作业风险评估表 六 JSA和WRA的区别 JSA是总结出一项工作中存在的危险 WRA是针对作业过程中的每一个危险 作出相应的控制措施和方案 来降低危害的等级 达到作业安全的要求 七 WRA包括的主要内容有哪些 WRA比起JSA来说 相对的要复杂多了 它包括六个主要内容 a 作业中每一个过程存在的危害 b 发生危害时 产生的后果 c 控制危害的措施 d 风险等级系数 e 更加完整的控制措施 f 危害可接受的程度 四 JSAandWRA 八 WRA样式表 四 JSAandWRA 九 风险等级参数矩阵 Matrix 图