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文檔簡介
1、1 井控技術(shù)與管理(井下作業(yè)) 井下作業(yè)井控工作是一項要求嚴密細致的系統(tǒng)工程,涉及諸多單位和部門,需要更多人員參與和付出。 做好井控工作,是有效的預防與防止井噴、井噴失控和井噴著火或爆炸事故的發(fā)生,保證人身和財產(chǎn)安全,保護環(huán)境和油氣資源必要條件。 2 第一節(jié) 井控基本知識 一、井控的概念 井控(Well Control),有的叫做井涌控制(Kick Control),還有的叫做壓力控制Pressure Control)。各種叫法雖說有些不同,但是各種叫法本質(zhì)上是一樣的,都是說明要采取一定的方法控制住地層孔隙壓力,基本保持井內(nèi)壓力平衡,保證修井的順利進行??偠灾鼐褪菍嵤┯蜌饩畨毫Φ目刂疲?/p>
2、就是用井眼系統(tǒng)的壓力控制地層壓力)。 3 井控作業(yè)要從修井的目的和一口井今后整個生產(chǎn)年限來考慮,既要安全、優(yōu)質(zhì)、高速的修好井,又要有利于保護油氣層,提高采收率,延長油氣井的壽命。所以,我們修井工作者要依靠良好的井控技術(shù)進行近平衡地層壓力修井。 目前的井控技術(shù)已從單純的防噴發(fā)展成為保護油氣層、防止破壞資源、防止環(huán)境污染,已成為快速低成本修井技術(shù)的重要組成部分和實施平衡修井的重要保證。井控技術(shù)是保證石油天然氣井井下作業(yè)安全的關鍵技術(shù)。做好井控工作,既有利于保護油氣層,又可以有效地防止井噴、井噴失控或著火事故的發(fā)生。4 二、井控分級 人們根據(jù)井涌的規(guī)模和采取的控制方法之不同,把井控作業(yè)分為三級,即一
3、級井控、二級井控和三級井控。 1初級井控(一級井控)就是僅用修井液液柱壓力就能平衡(控制)地層壓力的控制。沒有地層流體侵入井內(nèi),井涌量為零,自然也無溢流產(chǎn)生。 2二級井控是指僅靠井內(nèi)修井液液柱壓力不能控制住地層壓力,井內(nèi)壓力失去平衡,地層流體侵入井內(nèi),出現(xiàn)井涌,地面出現(xiàn)溢流,這時候要依靠關井地面設備建立的回壓和井內(nèi)液柱壓力共同平衡地層壓力,依靠井控技術(shù)排除氣侵修井液,處理掉井涌,恢復井內(nèi)壓力平衡,使之重新達到初級井控狀態(tài)。5 二級井控是目前培訓修井作業(yè)人員掌握井控技術(shù)的重點,也是防噴的重點,因此,希望諸位學員深入領會其實質(zhì)。 3三級井控是指二級井控失敗后,井涌量大,且失去控制,發(fā)生了井噴,這時
4、候要利用專門的設備和技術(shù)重新恢復對井的控制,使其達到二級井控狀態(tài),進一步恢復到初級井控狀態(tài)。 三級井控就是平常說的井噴搶險,可能需要滅火、鄰近注水井停注等各種具體技術(shù)措施。 一般地說,在修井時要力求使一口井經(jīng)常處于初級井控狀態(tài),同時做好一切應急準備,一旦發(fā)生溢流、井涌、井噴能迅速地作出反應,加以解決,恢復正常修井作業(yè)。6 三、 井噴事故分級 一級井噴事故 1、海上油(氣)井發(fā)生井噴失控;陸上油(氣)井發(fā)生井噴失控,造成超標有毒有害氣體逸散,或竄入地下礦產(chǎn)采掘坑道;發(fā)生井噴并伴有油氣爆炸、著火,嚴重危及現(xiàn)場作業(yè)人員和作業(yè)現(xiàn)場周邊居民的生命財產(chǎn)安全。7 2. 二級井噴事故(級) 海上油(氣)井發(fā)生
5、井噴;陸上油(氣)井發(fā)生井噴失控;陸上含超標有毒有害氣體的油(氣)井發(fā)生井噴;井內(nèi)大量噴出流體造成對江河、湖泊、海洋和環(huán)境造成災難性污染。 3. 三級井噴事故(級) 陸上油氣井發(fā)生井噴,經(jīng)過積極采取壓井措施,在24小時內(nèi)仍未建立井筒壓力平衡,集團公司直屬企業(yè)難以短時間內(nèi)完成事故處理的井噴事故。8 4. 四級井噴事故(級) 發(fā)生一般性井噴,集團公司直屬企業(yè)能在24小時內(nèi)建立井筒壓力平衡的井噴事故。9 四、與井控相關的概念 1井侵(Influx) 當?shù)貙訅毫Υ笥诰讐毫r,地層中的流體(油、氣、水)就會侵入井內(nèi),通常稱之為井侵。常見有氣侵、油侵等。 2溢流(Overflow) 當井侵發(fā)生后,井口返
6、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現(xiàn)象,這種現(xiàn)象就稱之為溢流。 3井涌(Well kick) 嚴重的溢流使井內(nèi)修井液涌出井口。10 4井噴(Well Blowout) 井噴是指地層流體(天然氣、石油、地層水)無控制的進入井內(nèi),使井內(nèi)修井液噴出井口。(這里所說的井噴指的是地上井噴。 5井噴失控(Out of control for Blowout) 井噴發(fā)生后,無法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象。這就是修井作業(yè)中的惡性事故。 11第二節(jié) 井噴失控造成的危害及原因分析 油、氣井井噴失控是作業(yè)施工過程中的一種工程事故。在井下作業(yè)過程中,由于預防措施不當,補救工作不及時,往
7、往會造成嚴重井噴或無控制井噴。嚴重井噴或無控制井噴之后,輕者可導致油、氣資源浪費,造成環(huán)境污染,地層壓力下降,生產(chǎn)能力降低;重者可導致全井報廢或?qū)φ麄€油、氣田的嚴重破壞,給國家財產(chǎn)和人民的生命安全帶來重大損失。12一、井噴失控的危害 大量的事實告訴我們,井噴失控是鉆井、修井工程中性質(zhì)嚴重、損失巨大的災難性事故,其造成的危害可概括為以下幾方面: 1井噴失控危害之一就是打亂全面的正常工作秩序,影響全局生產(chǎn)。 2井噴失控危害之二是使修井事故復雜化。 3井噴失控極易引起火災和地層塌陷,造成機械設備毀壞、人員傷亡、油氣井報廢,帶來巨大的經(jīng)濟損失。13 4井噴失控還會嚴重傷害油氣層、破壞地下油氣資源。 5
