井下作业井控管理培训.ppt

井下作业井控技术 二 九年二月 井下作业井控工作 是一项要求严密的系统工程 涉及诸多部门 诸多专业 井下作业井控技术 是确保油 气井试油 气 作业 压裂酸化作业和修井作业完成的必备技术 做好井控工作 既可以有效防止和避免井喷及其失控事故 实现作业过程的安全生产 又有利于试油 气 修井中发现和保护好油气层 顺利完成井下作业施工 同时也是保证人身和财产安全 保护环境和油气资源的必要条件 长庆油田井控工作 原则 是立足一次井控 搞好二次井控 杜绝三次井控 指导方针 是 以人为本 安全第一 预防为主 环保优先 综合治理 牢固树立 井喷就是事故 和 井喷是可防可控的 工作理念 井控安全管理的目标 是杜绝井喷失控和井喷着火爆炸事故 杜绝有毒有害气体伤害事故 一 井控基本知识 一 井控的概念 井控 井涌控制 压力控制 就是要采取一定的方法控制住地层孔隙压力 基本保持井内压力平衡 保证修井的顺利进行 总而言之 井控就是实施油气井压力的控制 就是用井眼系统的压力控制地层压力 二 与井控相关的概念1 井侵 当地层压力大于井底压力时 地层中的流体 油 气 水 就会侵入井内 通常称之为井侵 常见有气侵 油侵等 2 溢流 当井侵发生后 井口返出的修井液的量比泵入的修井液的量多 停泵后井口修井液有外溢现象 这种现象就称之为溢流 3 井涌 严重的溢流使井内修井液涌出井口 4 井喷 井喷是指地层流体 天然气 石油 地层水 无控制的进入井内 使井内修井液喷出井口 这里所说的井喷指的是地上井喷 5 井喷失控 井喷发生后 无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象 这就是修井作业中的恶性事故 三 井控分级人们根据井涌的规模和采取的控制方法之不同 把井控作业分为三级 即一级井控 二级井控和三级井控 1 初级井控 一级井控 就是仅用修井液液柱压力就能平衡 控制 地层压力的控制 没有地层流体侵入井内 井涌量为零 自然也无溢流产生 2 二级井控是指仅靠井内修井液液柱压力不能控制住地层压力 井内压力失去平衡 地层流体侵入井内 出现井涌 地面出现溢流 这时候要依靠关井地面设备建立的回压和井内液柱压力共同平衡地层压力 依靠井控技术排除气侵修井液 处理掉井涌 恢复井内压力平衡 使之重新达到初级井控状态 二级井控是目前培训井下作业有关人员掌握井控技术的重点 也是防喷的重点 3 三级井控是指二级井控失败后 井涌量大 且失去控制 发生了井喷 这时候要利用专门的设备和技术重新恢复对井的控制 使其达到二级井控状态 进一步恢复到初级井控状态 三级井控就是平常说的井喷抢险 可能需要灭火 邻近注水井停注等各种具体技术措施 一般地说 在修井时要力求使一口井经常处于初级井控状态 同时做好一切应急准备 一旦发生溢流 井涌 井喷能迅速地作出反应 加以解决 恢复正常修井作业 四 溢流和井喷的条件井内积聚有气柱时 可能造成修井液自动外溢和井喷 1 气柱在井中上升或者被循环的修井液推着上行时体积会大大膨胀 2 关井时 气侵修井液对作用在井筒 从井底到井口 的压力的影响 1 考虑到关井时井口将作用有相当高的压力 因此要求井口装置必须具有足够高的工作压力 2 不应该使井长时间关闭而不循环 因为长期关井将使井口 井底作用有极高的压力 这就有可能 或者超过井口装置的耐压能力 或者超过井中套管柱或地层所能承受的压力 造成井口失去控制 套管憋破 地层憋漏 以致发生井喷井漏等严重复杂情况 3 在将井内气侵修井液循环出井时 为了不使井口和井内发生过高的压力 必须允许天然气膨胀 4 在较长期的关井以后 由于天然气在井内上升而不能膨胀 井口压力不断上升 这时容易产生的误解是 认为地层压力非常高 等于井口压力再加上修井液柱压力 并且想据此算出所需的修井液密度 实际上 这是完全错误的 这时井口压力的增加是由于天然气不能膨胀 扩散 的结果 因此 在天然气上升而不能膨胀 扩散 的情况下 地层压力并不等于井口压力加修井液柱压力 也不应这样来计算所需的修井液密度 3 溢流的发现尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节 井喷通常很少突然发生 大多数井在井喷前都有一些先兆 只要观察及时 准备充分 加以有效的预防措施 绝大多数是可以避免的 1 虽然异常高压地层是对修井的真正危险 但是许多井喷却是发生在有着正常压力的情况下 其中大多数发生在起油管的时候 当起出一批油管时 由于循环停止又加上抽汲作用 井底压力降低 地层中的流体就企图流入井内 2 地层流体流入井内修井液中会带来各方面的变化 及时注意到这些变化就可以迅速发现地层流体的流入 这些变化有 修井液池液面升高 修井液从井中流出 钻速突快 侧钻时 循环压力下降 天然气 油 或盐水显示 一 井喷事故分级1 一级井喷事故 海上油 气 井发生井喷失控 陆上油 气 井发生井喷失控 造成超标有毒有害气体逸散 