钻井现场井控管理讲解课件.ppt
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1、钻井现场井控管理应把好的关键环节,一.关于对井控工作认识二.井场安全要求 三.井控设计四.井控设备试压、安装、维护五.钻开油气层前的井控工作六.钻开油气层后工作七、防喷演习及演练,目 录,一、关于对井控工作的认识,井控管理工作历时多年发生了量变到质变。设备配备、人员配备、管理机制(管理网络、制度标准)、人员技能井控管理工作逐步精细化。井控设备到配件建档,从重大隐患到“鸡毛蒜皮”。井控管理规范化。完善的管理制度和操作标准,检查表。,重要性:社会影响,人员伤害,环境污染、经济损失。,管理机制巨大变化,井控形势面临挑战,先注后采,注水压力高,原始地层压力破坏,地层压力不定。井身结构限制,处理受限伴生
2、气含量高,有闪爆风险现场井控问题依然大量存在;溢流险情频发,川庆长庆区域70起。井喷事故每年发生思想上不够重视,一、关于对井控工作的认识,如何管控?,建立专门的井控组织机构,并明确井控职责(井控领导小组、井控管理办公室等);建立健全井控管理网络,明确各自职责(井控第一责任人、负责人、井控管理人员等);分级管理,层级落实方向:责任不落实如何解决。(井控管理考核细则),明确职责,相关制度必须明确井控管理职责,一、关于对井控工作的认识,SY/T5964-2006 钻井井控装置组合配套安装调试与维护设备配套安装综合性标准,Q/SY1552-2012 钻井井控技术规范现场井控管理综合性标准,SY/T64
3、26-2005 钻井井控技术规程井控管理综合性标准,长庆油田石油与天然气钻井井控实施细则(2014版)设备配套及安装、井控管理要求-长庆油田纲领性标准,执行标准,技术、操作标准。只有规定动作,没有自选动作。,一、关于对井控工作的认识,SY/T6616-2005 含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范Q/CNPC 115-2006含硫油气井钻井操作规程 Q/SYCQZ 0062011 钻井液液气分离器安装与使用规范,另外:,长庆油田石油与天然气钻井井控实施细则(2014版),辅助标准,一、关于对井控工作的认识,落实要求,某一特定背景下的下发的制度、文件、要求,如:,中国石油天然气集团公司关于
4、进一步加强井控工作的实施意见(中油字(2006)274号,对集团公司井控管理规定的补充文件,特别强调高压、高含硫、高危地区油气井的井控工作,关于转发集团公司关于汲取英国石油公司井喷事故教训 进一步加强井控管理工作的通知的通知(工技处发(2010)6号,吸取墨西哥湾英国BP事故教训,一、关于对井控工作的认识,关于加强高压高含硫高危地区勘探开发工作的紧急通知(中油办字(2006)185号),针对2006年3月25日罗家2井井漏引发天然气泄露事件,提出了对“三高”地区实行开发方案评估、工程项目排查、施工现场监督等要求,中国石油天 然气集团公司井控装备判废管理规定(中油工程字(2006)408号),为
5、了加强井控装备管理,明确井控装备的报废标准而出台的,对防喷器、防喷器控制系统、管汇系统的判废标准进行了规定。对如何判废进行了要求。,一、关于对井控工作的认识,油田企业虽然管理方式各有不同,但关注的重点对象都是三高井、两浅井、探井及特殊工艺井等井控高风险井。(中油工程字【2006】274文件规定“三高”井)高压油气井:当地层流体充满井筒时,预测井口压力35Mpa高含硫油气井:天然气中H2S含量150mg/m3(100PPM)高危地区油气井:井口安全距离不能满足规程要求 2007年集团公司井控工作会议要求“两浅”井也作为高风险井,一、关于对井控工作的认识,“三高”指;高压油气井,高含硫油气井和高危