8、井噴失控使油氣無控制的噴出井口進入空中,造成環(huán)境污染,影響周圍千家萬戶的命安全,影響農(nóng)田水利、漁場、牧場、林場建設。 6井噴失控涉及面廣,在國際、國內(nèi)造成不良的社會影響;影響修井作業(yè)隊伍的形象,對該企業(yè)的生存和發(fā)展不利。14 總之,井噴失控是井下作業(yè)中性質(zhì)嚴重、損失巨大的災難性事故。一旦發(fā)生井噴失控,將會自然環(huán)境污染、油氣資源的嚴重破壞,還易釀成火災、造成設備毀壞、油氣井報廢、甚至人員傷亡。因此,必須牢固樹立“安全第一,預防為主,以人為本”的指導思想。15 二、井噴失控的原因 從以上的實例和井噴失控的危害可知弄清井噴失控的原因及防止井噴失控是非常重要的,也是必須要搞明白的;因此,修井作業(yè)人員首
9、先要深刻分析以往的事故案例,從中吸取經(jīng)驗教訓;縱觀各油氣田井噴失控的實例,分析井噴失控的直接原因,大致可歸結(jié)為以下幾點: 1井控意識不強,違章操作。 2起管柱產(chǎn)生過大的抽吸力。16 3起管柱不灌或沒有灌滿修井液。 4施工設計方案中偏面強調(diào)保護油氣層而使用的修井液密度偏小,導致井筒液柱壓力不能平衡地層壓力。 5井身結(jié)構(gòu)設計不合理及完好程度不夠。 6地質(zhì)設計方案未能提供準確的地層壓力資料,造成使用的修井液密度低于地層壓力,致使井筒液柱壓力不能平衡地層壓力,導致地層流體侵入井內(nèi)。 7發(fā)生井漏后,液柱壓力降低,當液柱壓力低于地層壓力時就會發(fā)生井侵、井涌乃至井噴。 8周圍注水井不停注水或未減壓。17第三
10、節(jié) 井控工作的重要性 一、對井控工作的認識 采用先進的井控技術(shù)和井控設備才是發(fā)現(xiàn)油氣層,保護油氣層的唯一正確途徑。做到既不污染地層,也不發(fā)生井噴;一旦一次控制未能準確實施,出現(xiàn)溢流后,還可以使用先進的井控設備及時進行關井,實施二次控制。從而有利于保護油氣層、保護地面設備及環(huán)境。 二、如何做好井控工作 井控工作做的如何,直接關系到鉆修井隊伍、油氣田承包經(jīng)營者及國家的利益,做好井控工作意義重大。 18 1、各級領導干部必須高度重視井控工作。要充分認識到井噴失控是修井工程中性質(zhì)嚴重、損失巨大的災難性事故 。 2、抓好五個環(huán)節(jié)。必須思想重視,措施正確,嚴格管理,技術(shù)培訓,裝備配套。 3、要認真對待油層
11、套管薄弱的井的井控工作。 19 4、在注意高壓井防噴的同時,也要注意中低壓油氣井的防噴。 5、井控工作要各部門密切配合,常抓不懈。6、要嚴格執(zhí)行井控規(guī)定和井控實施細則的有關規(guī)定。 20三、執(zhí)行過程中比較容易出現(xiàn)的問題:執(zhí)行過程中比較容易出現(xiàn)的問題: 21第四節(jié) 甲乙雙方的職責、 義務 為了做好井下作業(yè)井控工作,作業(yè)監(jiān)督(甲方代表)、修井承包單位和井下作業(yè)隊伍具有以下職責。22甲方監(jiān)督的職責.義務 1、監(jiān)督修井作業(yè)安全進行。 2、向承包方提出修井設計、修井方法和井控設計及防噴作業(yè)要求, 使之控制可能遇到的緊急情況。 3、保證甲方規(guī)章制度得到遵守和落實。 4、檢查防噴設備的安裝是否正確,試壓與維護
12、保養(yǎng)是否符合規(guī)定。 5、確保在修井作業(yè)中遵守有關井控規(guī)定和程序。 6、保證所有修井人員對裝上的防噴設備的操作受過充分的訓練及執(zhí)行井控操作證制度。 7、確保足夠的修井液的供應。 8、有權(quán)在任何時候要求檢查、試驗或更換防噴設備。23 9、熟悉安全并有效地從井里把井涌修井液循環(huán)出來的各種程序。 10、依據(jù)井底常壓井控法,提出慢速泵壓,保證安全地將井涌循環(huán)出來。 11、維持足夠密度的修井液,防止地層流體侵入井內(nèi)。 12、從上一級監(jiān)督那里得到建議和指導。 13、確保所有防噴措施的實行都要有利于環(huán)保。 14、包括溢油或其他可能的污染物在內(nèi)的事故。 15、提高效益,降低生產(chǎn)經(jīng)營成本。24作業(yè)隊責任與義務 1
13、、接受并執(zhí)行作業(yè)監(jiān)督(建設方)代表的指導,并報告與修井安全有關的所有情況。 2、進行安全正常的修井工作保證修井質(zhì)量,完成修井任務。 3、熟悉防噴裝置,并能在緊急情況下關井。 4、認真執(zhí)行井控規(guī)定和井控實施細則的要求。25施工單位的責任與義務 1、執(zhí)行修井的有關技術(shù)標準,保證修井安全。 2、按設計要求,為修井提供適合的防噴裝備。 3、 確保防噴裝備的安裝正確,試壓合格,檢查和保養(yǎng)及時,提供技術(shù)保障。 4、提供的作業(yè)隊應是防噴設備操作訓練有素,配置齊全的有資質(zhì)的作業(yè)隊伍。 5、認真執(zhí)行甲方提供的工程施工設計。26 井控設計 按照中國石油天然氣集團公司二00六年六月頒發(fā)的石油與天然氣井下作業(yè)井控規(guī)定
14、,井下作業(yè)的地質(zhì)設計、工程設計、施工設計中應有相應的井控要求或明確井控設計。 27第一節(jié) 油(氣)井的基本數(shù)據(jù) 一、地質(zhì)設計(送修書或地質(zhì)方案) 應提供 :井身結(jié)構(gòu)、井口裝置、井下管串結(jié)構(gòu)、落物情況、井下地層情況、套管鋼級、壁厚、尺寸、水泥返深及固井質(zhì)量等資料,提供本井產(chǎn)層的性質(zhì)(油、氣、水)、本井或鄰井目前地層壓力或原始地層壓力、油氣比、采油、注水注汽區(qū)域的注水、注汽壓力、與鄰井地層連通情況、地層流體中硫化氫等有毒有害氣體含量,以及井控相關提示。28 二、井下作業(yè)工程設計 應提供:建設單位的工程設計中應有目前井口裝置、井下管串結(jié)構(gòu)、落物情況、井下地層情況、套管的技術(shù)狀況,明確壓井液的類型、性