或窜入地下矿产采掘坑道 发生井喷并伴有油气爆炸 着火 严重危及现场作业人员和作业现场周边居民的生命财产安全 2 二级井喷事故 级 海上油 气 井发生井喷 陆上油 气 井发生井喷失控 陆上含超标有毒有害气体的油 气 井发生井喷 井内大量喷出流体造成对江河 湖泊 海洋和环境造成灾难性污染 3 三级井喷事故 级 陆上油气井发生井喷 经过积极采取压井措施 在24小时内仍未建立井筒压力平衡 集团公司直属企业难以短时间内完成事故处理的井喷事故 4 四级井喷事故 级 发生一般性井喷 集团公司直属企业能在24小时内建立井筒压力平衡的井喷事故 二 井控设备 一 井控设备的概念实施油气井压力控制技术的一整套专用设备 仪表与工具 二 井控设备的功用预防井喷 及时发现溢流 迅速控制井喷 处理复杂情况 三 主要井控设备的组成井控设备包括防喷器 射孔闸门 简易防喷装置 采油树 内防喷工具 防喷器控制台 压井与节流管汇及相匹配的闸门 1 机械式井口防喷器 自封封井器 半封封井器 全封封井器 两用轻便封井器 简易封井器 自封封井器 2 手动防喷器 手动单闸板防喷器 手动双闸板防喷器 手动三闸板防喷器 手动单闸板防喷器 3 液压防喷器 环形防喷器 闸板防喷器 我国液压防喷器的最大工作压力分为六级 14MPa 21MPa 35MPa 70MPa 105MPa 我国液压防喷器的公称通径分为九种 179 4mm 228 6mm 279 4mm 346 1mm 425 5mm 476 3mm 527 1mm 539 8mm 679 5mm 4 控制装置 蓄能器装置 遥控装置 5 节流与压井管汇 6 井下管柱内防喷工具 单向阀 回压凡尔 工作筒和堵塞器 旋塞 7 抽油杆防喷工具 油管旋塞 抽油杆防喷器 远程液控紧急关井系统 压井管汇 节流管汇 四 防喷器的型号 例如 2SFZ18 35表示通径为179 4mm 额定工作压力为35MPa的手动双闸板封井器 五 防喷器压力等级的选择防喷器压力等级的选用原则上应大于施工层位目前最高地层压力 所使用套管抗内压强度及套管四通额定压力中最小者 一般情况下 浅井应选14兆帕 井深2000米至4000米的中深井应选21兆帕至35兆帕 井深4000米至7000米的深井预计井口最高压力可能达到70兆帕至105兆帕 液压防喷器的压力等级应选35兆帕或70兆帕 二 井喷失控的危害大量的事实告诉我们 井喷失控是钻井 修井工程中性质严重 损失巨大的灾难性事故 其造成的危害可概括为以下几方面 1 井喷失控危害之一就是打乱全面的正常工作秩序 影响全局生产 2 井喷失控危害之二是使修井事故复杂化 3 井喷失控极易引起火灾和地层塌陷 造成机械设备毁坏 人员伤亡 油气井报废 带来巨大的经济损失 4 井喷失控还会严重伤害油气层 破坏地下油气资源 5 井喷失控使油气无控制的喷出井口进入空中 造成环境污染 影响周围千家万户的命安全 影响农田水利 渔场 牧场 林场建设 6 井喷失控涉及面广 在国际 国内造成不良的社会影响 影响修井作业队伍的形象 对该企业的生存和发展不利 三 井喷失控的原因从以上的实例和井喷失控的危害可知弄清井喷失控的原因及防止井喷失控是非常重要的 也是必须要搞明白的 因此 作业人员首先要深刻分析以往的事故案例 从中吸取经验教训 纵观各油气田井喷失控的实例 分析井喷失控的直接原因 大致可归结为以下几点 1 井控意识不强 违章操作 2 起管柱产生过大的抽吸力 3 起管柱不灌或没有灌满修井液 4 施工设计方案中偏面强调保护油气层而使用的修井液密度偏小 导致井筒液柱压力不能平衡地层压力 5 井身结构设计不合理及完好程度不够 6 地质设计方案未能提供准确的地层压力资料 造成使用的修井液密度低于地层压力 致使井筒液柱压力不能平衡地层压力 导致地层流体侵入井内 7 发生井漏后 液柱压力降低 当液柱压力低于地层压力时就会发生井侵 井涌乃至井喷 8 周围注水井不停注水或未减压 四 井控工作的重要性 一 对井控工作的认识采用先进的井控技术和井控设备才是发现油气层 保护油气层的唯一正确途径 做到既不污染地层 也不发生井喷 一旦一次控制未能准确实施 出现溢流后 还可以使用先进的井控设备及时进行关井 实施二次控制 从而有利于保护油气层 保护地面设备及环境 二 如何做好井控工作井控工作做的如何 直接关系到钻修井队伍 油气田经营管理者及国家的利益 做好井控工作意义重大 1 各级领导干部必须高度重视井控工作 要充分认识到井喷失控是修井工程中性质严重 损失巨大的灾难性事故 2 抓好五个环节 必须思想重视 措施正确 严格管理 技术培训 装备配套 3 要认真对待油层套管薄弱的井的井控工作 4 在注意高压井防喷的同时 也要注意中低压油气井的防喷 5 井控工作要各部门密切配合 常抓不懈 6 要严格执行井控规定和井控实施细则的有关规定 三 甲乙双方的职责 义务为了做好井下作业井控工作 作业监督 甲方代表 修井承包单位和井下作业队伍具有以下职责 1 甲方监督的职责 义务A 