15、能和壓井要求等,提供施工壓力參數(shù)、施工所需的井口、井控裝備組合及壓力等級,提示本井和鄰井在生產(chǎn)及歷次施工作業(yè)中硫化氫等有毒有害氣體的監(jiān)測情況。 壓井液密度的確定應以鉆井資料顯示最高地層壓力系數(shù)或?qū)崪y地層壓力為基準,再加一個附加值。附加值可選用下列兩種方法之一確定: (一)油水井為0.050.1g/cm3;氣井為0.070.15g/cm3 (二)油水井為1.53.5MPa;氣井為3.05.0MPa 29三、施工設計依據(jù) 施工單位依據(jù)地質(zhì)設計和工程設計做出施工設計,必要時查閱鉆井及修井井史等資料和有關技術(shù)要求,在施工設計中要明確防噴器組合、節(jié)流、壓井管匯的選擇、井控裝備的安裝、試壓要求、壓井液性能
16、、用量、壓井材料及處理劑的儲備量等,并細化各項井控措施。30第二節(jié) 井控設計的主要內(nèi)容 一、與井控設計有關的法規(guī)、后勤供應、成本與安全 二、井控設備選擇 三、應急計劃(人員安全、防止污染、恢復控制) 四、 應急予案的內(nèi)容 (井基本情況、組織機構(gòu)、工作職責、物質(zhì)儲備、井噴失控處理、救援及通訊聯(lián)絡)31第三節(jié) 井控設計參數(shù)確定及井場布置 施工單位應根據(jù)地質(zhì)設計和工程設計作出施工設計,必要時應查閱鉆井及修井史等資料和有關要求,選配壓井液及相應壓力等級的井控裝置。 對井場周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學校、國防設施、高壓電線、廠礦等工業(yè)與民用設施應進行現(xiàn)場勘察,并在工程設計中標注說明和提出相應的防范要求。
17、32 施工單位應復核在井場周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學校、廠礦等工業(yè)與民用設施情況,并制定具體的預防和應急措施(勘探井3KM、開發(fā)井2KM)。 作業(yè)施工現(xiàn)場的井場電路布置、設備安裝、井場周圍的預設設施的安裝擺放要符合有關標準規(guī)定,并且要確保作業(yè)正常施工。 設計完畢后,按規(guī)定程序進行審批,未經(jīng)審批同意不準施工。 33設計中常見問題設計中常見問題一:一:地質(zhì)設計中應提供的資料不全,有的資料過地質(zhì)設計中應提供的資料不全,有的資料過于陳舊,井控風險提示不具體,尤其是地質(zhì)設于陳舊,井控風險提示不具體,尤其是地質(zhì)設計中提供的壓力資料及與鄰井的連通情況等資計中提供的壓力資料及與鄰井的連通情況等資料,經(jīng)常出現(xiàn)
18、缺項的情況,使工程設計之中的料,經(jīng)常出現(xiàn)缺項的情況,使工程設計之中的防噴措施制定缺少依據(jù)。還有的地質(zhì)設計中所防噴措施制定缺少依據(jù)。還有的地質(zhì)設計中所給出的資料過于陳舊,根本沒有參考價值,使給出的資料過于陳舊,根本沒有參考價值,使工程設計無所適從。工程設計無所適從。34 二:二:工程設計中的井控措施要求不具體。例如工程設計中的井控措施要求不具體。例如防噴措施往往出現(xiàn)不提供井控裝置的壓力等級,防噴措施往往出現(xiàn)不提供井控裝置的壓力等級,只寫上只寫上“按某某單位井控實施細則安裝防噴按某某單位井控實施細則安裝防噴器器”;不按規(guī)定提供施工井口周邊特殊的環(huán)境不按規(guī)定提供施工井口周邊特殊的環(huán)境情況及必要的防范
19、措施等,使防噴措施沒有可情況及必要的防范措施等,使防噴措施沒有可操作性。操作性。35 三:三:施工設計經(jīng)常出現(xiàn)不能嚴格按照工程設計施工設計經(jīng)常出現(xiàn)不能嚴格按照工程設計要求細化,量化各項防噴措施,比如設計使用要求細化,量化各項防噴措施,比如設計使用防噴器,不在施工方案中防噴器,不在施工方案中 注明其耐壓等級,不注明其耐壓等級,不寫明具體型號。應急預案經(jīng)常出現(xiàn)缺乏個性,寫明具體型號。應急預案經(jīng)常出現(xiàn)缺乏個性,沒有針對性的問題,需要進一步改進。沒有針對性的問題,需要進一步改進。 四:四:方案審批手續(xù)需要進一步健全和完善,簡化方案審批手續(xù)需要進一步健全和完善,簡化審批程序,執(zhí)行不嚴格。審批程序,執(zhí)行不
20、嚴格。36 井內(nèi)溢流 氣體是可以壓縮的流體,其體積取決于其上所加的壓力。壓力增加,其體積減小;壓力降低,其體積增加。氣體的壓力和體積的關系隨氣體類型不同而變化。然而,天然氣的壓力體積變化情況,近似于“反比例”。也就是,當壓力減少一半,其體積增加一倍。 氣體比修井液的密度低得多,因此,修井液中的氣體總有一個向上運移的趨勢。不管是關井還是沒有關井,氣體運移總是可能發(fā)生的。 氣體的這兩個特性使井控工作復雜化,可膨脹氣體的運動,造成靜液柱壓力和井眼壓力的改變,必須了解和預計到這個變化,以便控制氣侵。37第一節(jié) 氣侵的一些特點 地層中流體存在的狀態(tài)有油、氣、水單獨存在的,也有油、氣、水共存的。然而,即使
21、油侵、水侵往往也伴隨有一些天然氣。由于氣體的特性,天然氣無論是在侵入的方式方面,還是在井內(nèi)的運動狀態(tài)方面,都不同于油侵和水侵。為了有效地進行防噴和壓井作業(yè),熟悉掌握氣侵的一些特點是十分重要的。38 一、氣體定律;PV=ZnRT(天然氣) 二、氣侵的途徑與方式1、巖石孔隙中所含的氣體侵入修井液、在井底形成氣拄。 2、當高壓氣層部位是裸眼或套管損壞時,則氣體擴散量就會增加。 三、氣侵對井筒液柱壓力Pm的影響 僅僅由于氣侵,井底修井液液柱壓力的減少是非常有限的。只要采取有效的除氣措施,保證使泵入的修井液保持原有的密度就不會有井噴的危險。但是如果沒有及時有效的除氣,讓氣侵修井液重新泵入井內(nèi),而且繼續(xù)不
22、斷地受到進一步氣侵,則井底修井液液柱壓力將不斷下降,終于會失去平衡,導致井噴。39第二節(jié)第二節(jié) 井內(nèi)積聚有氣柱時,造成井內(nèi)積聚有氣柱時,造成修井液自動外溢和井噴的條件修井液自動外溢和井噴的條件 一、氣柱在井中上升或者被循環(huán)的修井液推著上行時體積會大大膨脹 二、關井時,氣侵修井液對作用在井筒(從井底到井口)的壓力的影響 (1)考慮到關井時井口將作用有相當高的壓力,因此要求井口裝置必須具有足夠高的工作壓力。 (2)不應該使井長時間關閉而不循環(huán)。因為長期關井將使井口作用有很高的壓力,而井底則作用有極高的壓力。這就有可能,或者超過井口裝置的耐壓能力,或者超過井中套管柱或地層所能承受的壓力,造成井口失去
23、控制,套管憋破,地層憋漏,以致發(fā)生井噴井漏等嚴重復雜情況。40 (3)在將井內(nèi)氣侵修井液循環(huán)出井時,為了不使井口和井內(nèi)發(fā)生過高的壓力,必須允許天然氣膨脹。 (4)在較長期的關井以后,由于天然氣在井內(nèi)上升而不能膨脹,井口壓力不斷上升。這時容易產(chǎn)生的誤解是,認為地層壓力非常高,等于井口壓力再加上修井液柱壓力,并且想據(jù)此算出所需的修井液密度。實際上,這是完全錯誤的。從前述已經(jīng)知道,這時井口壓力的增加是由于天然氣不能膨脹的結(jié)果。因此,在天然氣上升而不能膨脹的情況下,地層壓力并不等于井口壓力加修井液柱壓力,也不應這樣來計算所需的修井液密度。41第三節(jié) 溢流的原因與預防 盡早發(fā)現(xiàn)溢流顯示是井控技術(shù)的關鍵環(huán)
24、節(jié)。井噴通常很少突然發(fā)生,大多數(shù)井在井噴前都有一些先兆,只要觀察及時,準備充分,加以有效的預防措施,絕大多數(shù)是可以避免的。 一、溢流的原因 二、溢流的主要原因分析及預防42第四節(jié) 溢流的發(fā)現(xiàn) 雖然異常高壓地層是對修井的真正危險,但是許多井噴卻是發(fā)生在有著正常壓力的情況下。其中大多數(shù)發(fā)生在起油管的時候。當起出一批油管時,由于循環(huán)停止又加上抽汲作用,井底壓力降低,地層中的流體就企圖流入井內(nèi)。必須在地層流體剛流入井內(nèi)時就發(fā)現(xiàn)它,因為小的流入比大流入容易控制的多。 地層流體流入井內(nèi)修井液中會帶來各方面的變化,及時注意到這些變化就可以迅速發(fā)現(xiàn)地層流體的流入。這些變化有:修井液池液面升高;修井液從井中流出
25、;鉆速突快(側(cè)鉆時);循環(huán)壓力下降;天然氣、油、或鹽水顯示。43 第五節(jié) 溢流的控制 一、保證發(fā)現(xiàn)溢流后,能迅速按關井程序控制井口的優(yōu)點: 1控制住井口,使井控工作處于主動,有利于安全壓井。 2制止地層流體繼續(xù)入井。 3可保持井內(nèi)有較多的修井液,減小關井壓力。 4可以比較準確地確定地層壓力。 5可以準確確定壓井液密度。44 二、控制的方法 1硬關井:發(fā)現(xiàn)溢流立即關防噴器。 應關時,關井動作少,關井快,但硬關井時井控裝置受到“水擊效應”的作用,存在一定危險性,我國一般不采用此方法關井。 2軟關井:發(fā)現(xiàn)溢流后,首先打開放噴閥,關封井口,關節(jié)流閥。 軟關井盡管比硬關井動作多,關井慢,但它防止了“水擊
26、效應”作用于井口裝置,還可以在關井過程中試關井。我國各油田均采用此方法制定關井程序。 3半軟關井:發(fā)現(xiàn)溢流后,首先開節(jié)流管匯一側(cè)(即節(jié)流閥半開),讓井內(nèi)流體有第二出口的情況下,在關閉井口防噴器的方法。45三、井口壓力控制 發(fā)生溢流后要及時發(fā)出警報信號(信號統(tǒng)一為報警一長鳴笛信號,關井兩短鳴笛信號,解除三短鳴笛信號),按正確的關井方法及時關井,其關井最高壓力不得超過井控裝備額定工作壓力、套管實際容許的抗內(nèi)壓強度兩者中的最小值。46井下作業(yè)過程中的井控工作 作業(yè)過程的井控工作主要是指在作業(yè)過程中按設計要求,使用井控裝備和工具,采取相應的技術(shù)措施,快速安全控制井口,防止井涌、井噴、井噴失控和著火或爆
27、炸事故的發(fā)生。 油、氣井井噴是作業(yè)施工過程中的一種工程事故,只要預防準備工作充分,措施得當,及時組織搶險加以控制,是可以避免的。井噴有其自身的規(guī)律性,預防井噴、消滅井噴在井下作業(yè)中是完全能夠做到的。 47第一節(jié) 施工前的井控準備工作 施工前,作業(yè)隊應向全隊職工進行地質(zhì)、工程和井下等方面的技術(shù)措施交底,并明確班組各崗位分工。對施工現(xiàn)場的井控裝備、配備的防噴工具進行檢查,使之處于完好狀態(tài)。施工現(xiàn)場使用的放噴管線、節(jié)流及壓井管匯必須符合使用規(guī)定,并試壓合格。鉆臺上(或井口邊)應備有能連接井內(nèi)管柱的旋塞或簡易防噴裝置作為備用內(nèi)、外防噴工具。按設計要求備足壓井液;現(xiàn)場井控工作要以班組為主,按應急計劃進行
28、演練,做到能及時發(fā)現(xiàn)溢流、迅速報警和正確關井,關井最高壓力不得超過允許關井壓力值。48 一、施工設計的安全要求 一口井能否安全施工,設計起著關鍵的作用。一份合格的設計可指導順利施工,反之將導致不可彌補的損失。一般因設計失誤而導致的井噴事故教訓都是十分深刻的。為在施工過程中萬無一失,施工設計的編制、審批等必須遵循以下條款。 1施工目的明確,有關防噴器措施的要求具體。 2新井和試油、試氣井施工設計的制定,應參照鉆井鉆穿油層時完井液性能,認真選擇好合理的壓井液。 49 3在編制工程設計時,對射(補)孔層、氣層、高壓層的方案編制更要周密考慮,并向參加施工人員進行詳細的技術(shù)交流。 4嚴格設計的逐級審批手
29、續(xù)。 5對井內(nèi)帶有大直徑工具(工具外徑超過油層套管內(nèi)徑80%以上)的井,設計中應規(guī)定上提管柱的速度以及詳細的防噴措施,嚴禁高速提管柱抽汲井筒。 6根據(jù)不同的施工類別和防噴、防火規(guī)定,對防噴裝置和消防設施的配備數(shù)量要明確要求。 7選擇使用有利于防止和控制井噴的井下管柱和工具,以適應突發(fā)事故的處理和補救措施的需要。50二、井控裝置準備 所謂井控裝置,是指實施油、氣井壓力控制技術(shù)所用的設備、專用工具和管匯等。 為滿足控制油、氣井壓力的需要,井控裝置必須具備在施工過程中監(jiān)測井口情況、對異常情況進行準確地預報等功能,以便采取相應的預防措施。當井涌或井噴發(fā)生時,井控裝置能迅速控制井口,節(jié)制井筒內(nèi)流體壓力的
30、釋放,并及時泵入性能合格的加重壓井液,恢復和重建井底平衡壓力。即使發(fā)生強烈井噴或井噴失控以致發(fā)生火災事故時,井控裝置也應具備有效地處理事故及進行不壓井起下管柱等特殊作業(yè)的功能。51三、防噴器選用注意事項三、防噴器選用注意事項: :52 四、施工井場安裝 1 1、防噴器應按工程設計的要求,安裝在井口四通(三通)上。 在確認鋼圈人槽、上下螺孔對正和方向符合要求后,應上全連接螺栓,對角上緊。 防噴器安裝后,應保證防噴器的通徑中心與天車、游動滑車在同一垂線上,垂直偏差不得超過 10mm。 2、 遠程控制臺安裝在距井口不少于 25m ,便于司鉆(操作手)觀察的位置,并保持不少于 2m 寬的人行通道;周圍