监督修井作业安全进行 B 向承包方提出修井设计 修井方法和井控设计及防喷作业要求 使之控制可能遇到的紧急情况 C 保证甲方规章制度得到遵守和落实 D 检查防喷设备的安装是否正确 试压与维护保养是否符合规定 E 监督在修井作业中遵守有关井控规定和程序 F 监督执行井控操作证制度 G 确保足够的修井液的供应 H 有权在任何时候要求检查 试验或更换防喷设备 I 熟悉安全并有效地从井里把井涌修井液循环出来的各种程序 J 从上级监督那里得到建议和指导 K 确保所有防喷措施的实行都要有利于环保 2 施工单位的责任义务A 接受并执行作业监督 甲方 代表的指导 认真执行甲方提供的工程施工设计 并报告与修井安全有关的所有情况 B 进行安全正常的修井工作保证修井质量 完成修井任务 C 熟悉防喷装置 并能在紧急情况下关井 D 认真执行井控规定和井控实施细则的要求 E 执行修井的有关技术标准 保证修井安全 F 按设计要求 为修井提供适合的防喷装备 G 确保防喷装备的安装正确 试压合格 检查和保养及时 提供技术保障 H 提供的作业队应是防喷设备操作训练有素 配置齐全的有资质的作业队伍 四 井控管理八项制度1 井控分级负责制度2 井控操作合格证 制度 1 油田公司指挥 监督井下作业现场生产的各级管理人员 监督 专业技术人员 从事井下作业地质 工程设计的技术人员必须取得 井控操作合格证制度 2 现场指挥抢险人员必须是 井控操作合格证制度 持有者 3 取证培训采取集中脱产培训 49个学时 每两年复训一次 25个学时 3 井控装备的检修 安装 试压制度 4 防喷演习制度 5 坐岗观察制度 6 作业队干部值班制度 7 井喷事故逐级汇报制度 8 井控例会制度 五 井下作业过程中的井控工作作业过程的井控工作主要是指在作业过程中按设计要求 使用井控装备和工具 采取相应的技术措施 快速安全控制井口 防止井涌 井喷 井喷失控和着火或爆炸事故的发生 油 气井井喷是作业施工过程中的一种工程事故 只要预防准备工作充分 措施得当 及时组织抢险加以控制 是可以避免的 井喷有其自身的规律性 预防井喷 消灭井喷在井下作业中是完全能够做到的 一 井下压力系统主要包括的力1 修井液静液柱压力2 起管产生的抽吸压力3 下油管产生的激动压力4 流动阻力 压力损失 二 溢流的控制保证发现溢流后 能迅速按关井程序控制井口的优点 1 控制住井口 使井控工作处于主动 有利于安全压井 2 制止地层流体继续入井 3 可保持井内有较多的修井液 减小关井压力 4 可以比较准确地确定地层压力 5 可以准确确定压井液密度 三 控制的方法1 硬关井 发现溢流立即关防喷器 硬关井时 关井动作少 关井快 但硬关井时井控装置受到 水击效应 的作用 存在一定危险性 一般不采用此方法关井 2 软关井 发现溢流后 首先打开放喷阀 关封井口 关节流阀 软关井尽管比硬关井动作多 关井慢 但它防止了 水击效应 作用于井口装置 还可以在关井过程中试关井 大部分油田均采用此方法制定关井程序 3 半软关井 发现溢流后 首先开节流管汇一侧 即节流阀半开 让井内流体有第二出口的情况下 在关闭井口防喷器的方法 4 压井 压井就是将具有一定性能和数量的液体 泵入井内 并使其液柱压力相对平衡于地层压力的过程 或者说压井是利用专门的井控设备和技术向井内注入一定密度和性能的修井液 建立压力平衡的过程 压井是修井施工中最常用 最基本的作业 往往是其它作业的前提 压井作业的成败 影响到该井施工质量和效果 其关键是正确地确定地层压力 选择足够的合乎性能要求的压井液 一套合理的施工方法和有效的施工设备 压井的目的是暂时使井内流体在修井施工过程中不喷出 方便作业 压井要保护油层 要遵守 压而不喷 压而不漏 压而不死 三原则 1 保护油层的措施 1 选用优质压井液 2 低产低压井可采取不压井作业 严禁挤压井作业 特殊井除外 3 地面盛液池 或罐 干净无杂物 作业泵车及管线要进行清洗 4 加快施工速度 缩短作业周期 完井后要及时投产 压井靠一定数量 一定密度的压井液实施 而一定数量 一定密度的确定在地层的静止压力或目前地层压力的测定 因而地层压力提供的正确与否是选择压井液密度的关键 2 压井液的选择 1 与地层岩性相配伍 与地层流体相容 并保持井眼稳定 2 密度可调 以便平衡地层压力 3 在井下温度和压力条件下稳定 4 滤失量少 5 有一定携带固相颗粒的能力 3 压井方法压井方法选择的是否正确是压井成败的重要因素 需确定以下因素 一是井内管柱的深度和规范 二是管柱内阻塞或循环通道 三是实施压井工艺的井眼及地层特性 作为压井方法选择的依据 如果压井方法选择不当 计算不准确 可能造成井涌 井喷或井漏 都会损害产层 常用压井方法有灌注法 循环法和挤注法三种 4 井被压住的表现 1 泵压平稳 进口排量等于出口排量 进口密度等于出口密度 2 返出液体无气泡 停泵后井口无溢流 进口与出口压力表上读数近于相等 四 井口压力控制发生溢流后要及时发出警报信号 