31、 10m 內(nèi)不允許堆放易燃、易爆、易腐蝕物品。 53 四、施工井場安裝 儲能器完好,壓力達到規(guī)定值,并始終處于工作狀態(tài)。 3、井控管匯應使用合格的管材,含硫化氫油氣井應使用抗硫化氫的管材和配件。 轉(zhuǎn)彎處應使用不小于 90度的鋼質(zhì)彎頭,氣井(高氣油比井)不允許用活動彎頭連接。4、放噴管線應是鋼質(zhì)管線,至少應接一條,其通徑不小于 50 mm 。 54 四、施工井場安裝 放噴管線出口應接至距井口 30m 以上的安地帶;高壓油氣井或高含硫化氫等有毒有氣體的井,放噴管線應接至距井口 75m 以的安全地帶。 放噴管線每隔 10m 一15m 、轉(zhuǎn)彎處用地錨或地腳螺栓水泥基墩(長、寬、高分別為 0 . 8m
32、, 0 . 6m , 0 .8m )或預制基墩固定牢靠,懸空處要支撐牢固;管線出口處2m 內(nèi)宜加密固定。若跨越 IOm 寬以上的河溝、水塘等障礙,應架設金屬過橋支撐。 55 五、裝置試壓1 除防噴器控制系統(tǒng)采用規(guī)定的液壓油試壓外,其余井控裝置試壓介質(zhì)均為清水。2、試壓穩(wěn)壓時間不少于 1 Omin ,允許壓降不大于 0 . 7MPa ,密封部位無滲漏為合格。 3、放噴管線、測試流程試驗壓力不低于 10MPa 。分離器及安全閥的現(xiàn)場試驗壓力值,執(zhí)行工程設計中的要求。 4 、現(xiàn)場每次拆裝防噴器和井控管匯后,應重新試壓。56第二節(jié) 射孔、誘噴施工中防噴 一、射孔施工中防噴 射(補)孔是油井完成和改善地
33、層供液狀況的重要工序。通過射孔,使油層和井筒通過井眼連通起來,達到投產(chǎn)和增產(chǎn)的目的。但是,射孔時,也最易發(fā)生井噴。 常規(guī)電纜射孔時,要安裝電纜防噴器試壓。并核對“射(新補)孔通知單”,確保射孔層位及井段準確無誤。常規(guī)電纜射孔過程中要有專人觀察井口顯示情況,若液面不在井口,應及時向井筒內(nèi)灌入同樣性能的壓井液,保持井筒內(nèi)靜液柱壓力不變。 57 安裝射孔防噴器和防噴管進行常規(guī)電纜射孔的井,在發(fā)生溢流時,應停止射孔,及時起出射孔槍身,來不及起出射孔槍時,應剪斷電纜,迅速關閉電纜防噴器。 射孔結(jié)束后,要有專人負責監(jiān)視井口,確定無異常時,才能卸掉射孔裝置,應立即下管柱并進行下步工作。58 二、誘噴施工中防
34、噴 1液體替噴 1)替噴前應按設計要求,選用規(guī)定密度的替噴液體。 2)進口管線及井口裝置應試壓合格,出口管線必須接鋼質(zhì)直管線,有固定措施。 3)選用可燃性液體做替噴液時,井場50米范圍內(nèi)嚴禁煙火。 4)高壓油、氣井及井下帶封隔器工具的井應采用二次替噴。 5)替噴過程中,要注意觀察、記錄返出流體的性質(zhì)和數(shù)量。當油、氣被誘流至井內(nèi)后,如有以下顯示:井口壓力逐漸升高,出口排量逐漸增大,并有油、氣顯示,停泵后井口有溢流,噴勢逐漸增大,說明替噴成功。 6)應采用正循環(huán)替噴方法,以降低井底回壓,減少對油氣層的傷害。替噴過程中,要采用連續(xù)大排量,中途不得停泵,套管出口放噴正常后,再改變油管柱,裝油嘴控制生產(chǎn)
35、。59 2抽汲誘噴 1)抽汲誘噴前要認真檢查抽汲工具,防止松扣脫落,并裝好防噴盒、防噴管。防噴管長度必須大于抽子、加重桿、繩帽總長度0.5米以上,其內(nèi)徑不小于油管內(nèi)徑。 2)地滑車必須有牢固固定措施,禁止將地滑車栓在井口采油樹或井架大腿底座上。 3)抽子沉沒深度,一般不超過150米,對高壓或高氣油比的井不能連續(xù)抽汲,每抽23次及時觀察動液面上升情況。 4)抽汲過程中,操作人員要集中精力,井口有專人負責看好標記。停抽時,抽子應起至防噴管內(nèi),不準在井內(nèi)停留。 5)特殊井、異常高壓井和高含硫化氫等有毒有害氣體的井,不允許夜間進行誘噴作業(yè) 。 6)抽汲中若發(fā)現(xiàn)井噴,則應迅速將抽子起入防噴管內(nèi)。60 3
36、高壓氣舉及注氮誘噴 如采用液體替噴和抽汲誘噴無效時可采用氣舉和注氮誘噴。 1)進口管線應全部用高壓鋼管線,試泵壓力為最高壓力的1.5倍,不刺不漏。出口管線禁用軟管線和彎頭,并有固定措施。 2)壓風機及施工車輛距井口不得小于規(guī)定距離,排氣管上裝消聲器和防火帽。 3)氣舉時,操作人員要離開高壓管線區(qū)。氣舉中途因故障停舉維修時,要放壓后進行。 4)氣舉后應根據(jù)油層結(jié)構(gòu)及設計要求確定放空油嘴的大小,禁止用閘門控制放氣。必要時裝雙翼采油樹樹控制放氣量,嚴防出砂。 5)氣舉施工必須有嚴密可靠的防爆措施,否則不得采用氣舉法誘噴。尤其對天然氣量較大的井,應先排放凈井筒內(nèi)的天然氣后再舉。 6)利用注液氮誘噴時,
37、要謹防泄漏。施工人員應穿戴好勞保用品,以防灼傷。61第三節(jié) 大修工藝中防噴 由于油、水井大修工藝是處理井下復雜事故的大型作業(yè)施工,一般施工周期較長,壓井液易被氣侵后密度下降;或因井內(nèi)事故憋住地層壓力,解除事故后壓力易突然釋放;以及上提管柱時的活塞效應等,都易發(fā)生井噴,為此必須注意: 1嚴格按設計要求選配壓井液,備足井筒容積1.5倍的用量。 2按標準裝好井控裝置,并試壓合格。 3有漏失層的井要連續(xù)灌注壓井液,保持井筒液柱壓力與地層壓力平衡。 4對封隔器膠皮卡的井和大直徑落物打撈的井,距井段 300m 以內(nèi),起下管柱速度不得超過 5m / min ,切不可使用高速檔。同時要加強保護套管措施。 62
38、第四節(jié) 特殊井施工過程中的防噴措施 在高壓油氣井、高含硫和高危地區(qū)(新探區(qū)油氣井)、等特殊井施工時,由于對地層認識還不夠,具有一定的風險性,防噴措施也要響應提高一個壓力等級。具體如下:63 1井口采油樹、防噴裝置、管匯流程均要選用適合特殊情況的高壓裝置,并經(jīng)試壓合格后再使用。 2井場備足合格的壓井液,壓井液的密度應參考鉆井鉆穿油層的資料,儲備數(shù)量為井筒容積的1.5-2倍。 3高壓流程、管匯、分離器及其他高壓設施安裝應有固定措施。 4取樣操作人員應熟悉流程,平穩(wěn)操作。 5三項設計按規(guī)定審核、審批齊全,施工設計由施工單位領導審批,嚴禁違章操作。 6、打撈作業(yè)應符合 SY / T 5587.12 一
39、 2004 中的相應規(guī)定。 647、有毒有害氣體作業(yè):、有毒有害氣體作業(yè): 65(10ppm)時設置警示牌。綠色:(10ppm)。黃色:(10ppm)(20ppm)紅色:(20ppm)。66行業(yè)標準規(guī)定(行業(yè)標準規(guī)定(SY/T6610-2005SY/T6610-2005)B B、危險臨界濃度:危險臨界濃度:150mg/150mg/, ,允許允許1010分鐘暴露分鐘暴露 . .(100PPm)(100PPm)C C、既時危險濃度:既時危險濃度:450mg/450mg/ . .(300PPm300PPm). .A A、安全臨界濃度:允許連續(xù)暴露安全臨界濃度:允許連續(xù)暴露 8 8小時而對小時而對人體
40、不產(chǎn)生危害。行標人體不產(chǎn)生危害。行標30mg/30mg/ . (20PPm) . (20PPm)。67 行業(yè)標準規(guī)定(行業(yè)標準規(guī)定(SY/T6610-2005SY/T6610-2005)井口點火方案:若現(xiàn)場存在點火的必要性,宜制定井口點火方案:若現(xiàn)場存在點火的必要性,宜制定井口點火方案,授權(quán)決定點火人員應在應急預案中井口點火方案,授權(quán)決定點火人員應在應急預案中明確,而且只有在下述情況相當明確才能進行;明確,而且只有在下述情況相當明確才能進行;1 1、危及生命和財產(chǎn)安全;、危及生命和財產(chǎn)安全;2 2、現(xiàn)場控制已毫無希望;、現(xiàn)場控制已毫無希望;點火預防措施:所有人員應撤離到臨時安全區(qū),距點火預防措
41、施:所有人員應撤離到臨時安全區(qū),距井口盡量遠的安全地帶。另外,只有有資質(zhì)的人員井口盡量遠的安全地帶。另外,只有有資質(zhì)的人員才能實施點火。才能實施點火。68第五節(jié) 井下作業(yè)過程中發(fā)生井噴的安全處理 當作業(yè)過程中發(fā)生井噴時,為減少地下資源的損失和環(huán)境污染,保護國家財產(chǎn)和人民群眾生命安全,迅速控制井噴是一切工作的當務之急。現(xiàn)場各級指揮人員和施工搶險人員要趁著冷靜,采取各種手段和有效措施。首先是利用現(xiàn)場所具備的井控設備和防噴設施關閉井口,及時調(diào)配壓井液并泵入井內(nèi),提高井筒液柱壓力來制止井噴。與此同時要搞好現(xiàn)場組織工作,加強安全防范措施,確保搶險工作的順利進行。69 對各種異常情況的處理方法 施工中當出
42、現(xiàn)各種井噴異常情況時(如地層嚴重漏失,井口外溢量增大,氣體增強或油管自動上頂?shù)龋敯嗳藛T的主要處理方法是: 1.堅守崗位,服從現(xiàn)場指揮,沉著果斷地采取各種有效措施,防止井噴的繼續(xù)發(fā)展和擴大。 2迅速查明井噴的原因,及時準確地向有關部門匯報,并做好記錄。 3當井下鉆具出現(xiàn)自動上頂時,要盡快坐上懸掛器,對角上緊全部頂絲,快速裝上井口或防噴裝置,做好下步措施的準備工作,泵入適當密度的壓井液,提高井筒內(nèi)液柱壓力,待壓力平衡穩(wěn)定后再繼續(xù)施工。 4當射(補)孔中途發(fā)現(xiàn)井口有油、氣顯示并快速外溢時,要停止射孔。在允許的條件下,立即提出電纜,注意觀察井口變化。如來不及提出時,要迅速截斷電纜,搶關防噴裝置。
43、5射孔后出現(xiàn)嚴重漏失的井,要及時向井內(nèi)灌注壓井液,并適當提高其粘度,防止壓井液進一步漏失。 6當發(fā)現(xiàn)井筒內(nèi)壓井液被氣侵、密度降低時,要及時替入適當密度的壓井液,將原井筒液體全部替凈,或用清水循環(huán)脫氣。70 搶救工作的組織及準備 搶救過程中的正確組織和指揮,是制止井噴的關鍵。各級指揮人員和參加搶救人員,在搶救過程中應堅定沉著,忙而不亂,緊張而有序地進行工作。為此,平時就應該經(jīng)常進行以下工作: 1增強搶險搶救意識,定期對各有關人員進行防噴搶救知識的培訓,以防麻痹大意和臨戰(zhàn)慌亂。施工大隊和小隊平時要成立以主要負責人為主的搶救預備隊,做到召之即來,來之能戰(zhàn),戰(zhàn)之能勝。 2以預防為主,認真做好搶救器材、
44、工具的準備。施工大隊應備有一臺搶險工程車。各種搶救用器材、工具有專人負責保管,定期檢查保養(yǎng),確保靈活好用,不準隨時挪用。 3當接到井噴事故報警后,要迅速集合隊伍、調(diào)集器材到現(xiàn)場。同時,立即成立由工程地質(zhì)、交通安全、保衛(wèi)等人員組成的搶險領導小組并開始工作。 4制定搶救方案要從最壞處著眼,向最好處努力。制定多套方案,并向參加搶救的全體人員交底,讓每個參戰(zhàn)人員都清楚實施步驟和有關注意事項。在實施搶救方案的過程中,指揮人員要在現(xiàn)場指揮并隨時掌握進展情況,隨時采取緊急措施,直到制止住井噴。71 井噴后搶救過程中人身安全防護措施 由于搶救工作是在高含油、氣危險區(qū)進行,隨時會發(fā)生爆炸、火災及人員中毒等事故。
45、地層大量油、水、砂的噴出會造成地面下塌等多種危險因素,搶救人員的安全防護措施至關重要。 1安全搶救人員要穿戴好各種勞保用品,必要時要帶上防毒面具、口罩、防振安全帽,系好安全帶、安全繩。 2消防車及消防設施要嚴陣以待,隨時應付突發(fā)事故的發(fā)生。 3醫(yī)護搶救人員到現(xiàn)場守候,做好救護工作的一切準備。 4全體搶救人員要服從現(xiàn)場指揮的統(tǒng)一指揮,隨時準備好。 5一旦發(fā)生爆炸、火災、塌陷等意外事故時,人員、設備能迅速撤離現(xiàn)場。 6在高壓含油、氣區(qū)域搶險時間不易太長,組織救護隊隨時觀察因中毒等受傷人員,及時轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域進行救護。72 井噴制止后的善后工作 造成作業(yè)過程中的井噴事故,無論大小都要認真分析原因,接