信号统一为报警一长鸣笛信号 关井两短鸣笛信号 解除三短鸣笛信号 按正确的关井方法及时关井 其关井最高压力不得超过井控装备额定工作压力 套管实际容许的抗内压强度两者中的最小值 五 施工前的井控准备工作施工前 有关技术人员 监督 应向作业队全队人员进行地质 工程等方面的技术措施交底 作业队明确班组各岗位分工 对施工现场的井控装备 配备的防喷工具进行检查 使之处于完好状态 施工现场使用的放喷管线 节流及压井管汇必须符合使用规定 并试压合格 钻台上 或井口边 应备有能连接井内管柱的旋塞或简易防喷装置作为备用内 外防喷工具 按设计要求备足压井液 现场井控工作要以班组为主 按应急计划进行演练 做到能及时发现溢流 迅速报警和正确关井 关井最高压力不得超过允许关井压力值 1 施工设计的安全要求一口井能否安全施工 设计起着关键的作用 一份合格的设计可指导顺利施工 反之将导致不可弥补的损失 一般因设计失误而导致的井喷事故教训都是十分深刻的 为在施工过程中万无一失 施工设计的编制 审批等必须遵循以下条款 A 施工目的明确 有关防喷器措施的要求具体 B 新井和试油 试气井施工设计的制定 应参照钻井钻穿油层时完井液性能 认真选择好合理的压井液 C 对射 补 孔层 气层 高压层的方案编制更要周密考虑 并向参加施工人员进行详细的技术交流 D 严格设计的逐级审批手续 E 对井内带有大直径工具 工具外径超过油层套管内径80 以上 的井 设计中应规定上提管柱的速度以及详细的防喷措施 严禁高速提管柱抽汲井筒 F 根据不同的施工类别和防喷 防火规定 对防喷装置和消防设施的配备数量要明确要求 G 选择使用有利于防止和控制井喷的井下管柱和工具 以适应突发事故的处理和补救措施的需要 2 井筒准备所有新完钻的油水井 气井在进行射孔作业前都必须试压 一般规定油水井试压15MPa 气井试压25MPa 稳压30min 压降小于0 5MPa为合格 修井作业拆卸井口前要关井测油管 套管压力 根据实际情况确定是否实施压井 确定无异常方可拆井口 并及时安装防喷器 3 工具准备 1 为满足控制油 气井压力的需要 井控装置必须具备在施工过程中监测井口情况 对异常情况进行准确地预报等功能 以便采取相应的预防措施 当井涌或井喷发生时 井控装置能迅速控制井口 节制井筒内流体压力的释放 并及时泵入性能合格的加重压井液 恢复和重建井底平衡压力 即使发生强烈井喷或井喷失控以致发生火灾事故时 井控装置也应具备有效地处理事故及进行不压井起下管柱等特殊作业的功能 2 进行井下作业打开井口前 必须准备好防喷器等井控装置 打开井口后 防喷器安装在井口大四通上 防喷器内装配与井内管柱配套的闸板芯子 3 大四通与防喷器之间的钢槽要清洗干净 钢圈装平并用专用螺栓联结上紧 螺栓两端公扣均露出 如有需要井口用 16mm 5 8 钢丝绳固定 3 施工井场布置作业井施工现场的电路布置 设备安装 井场周围的预防设施的安装摆放 都要确保作业正常施工 特种车辆有回旋余地 4 地面放喷管线的安装 1 地面放喷管线不能焊接 拐弯处不能用弯管 必须用锻造高压三通 并且高压三通的堵头正对油气流冲击方向 地面放喷管线每隔8 10m要用水泥基墩带地脚螺栓卡子固定 拐弯处两端要用水泥基墩带地脚螺栓卡子固定 放喷出口要用水泥基墩带双地脚螺栓卡子固定 节流控制要用节流阀 油嘴或针阀 2 地脚螺栓直径不小于18mm 长度大于800mm 水泥基墩尺寸不小于800mm 800mm 800mm 卡子上用双螺帽并紧 3 预测含硫化氢的油气井地面放喷管线要用27 8 防硫油管 防硫针 闸阀联接 每隔8 10m要用水泥基墩带地脚螺栓卡子固定 4 试油 修井作业的油井 如需安装地面放喷管线 必需用27 8 的油管接地面放喷管线 拐弯处要用900度锻造弯头 拐弯处和放喷出口要有相应的固定措施 5 接入大罐的循环管线可以用高压软管线连接 但必须有固定措施 6 在 三高 区域内进行井下作业的井必须用27 8 的油管接放喷管线 放喷管线每隔8 10m要用水泥基墩带地脚螺栓卡子固定并接出井场30米以远 7 放喷管线布局要考虑当地风向 居民区 道路 排液池及各种设施的情况 油井分离器至井口地面管线必须试压10MPa 5 作业前作业队应做好以下工作 1 按设计要求 根据井场实际情况布置好井场的作业区和生活区及电路 气路 2 井控装置及各种防喷工具齐全 并经检查试压合格摆放在井口 3 按设计要求备好压井液及防火 防有毒有害气体 防爆器材 4 落实井控岗位责任制 井控管理制度及措施 5 检修好动力 提升设备 6 对井控设计和技术措施要向全体职工进行交底 明确作业班组各岗位分工 6 井控验收 1 作业机组通过自检确认合格后 向建设单位申请开工验收 2 建设单位授权有关人员按规定要求进行验收 重点井由建设单位组织验收 3 检查验收合格 批准后方可开工 4 对于在 三高 地区进行井下作业的井 在开工前必须经长庆局项目部 大队 分公司 主管生产安全领导及井控 安全 