46、受教訓,并做好善后工作,以便把損失降到最低限度。 1井噴制止后要進一步加固井口和防噴裝置,泵入適當密度的壓井液,重新恢復井筒液柱壓力,平衡地層壓力。按著原施工設計要求繼續(xù)施工,達到作業(yè)修井的目的。 2有關部門和施工單位要分析事故原因,總結(jié)經(jīng)驗,從中吸取教訓,并將事故經(jīng)過詳細記載,以備今后引以為戒。 3調(diào)查井噴事故造成的地面污染情況,如農(nóng)田、房屋、樹木等的污染面積及數(shù)量,設備工具損壞情況以及經(jīng)濟損失等。環(huán)保部門要積極組織消除地面環(huán)境污染,恢復地貌。 4地質(zhì)部門要認真分析地下油、氣層因井噴帶來的新變化,估算噴吐出井外的流體數(shù)量(原油、天然氣、水、砂量等),作為以后油田開發(fā)的參考資料。73 壓 井
47、第一節(jié) 壓井概述 在作業(yè)過程中,當井口敞開后一旦液柱壓力低于地層壓力,勢必造成井內(nèi)流體無控制地噴出,即有害于地層,又不利于施工。解決這個問題有兩種方法,一是采用不壓井不放噴井口裝置控制,可以使高壓油氣水井在作業(yè)時不噴;另一方法是采用設備從地面往井里注入密度適當?shù)牧黧w,使井筒里的液柱在井底造成的回壓與地層的壓力相平衡,恢復和重建壓力平衡的作業(yè)(通常稱為壓井)。74 一、壓井 壓井就是將具有一定性能和數(shù)量的液體,泵入井內(nèi),并使其液柱壓力相對平衡于地層壓力的過程?;蛘哒f壓井是利用專門的井控設備和技術(shù)向井內(nèi)注入一定重度和性能的修井液,建立壓力平衡的過程。 壓井是修井施工中最常用、最基本的作業(yè),往往是其
48、他作業(yè)的前提。壓井作業(yè)的成敗,影響到該井施工質(zhì)量和效果。其關鍵是正確地確定地層壓力,選擇足夠的合乎性能要求的壓井液,一套合理的施工方法和有效的施工設備。 壓井的目的是暫時使井內(nèi)流體在修井施工過程中不噴出,方便作業(yè)。壓井要保護油層,要遵守“壓而不噴,壓而不漏,壓而不死”三原則。必須采取以下四項產(chǎn)層保護措施: 1選用優(yōu)質(zhì)壓井液。 2低產(chǎn)低壓井可采取不壓井作業(yè),嚴禁擠壓井作業(yè)(特殊井除外)。 3地面盛液池(或罐)干凈無雜物,作業(yè)泵車及管線要進行清洗。 4加快施工速度,縮短作業(yè)周期,完井后要及時投產(chǎn)。75 二、地層壓力確定的方法 壓井靠一定數(shù)量、一定密度的壓井液實施,而一定數(shù)量、一定密度的確定在地層的
49、靜止壓力或目前地層壓力的測定,因而地層壓力提供的正確與否是選擇壓井液密度的關鍵。76第二節(jié) 壓井液的選擇 壓井是靠壓井液自身的靜壓頭有效地控制地層流體的壓力,地層不可避免地要受到壓井液的影響,其影響程度和壓井效果的好壞,取決于壓井液液柱壓力與地層壓力的對比關系以及壓井液本身的性質(zhì),所采用的加重劑最好是溶于該壓井液的載體。所有入井流體,均與地層巖性配伍性相一致。 為改善或維持油水井生產(chǎn)情況,在原生產(chǎn)井上進行修井作業(yè)時用的流體叫修井液。修井施工應根據(jù)所要求抑制的因素,用初選的修井液作地層巖石和修井液相容性實驗來選擇修井液。 壓井液應具備以下功能: (1)與地層巖性相配伍,與地層流體相容,并保持井眼
50、穩(wěn)定。 (2)密度可調(diào),以便平衡地層壓力。 (3)在井下溫度和壓力條件下穩(wěn)定。 (4)濾失量少。 (5)有一定攜帶固相顆粒的能力。 77第三節(jié) 壓井方法 一、壓井方法的選擇 壓井方法選擇得是否正確是壓井成敗的重要因素,需確定以下因素:一是井內(nèi)管柱的深度和規(guī)范;二是管柱內(nèi)阻塞或循環(huán)通道;三是實施壓井工藝的井眼及地層特性,作為壓井方法選擇的依據(jù)。如果壓井方法選擇不當、計算不準確,可能造成井涌、井噴或井漏,都會損害產(chǎn)層。常用壓井方法有灌注法、循環(huán)法和擠注法三種。78 二、技術(shù)要求及注意事項 1.安全技術(shù)要求 (1)在滿足井下作業(yè)要求條件下,應從簡地面管線,布局要合理緊湊,減少水力損失,有利于安全生產(chǎn)
51、。 (2)所有管線連接好后,應進行地面試壓,試壓值為工作壓力的1.21.5倍,保持無刺漏。 (3)出口接硬管線,內(nèi)徑不小于62mm,要考慮當?shù)丶竟?jié)風向、居民區(qū)、道路、設施等情況,并接出井口35m以外,轉(zhuǎn)彎夾角不小于1200,每隔1015m用水泥墩、螺拴或地錨固定。 (4)地面管線上不能行駛各種車輛,如果管線處必須過車時,應架空或掩埋。 (5)節(jié)流壓井管匯額定工作壓力與所用防噴器的組合的額定工作壓力要一至。 (6)不允許將節(jié)流壓井管匯作為日常灌注管線使用。 2.井被壓住的表現(xiàn) (1)泵壓平穩(wěn),進口排量等于出口排量,進口密度等于出口密度。 (2)返出液體無氣泡,停泵后井口無溢流,進口與出口壓力表上
52、讀數(shù)近于相等。79 三、影響壓井作業(yè)的主要因素 壓井液的性能 壓井過程中,井內(nèi)和地層內(nèi)各種條件都在不斷地對壓井液進行著作用,促使性能合適的壓井液在不斷的變化,影響著壓井的成功率。壓井液性能破壞的主要原因是“四浸”。80第四節(jié)、特殊井壓井工藝 一、氣井和高壓、高油氣比井壓井工藝 氣井和高壓高油氣比井的共同特點是井口壓力高、氣量大,與常規(guī)油水井大修的主要區(qū)別是壓井作業(yè), 首要安全目標是防噴,以及防火、防爆,因此壓井作業(yè)在這類井中顯然優(yōu)為重要。 在氣井和高壓油氣比井中,每一次壓井作業(yè)并不是孤立的,而要考慮實際情況,比如井眼和井口狀況以及受壓極限、井內(nèi)管柱、地面管線、設備能力等。處于關井狀態(tài)井口壓力通
53、常處于最高值,泵送壓力壓力必須高于該值以迫使液體泵入井中。在多數(shù)情況下,常規(guī)油水井的壓井方法也適用于氣井和高壓高油氣比井,所不同的是氣井和高壓油氣比井需動用大級別泵車,甚至壓裂車進行壓井作業(yè);二是壓井液易侵,需要與之相適應的隔氣與脫氣措施。氣侵嚴重的壓井液應考慮使用消泡劑除氣技術(shù)。該技術(shù)有操作簡單,除氣直觀,節(jié)約費用和作業(yè)時間的特點,是確保壓井成功的有效措施之一。81 二、特殊情況下的壓井二、特殊情況下的壓井 1局部置換壓井法。在井筒內(nèi)壓井液需加重,而施工現(xiàn)場無加重劑或加重設備的情況下,局部置換壓井法是一種快速建立壓井目的層液柱壓力的壓井方法。其特點是不需進行加重壓井液的操作,循環(huán)壓井液不超過
54、一周即可把井壓住,節(jié)約了施工時間和費用,施工安全簡便、速度快。但不宜在高壓液柱壓力下部有低壓漏失層的井中作業(yè)。82 2在井內(nèi)無管柱或管柱很少的情況下,應盡量利用井噴的間隙,利用防噴設備進行強行下鉆,當管柱下入高壓層后再壓井。或者安裝一套不壓井起下鉆井口裝置,再下入封隔器,隔絕氣流后壓井。83 3當井口無控制設備時(防噴器系統(tǒng)),應利用井噴間隙的時間強行安裝控制設備,注意打開套管閘門,將噴出流體引出井場,再壓井,也可不用井口控制設備(防噴器等)直接壓井,但這種壓井,不能控制回壓,易發(fā)生井塌,往往在壓完井時發(fā)生卡鉆。 4處理井噴時,由于壓井液密度的增加,容易引起井漏,造成壓井液大量流失,使壓井困難
55、。這時要認真分析,漏失是生產(chǎn)層還是非生產(chǎn)層,是高壓層的上部,還是高壓層的底部,漏失程度怎樣。基本處理原則是先堵漏后壓井,一般的方法是,如果漏層是非生產(chǎn)層,則用快干水泥或重晶石塞堵漏,即在壓井的同時,注入快干水泥或重晶石塞于漏層,用正、反循環(huán)保護水泥塞、重晶石塞以上有壓井液液柱壓力,使快干水泥凝固,重晶石沉淀,達到堵漏目的。若漏層是高壓生產(chǎn)層則可用可溶性暫堵劑注入堵漏,并可保護生產(chǎn)層。 84 5在老油田、老區(qū)塊,由于油田經(jīng)過多年的開發(fā)注水(注氣),地層壓力已不是原始的地層壓力,尤其是遇到高壓封閉區(qū)塊,它的壓力往往高于原始的地層壓力。在這些連通性好的注水(注汽)有效區(qū),應關閉相鄰的注水(注汽)井,
56、泄壓再進行壓井作業(yè)。在修井施工中,液柱壓力與地層壓力平衡時,水對壓井液的影響并不大,壓井液流動時會引起井底相對低壓,水就會逐漸浸入或被壓井液帶入,壓井液逐漸被水浸,性能破壞,因此抓緊施工進度,應盡可能減少循環(huán)洗井。85 6對結(jié)蠟較多井的壓井作業(yè),要注意不能使蠟塊堆積堵塞管柱或通道,發(fā)現(xiàn)泵壓逐漸上升后,應采取放噴措施,擠排交叉作業(yè),放噴量不大于擠入量,如此反復幾次即可排除積蠟。另一種方法是用溶蠟物質(zhì)做前置液,如柴油12m3,疏通蠟堵通道,再進行壓井作業(yè)。 7在上部套管破漏,井內(nèi)有封隔器不能循環(huán)壓井時,可正擠壓井,強提12根管柱解封封隔器,做井口(或者防噴器)后,再進行循環(huán)壓井。高壓井不能強提時,
57、可打開管柱上的循環(huán)孔或在封隔器的上部管柱中射孔,再進行循環(huán)壓井。 86 8放噴降壓法。在注水井上作業(yè)時,有控制地放噴,使井口壓力降低,便于拆卸井口,進行修井施工。但這樣一來,地層壓力下降,注水補充的能量也前功盡棄了,而且對于各層排放出來的水量無法知道,從而使各油層內(nèi)油、水動態(tài)難于掌握,因此一般不采用此方法。87 三、非常規(guī)壓井 非常規(guī)壓井方法是溢流、井噴井不具備常規(guī)壓井方法的條件而采用的方法,如:空井井噴、修井液噴空等施工的壓井。 1空井壓井 發(fā)生溢流的原因。由于起鉆時發(fā)生強烈抽吸,地層流體進入井內(nèi),或因電測等空井作業(yè)時,修井液長期止而被氣侵,不能及時除氣所造成。 處理方法??站l(fā)生溢流,不能
58、再管柱下入井內(nèi)時,應迅速關井,記錄關井壓力。然后用“體積法”將井內(nèi)氣體排出。 原理:在控制一口井壓力一保持壓穩(wěn)地層的前提下,間歇放出修井液,讓天然氣在井內(nèi)膨脹上升到井口。操作方法:先確定允許的套壓升高值,當套壓上升到允許的套壓值后,通過節(jié)流閥放出一定的修井液,然后關井,關井后氣體又幾繼續(xù)上升,套壓再次升高,再放出一定量的修井液。88 2修井液噴空時的壓井方法 (1)井內(nèi)無油管或油管很少時,采用“置換法”壓井,向井內(nèi)強行泵入一定量的修井液,關井。使修井液下沉到井底,再卸掉一定量的井口壓力,其值應等于灌入修井液所增加的壓力值。 重復上述操作,間歇泵入修井液,間歇釋放壓力,就可以使井內(nèi)靜液壓力逐漸增
59、加,井口壓力逐漸降低,最后建立新的平衡。 (2)井內(nèi)油管較多(或在井底) 向井內(nèi)強行注入修井液,并使進入環(huán)空慢慢地建立液柱壓力。 當修井液在環(huán)空返到一定高度時,關井套壓不很高時,可通過節(jié)流閥進行循環(huán)壓井。89 3低套壓壓井法 是指發(fā)生溢流后不能關井,如果關井,套壓就會超過最大允許套壓,因此不能關死井,只能控制在接近最大允許套壓的情況下節(jié)流放噴。 (1)不能關井的原因: 高壓淺氣層發(fā)生溢流; 套管被腐蝕有縫隙; 發(fā)現(xiàn)溢流太晚。(2)壓井原理: 低套壓壓井就是在井不能完全關閉的情況下,通過節(jié)流閥控制套壓,使套壓在不超過極限套壓的條件下進行壓井。當加重修井液在環(huán)空上返到一定高度后,可在極限套壓范圍內(nèi)
60、試行關井。關井后,求得關井油管壓力和壓井液密度,然后再用常規(guī)法壓井。90第六節(jié)、井下作業(yè)監(jiān)督主要內(nèi)容第六節(jié)、井下作業(yè)監(jiān)督主要內(nèi)容91一、開工前準備階段1.全面掌握井下作業(yè)三項設計內(nèi)容和錄取資料要求,包括試油目的、試油層位、井段、鉆井油氣顯示、鉆井過程異常情況、區(qū)域油氣水性質(zhì)、壓力系數(shù)、射孔、測試、壓裂、酸化、排液、封層等方面。2.審查井下作業(yè)隊伍資質(zhì)、人員配置和持證情況。3.檢查井下作業(yè)隊伍是否按合同、設計要求配備性能良好的設備、儀器、儀表。92二、開工驗收1.督促施工單位做好開工前自檢工作。2.根據(jù)設計要求,對施工單位自檢情況進行驗收,針對不合格項,提出整改意見,驗收合格后方可施工,填寫開工
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