设备的负责人和长庆油田分公司建设单位主管生产安全领导及井控 安全 设备 监督的负责人共同验收 达到井控要求后方可施工 六 常规射孔施工的井控要求射 补 孔是油井完成和改善地层供液状况的重要工序 通过射孔 使油层和井筒通过井眼连通起来 达到投产和增产的目的 但是 射孔时 也最易发生井喷 1 射孔前应准备好断绳器 必须用按设计灌满井筒 负压射孔除外 每射完一枪都要灌满井筒 并有专人坐岗观察井口 同时对有毒有害气体进行检测 2 射孔液密度应根据油气层预测压力值加上附加值后的值来确定 一般情况下附加值的确定 天然气井取0 07 0 15g cm3 油井取0 05 0 10g cm3 3 射孔时作业机组人员必须坚守岗位 保证设备运转正常 射孔结束后要进行有毒有害气体检测 确认后立即下钻 4 油井电缆射孔必须安装带电缆闸板芯子防喷器 油井射孔过程中若发现益流或井涌停止射孔作业 及时起出枪身 来不及起出射孔抢时 应剪断电缆 关闭防喷器或抢装井控装置 射孔后卸防喷器 座简易井口 换油管闸板 卸井口前应观察井内有无压力 无压力后卸井口装防喷器进行起下钻作业 5 采用油管输送射孔工艺时 必须座好井口后再点火 6 生产组织应避免夜间进行装弹 点火等作业 雷电天气严禁进行一切射孔作业 七 起下钻过程中的井控要求1 进行起下钻作业前应确认油 套连通 特殊情况除外 2 起下钻作业前必须检查保养好防喷井口 井口钢圈和合适扣型的油管旋塞等井控器材 并摆放在井口备用 防喷井口 油管旋塞等井控设施活动灵活 保持闸门全开 3 在天然气井 区域油探井 评价井 调整更新井 注水活跃的井区 钻井作业中发现异常的井及老井新层 地层压力不明 有毒有害气体含量高等井区 起 下钻前必须充分压井 确认压井合格后 才能进行起 下钻作业 开发井中地层压力清楚 确定不会发生井喷的井起 下钻前可以不进行压井 但要做好预防井喷工作 4 起钻前必须接好灌水管线 准备足够的压井液 确保起钻过程中能够连续补充压井液 要做好兼职坐岗观察工作并检测有毒有害气体含量 做好记录 发现异常情况要及时采取措施 5 管柱下部若带有大直径钻具时 必须控制起下钻速度 开始用一档起出20根立柱以上正常后 才能换二档 起完后立即下钻 尽量缩短空井时间 严禁起下钻中途停工休息和空井检查设备 若起下钻中途设备发生故障 在维修设备前必须坐好井口 严禁敞开井口停工 6 若起下钻中途发生井涌 尤其是下压裂钻具 地层测试钻具 应及时坐好防喷井口或油管旋塞 关井观察 防止因水流冲击封隔器座封 造成坐不上井口而失控 下钻过程中也要控制下放速度 防止压力激动造成井漏 引起井喷 7 试油作业起钻完等措施时 井内必须先下入不少于井深1 3的油管 坐好井口 严禁空井等停 修井作业起钻完等措施时 要坐好井口 严禁敞开井口停工等措施 八 起 下抽油杆作业的井控要求起下抽油杆时 井口要安装防喷装置 气油比大于100m3 t井 要循环压井后才能进行作业 九 填 冲砂作业中的井控要求1 进行填 冲砂作业时井口要有安装防喷装置 2 填 冲砂前应先循环压井 将井筒内的油气排尽 观察确认井筒内平稳后 才能开始作业 3 施工中途若遇到返出液量明显大于入井液量时 应及时调整钻具坐防喷井口或关防喷器装油管旋塞 观察井口压力变化 根据情况采取措施压井 十 钻 磨塞施工中的井控作业1 进行钻 磨塞作业时井口要有防喷控制装置 2 钻 磨塞作业所用的液体性能要按设计要求或与封闭地层前所用压井液相一致 钻 磨塞前要详细了解封堵层的基本情况 做好其他准备工作 3 钻 磨作业时 要严密注意钻压 泵压以及进出口排量变化 4 钻 磨塞作业完成后 要充分循环压井 并停泵观察60min 井口无溢流时方可进行下步作业 十一 打捞施工的井控要求由于油 水井大修工艺是处理井下复杂事故的大型作业施工 一般施工周期较长 压井液易被气侵后密度下降 或因井内事故憋住地层压力 解除事故后压力易突然释放 以及上提管柱时的活塞效应等 都易发生井喷 为此必须注意 1 打捞施工作业必须考虑井控工作的需要 根据井控设计准备好井控器材 井口安装好防喷器 2 在起 下大直径打捞工具或捞获大直径落物起钻时 要注意观察油 套是否连通 严格控制起钻速度 防止因 抽汲 作用而诱发井涌 井喷 3 打捞施工时发生溢流 井涌要采取适当的方法压井后再进行下步措施 十二 压井作业中的井控要求1 在满足井下作业要求条件下 应从简地面管线 布局要合理紧凑 减少水力损失 有利于安全生产 2 所有管线连接好后 应进行地面试压 试压值为工作压力的1 2 1 5倍 保持无刺漏 3 压井液性能应满足本井 本区块的地质要求 采用适当的加重剂 使压井液对油气层造成的损害程度最低 4 压井液准备量要求不少于井筒容积的1 5倍 压井作业应连续进行 中途不得停泵 注入排量一般不低于500l min 5 压井过程中应保持井底压力略大于地层压力 6 出口接硬管线 内径不小于 62mm 要考虑当地季节风向 居民区 道路 设施等情况 并接出井口35m以外 转弯夹角不小于1200 每隔10 15m用水泥墩 螺拴或地锚固定 7 地面管线上不能行驶各种车辆 如果管线处必须过车时 应架空或掩埋 8 停泵后开井观察时间为下一道作业工序所需时间以上 井内稳定无变化为压井合格 起钻前需用压井液再循环一周 将井内余气排尽 9 特殊情况下压井作业要根据具体情况制定压井措施 按程序批准后方可执行 10 现场出现特殊情况 应迅速采取控制措施 制止井喷 关井记录压力 并上报施工单位上级主管部门和甲方相关部门 十三 诱喷作业的井控要求诱喷就是想法把油层的流体诱导出来 以达到试采生产的目的 其途径是降低井筒的液面高度 或减少井内压井液密度 具体方法包括液体替喷 气举 抽汲诱喷等 抽汲诱喷1 抽汲诱喷前要认真检查抽汲工具 防止松扣脱落 并装好防喷盒 防喷管 防喷管长度必须大于抽子 加重杆 绳帽总长度0 5米以上 其内径不小于油管内径 2 地滑车必须有牢固固定措施 禁止将地滑车栓在井口采油树或井架大腿底座上 3 下入井内的钢丝绳 必须丈量清楚 并有明显的标记 要确保其下至最大深度后 滚筒上余绳不小于30圈 4 抽子沉没深度 一般不超过150米 对高压或高气油比的井不能连续抽汲 每抽2 3次及时观察动液面上升情况 5 抽汲过程中 操作人员要集中精力 井口有专人负责看好标记 停抽时 抽子应起至防喷管内 不准在井内停留 6 抽汲中若发现井喷 则应迅速将抽子起入防喷管内 高压气举及注氮诱喷 采用液体替喷和抽汲诱喷无效时可采用气举和注氮诱喷 1 进口管线应全部用高压钢管线 试泵压力为最高压力的1 5倍 不刺不漏 出口管线禁用软管线和弯头 并有固定措施 2 压风机及施工车辆距井口不得小于规定距离 排气管上装阻火 3 气举时 操作人员要离开高压管线区 气举中途因故障停举维修时 要放压后进行 4 气举后应根据油层结构及设计要求确定放空油嘴的大小 禁止用闸门控制放气 必要时装双翼采油树树控制放气量 严防出砂 5 气举施工必须有严密可靠的防爆措施 否则不得采用气举法诱喷 尤其对天然气量较大的井 应先排放净井筒内的天然气后再举 6 利用注液氮诱喷时 要谨防泄漏 施工人员应穿戴好劳保用品 以防灼伤 七 防火防爆防中毒安全措施和井喷失控的处理 一 防中毒措施1 为了保证作业现场施工人员的生命安全 在有毒有害区域作业的试油 气 井场应配固定式多功能检测仪1套 CO和H2S气体检测报警仪或多功能气体检测仪 测量CO H2S CO2 可燃气体 4台 便携式可燃气体检测仪1台 正压式空气呼吸器6套 在有毒有害区域作业的修井作业井场必须配备CO和H2S气体检测报警仪或多功能气体检测仪 测量CO H2S CO2 可燃气体 4台 便携式可燃气体检测仪1台 正压式空气呼吸器6套 2 在其他区域作业的各试油 气 井场应配复合式气体检测仪2台 正压式空气呼吸器4套 修井作业井场必须配备CO和H2S气体检测报警仪或多功能气体检测仪 测量CO H2S CO2 可燃气体 1台 便携式可燃气体检测仪1台 正压式空气呼吸器4套 二 防火防爆措施1 井下作业井场布置要有防火要求 发电房 伙房 锅炉房等应放置在当地季风的上风方向 距井口30米以上 储油罐必须摆放在距井口30米以远的位置且与伙房 锅炉房的间距不小于20米 2 井场严禁吸烟 严禁使用明火 射孔 小修 大修 增产增注措施等井下作业施工需要使用明火及动用电气焊前 应按SY T5858 石油工业动火作业安全规程 的规定办理用火申请手续 在征得消防安全部门的同意后 方可实施 3 在作业时如发生气侵 井涌 溢流 要立即熄灭关闭井场所有火源及电源 4 在作业进行时 进 出井场的车辆和作业车辆的排气管必须安装阻火器 作业人员要穿戴 防静电 劳保服 5 井场电器 照明设施 线路安装等执行SY5727 井下作业井场用电安全要求 SY T5225 石油与天然气钻井 开发 储运防火 防爆安全技术规程 和SY T6023 石油井下作业安全生产检查规定 等标准要求 6 射孔 小修 大修 增产增注措施作业井场应配备35kg干粉灭火器2具 8kg干粉灭火器4具 消防斧1把 消防掀4把 消防桶4个 消防砂2方消防毛毡10条 7 在含有毒有害流体区域进行井下作业施工时 应严格执行SY T6137 2005 含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法 SY T6610 2005 含硫化氢油气井井下作业推荐作法 和SY T6277 2005 含硫化氢油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 标准 三 井喷失控的应急反应发生井喷失控作业现场前期应急行动要执行下列临时处置原则 1 疏散无关人员 最大限度地减少人员伤亡 2 组织现场力量 控制事态发展 3 调集救助力量 对受伤人员实施紧急抢救 4 保持通讯畅通 随时上报井喷事故险情动态 5 分析现场情况 及时界定危险范围 6 分析风险 在避免发生人员伤亡的情况下 组织抢险 四 井喷事故险情报警程序发生事故或险情的单位确认井喷事故险情发生后 1 现场人员第一时间报警程序 建设单位 大队 分公司主管部门和主管井控安全的领导 油田分公司建设单位主管井控安全的领导及地方乡 村级政府 现场人员第二时间报警程序 井喷事故发生点所属二级单位主管部门 地方县级政府 2 二级单位主管部门第一时间汇报程序 本单位主管领导 二级单位主管部门第二时间汇报程序 生产运行处 02986596633 02986593366 油田分公司建设单位主管井控安全的领导向油田分公司生产运行处生产调度总值班室汇报 24小时应急值班电话为 029 86597766 029 86597799 3 出险单位在向其上级部门汇报的同时 立即组织应急抢险小分队 准备必要的抢险工具赶赴现场 并向就近的消防部门 医疗救护单位求援 提出紧急出动要求 同时向就近地方政府通报情况 五 井喷事故的抢险如果产出流体含CO H2S还需按照 H2S中毒事故应急预案 执行 如果发生火灾 首先组织灭火工作 推荐按以下操作程序进行 1 抢装井口 防喷井口 1 井内无钻具 a 除井口周围障碍物 保证抢险通道畅通 b 检查并打开井口 套管闸门 抢装 防喷 井口 c 关井口 套管闸门 d 装压力表检测井口压力 e 当井口控制压力超过允许关井压力时 接放喷管线控制放喷 根据压力变化情况组织压井 f 提升系统不能使用且无吊车时 卸掉防喷井口油管挂 组织人力抬起防喷井口 其边缘担在四通沿上 穿一条螺丝将井口固定 用加力杠旋转 抢装井口 2 井内有钻具a 清除井口周围障碍物 保证抢险通道畅通 b 检查打开井口 套管闸门 抢装防喷井口 c 关井口 套管闸门 d 装压力表检测井口压力 e 当井口控制压力超过允许关井压力时 接放喷管汇控制放喷 根据压力变化情况组织压井 f 提升系统不能使用时 用吊车将井口送至作业范围 抢装井口 2 压井用加重剂 KCL或NaCL 配制一定密度的压井液 压井液储备量不少于1 5倍井筒容积 压井方式采用 1 循环法压井 循环法压井适用于井内钻具位置深 且较接近油 气 层的情况 2 挤注法压井 当循环法压井无效时为达到压井目的而向井筒挤入压井液 上述两种方式无效时 可采用压裂车将KCL颗粒泵入井内 达到压井的目的 3 二次压井 压井深度在被压地层顶部以上10 50米时采用此法 即在实际压井深度先循环压井 然后加深钻具至人工井底以上1 2米 再循环压井 直至将井压住 压井结束后开井观察30min以上 井内稳定无变化为合格 3 当二 三级井喷事故进一步发展为一级井喷事故或险情时 首先按井喷事故逐级汇报制度进行汇报 并做好以下工作 1 立即切断井场的电源 熄灭火源 机械设备要处于熄火状态 禁止用铁器敲击其他物品 2 将氧气瓶 油罐等易燃易爆物品拖离危险区 同时进行井口喷出油流的围堵和疏导 防止井场地面易燃物扩散 3 设置警戒线 疏散人群 维持好治安和交通秩序 保证抢险通道的畅通 4 准备灭火器 消防毛毡 5 做好储水 供水工作 6 准备必要的防护用具 全体抢救人员要穿戴好各种劳保用品 穿戴服饰要防静电 防火花 必要时戴上防毒面具 口罩或正压呼吸器 7 检测井口周围及附近的有毒有害气体浓度 划分安全范围 做好记录 随时向应急指挥人员报告 一有危险立即组织撤离 8 现场急救人员做好一切准备工作在现场戒备 9 抢险中每个步骤实施前 必须进行技术交底 使有关人员心中有数 10 在高含油 气区域抢险时间不宜太长 现场急救队要随时观察抢救过程中因中毒或其它原因受伤人员 并及时转移安全区域 11 井喷制止后要认真做好事故的善后工作 认真分析原因 接受教训 并做好记录资料的收集 归档 工作组织人员清除地面污染 恢复地貌 六 井喷失控后的抢险人员要求1 全体抢救人员要穿戴好劳动保护用品 必要时戴上防毒面具 防震安全帽 系好安全带 安全绳 2 利用测试仪器 及时监测井场的可燃气体及有毒有害气体的浓度 做好记录 定时向应急指挥人员报告 一有危险立即组织撤离 3 医务抢救人员做好急救的一切准备工作 并在现场戒备 4 消防车辆及消防设施要做好应付突发事件的一切准备 5 全体抢救人员要服从现场指挥人员的统一指挥 随时做好撤离的准备 一旦发生爆炸 火灾等意外事故 人员 设备要迅速撤离现场 八 关于 三高 井的一些特殊要求 一 三高 油气井定义1 高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据 当地层流体充满井筒时 预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井 2 高含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg m3 100ppm 的井 3 高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄 学校 医院 工厂 集市等人员集聚场所 油库 炸药库等易燃易爆物品存放点 地面水资源及工业 农业 国防设施 包括开采地下资源的作业坑道 或位于江河 湖泊 滩海和海上的含有硫化氢 地层天然气中硫化氢含量高于15mg m3 10ppm 一氧化碳等有毒有害气体的井 二 集团公司对高压 高含硫 高危地区油气井的井控工作的要求 设计方面 1 设计单位必须具有设计资质 从事 三高 井设计的单位必须具备甲级设计资质 2 三高 油气井以及预探井 天然气井 评价井 调整更新井 钻井作业中发现异常的井 地层压力不明 老井新层 注水活跃的井区等进行小修 大修 增产增注措施或特殊作业施工的井要做单井井控设计 其它井采用标准格式的井控设计或在施工设计中附标准井控设计 3 井下作业的工程设计应提供油 气 层套管及其固井的情况 对于闲置时间超过两年或本次作业前采油 气 时间累计超过一年的 三高 油气井 在起出井内管柱后应使用先进测井仪器 如多臂井径 电磁探伤 变密度测井或井周成像测井等 对生产套管的壁厚 损坏和腐蚀情况进行必要的测井检测 工程设计应根据检测到的套管状况进行必要的修订 4 施工过程中地质情况或施工条件出现较大变化时 应及时对钻井或井下作业进行风险识别和评价 制定出安全技术保障措施 并修改设计 按程序审批后方可实施 队伍方面 1 三高 油气井一般应由具备甲级资质的队伍施工 若确需乙级队伍施工 应由管理作业队伍资质的资质初审领导小组和建设方的钻井或井下作业技术管理部门 2 从事 三高 油气井的施工队伍 在施工前要专门安排时间 对全队人员及协同施工人员进行针对 三高 油气井特点的培训 应急预案演练等 建设方要把该培训列入合同之中 3 三高 油气井的施工过程中 每班每月防喷演习不少于2次 建井周期低于15天的井 每班每口井防喷演习不少于1次 防喷演习应对应不同工况进行 并有所侧重 在有 三高 油气井的地区 建设方应组织进行企地联动的应急预案的演练 每年不少于1次 设备方面 1 用于 三高 油气井的防喷器累计上井使用时间应不超过7年 且使用前应经过严格的试压检验 各项指标必须合格 2 三高 油气井的井控装备应在常规井控设计要求的基础上提高一个压力级别 现状 低渗透油田低压低产往往导致对井控工作忽视 部分油藏高气油比会导致井涌井喷 部分区块 井点异常高压会导致井涌井喷 部分区块 井点有毒有害气体异常会导致中毒事故 长庆油田石油与天然气井下作业井控实施细则 2009 02 长庆油田井下作业井控风险分级 油田试油作业一级风险井 所有 三高 区块井 二级风险井 水平井 探井 评价井 调整更新井 三级风险井 一级风险 二级风险以外的所有油田开发的油水井 油田修井作业一级风险井 所有 三高 区块井 二级风险井 硫化氢等有毒有害气体含量在20 100ppm 超前注水区块的投产作业 地层压力系数大于0 9的油水井 三级风险井 未发生过溢流井涌区块的井 不含硫化氢或硫化氢含量小于20ppm等有毒有害气体区块的油水井 地层压力系数在0 9以下的井 枯竭井 施工设计中的井控要求 1 井控装备要求 防喷器 油管旋塞阀 防喷井口 压井设备 节流压井管汇 放喷管线等 2 压井液要求 配方 性能 数量等 3 压井材料准备 清水 添加剂 加重材料等 4 井控技术措施 防火 防毒要求及相关的应急处理措施 井控装备配备要求 1 油田一级风险井井下作业队伍的井控装备按35MPa的压力级别进行配套 单闸板手动防喷器一套 油管旋塞阀一套 KQ65 35防喷井口一套 2 油田二级风险井井下作业队伍的井控装备统一按21MPa的压力级别进行配套 配备单闸板手动防喷器一套 油管旋塞阀一套 CYb25 35 65防喷井口一套 3 油田三级风险井井下作业队伍井控装备按14MPa的压力级别进行配套 配备单闸板手动防喷器一套 抽油杆防喷器一套 油管旋塞阀一只 与作业井井口匹配的防喷井口一套 井喷失控的应急反应 发生井喷失控作业现场前期应急行动要执行下列临时处置原则 1 立即停柴油机关闭井架旁等处照明 灭绝火种 2 疏散无关人员 最大限度地减少人员伤亡 3 组织现场力量 控制事态发展 调集救助力量 对受伤人员实施紧急抢救 4 立即按程序上报 保持通信畅通 随时上报井喷事故险情动态 5 分析现场情况 及时界定危险范围 6 分析风险 在避免发生人员伤亡的情况下 组织抢险 控制事态蔓延 井控例会制度 1 有井控要求时 在班前会 班后会及生产会中 要根据设计中有关井控要求进行井控工作布置 检查井控装备 设施等 明确岗位分工 2 作业队每月至少召开一次井控例会 作业机组每周召开一次 分析 总结前一阶段井控工作中存在的问题 提出下一阶段井控工作要求和注意事项 落实井控存在问题消项整改情况 3 油田公司项目组每月组织召开一次井控例会 安排 布置 总结井控工作 4 井下作业承包商 单位 每季度召开一次井控例会 检查 总结 布置井控工作 5 油田公司每半年召开一次井控例会 总结 布置井控工作