6、地区油气井;两浅指浅层气井和浅井(1000米内).,井控高风险井和常规井,关注的层面不一样,关注度也不一样。但现场井控管理过程中执行的标准都是一样的(除特殊要求外),下面就钻井现场井控管理的关键环节予以介绍。,一、关于对井控工作的认识,安平179井口着火事故,二、井场安全要求,井场布局,离井口30m以内是防爆区(不防爆的电器设备、房子置于30m以外,SY/T5225),要有两个逃生门,以井口为夹角不小于120度要有两个安全区(集合点),以井口为夹角不小于120度。,井场设有警戒带,划分电焊区(离井口30m以外),锅炉置于井口季节风上风方向50m以外(SY/T5087;Q/SY1124.2),录
7、井房置于泥浆灌外侧正前方,离井口30m以外,与井控安全紧密相关的几个关键,标志:可以是牌子,也可以是旗帜等,但要高挂、醒目绿色:井场安全;H2S浓度10ppm(阈限值)以内。黄色:井场有危险;H2S浓度在10ppm-20ppm(安全临界值)。除操作人员外其他人员一律不准进入井场。但达20ppm要挂红旗.非抢险人员全部撒离红色:井场处于危险状态;H2S浓度在20ppm-100ppm(危险临界值)。达100ppm抢险人员也要全部撤离,安全标志,入场提示牌(设在井场入口处)SY/T5087规定,二、井场安全要求,安全标志,在井场的任何角度、小时都能看到确保醒目(例如带荧光的裤筒式);数量只少有三个;
8、高挂超出任何障碍物。井场内不能随意悬挂红、黄、绿旗,风向标识,长庆油田井控实施细则规定:在井架、钻台上、井场盛行风入口处等地应设置风向标,一旦发生紧急情况,作业人员可向上风方向疏散,二、井场安全要求,井架工逃生,*资质:井架工逃生装置必须是世界安全监督组织认可的产品*安装;逃生绳与地面的角度30-40度为宜,直径承重绳不小于10mm,导向绳不小于4.7mm。无锈蚀、无毛剌、无断丝,沿途无障碍物*落地点:松软(砂堆、海绵垫),离地面1.8-2.0m处有档卡,落地点3m内无障碍物,二、井场安全要求,钻台逃生:安装逃生滑道,*顶面与钻台面固定牢固*侧面封闭,整体光滑,高度不小于;*底面平整光滑*落地
9、松软:设置砂坑,沙堆高度与版面相平,钻台面,砂堆,二、井场安全要求,风向,集合区,锅炉房,录井房,泥浆灌,逃生门,集合区,R=30m,1200,入场须知,井场安全标志,井口,材料库房、值班房,逃生门,电焊区,二、井场安全要求,Q/SY1124.26.2.8.7柴油机排气管出口不就朝向油罐区、电力线路,距井口不小于米6.2.8.值班房、发电房、材料房、化验室、油罐区距井口不就小于米,发电房与油罐区距离不就小于米,锅炉房距井口上风侧不小于米.野营房应安装烟雾报警器,安装过载、短路、漏电保护和良好的接地保护,就做到人走断电,防火防爆,二、井场安全要求,延332井井喷事故,中油工程字(2007)472
10、号关于进一步加强井控管理工作的通知要求:打包设计(区块设计)不能代表单井设计,甲方必须提供单井设计;乙方做的施工单不能代替单井设计,大火烧到了临井,三、井控设计,Q/SY1552-2012规定:满足不了上述要求,建设单位组织进行安全评估,经建设方井控主管领导审批后方可实施。,井位距民宅100m(含钻井队住房),井位距高压线、永久设施75m,井位距铁路、高速公路200m,井位距学校、医院油库、水库、人口密集高危场所500m,井位要满足安全距离,达到防火防爆要求,三、井控设计,表层套管,技术套管,Q/SY1552-2012:,封固浅水层、疏松地层、砾石层且坐入稳固岩层不小于10m(30米),满足井
11、控安全,水泥返至地面,满足井控安全(如抗内压)、钻井工艺(复杂段)、下部流体(H2S等)的需要,裸眼井段不同压力系统压力梯度差0.3MPa/100m,水泥返至:中和点以上300m;“三高”井返至上一级套管内或地面,生产套管,水泥返高至技术套管内或油、气、水层以上300m,“三高”油气井,水泥封固已被技套封固了的喷、漏、塌、卡、碎地层及全角变化率超标井段以上100m)。,套管的设计要满足安全关井要求,三、井控设计,防喷器压力等级,原则上与相应井段的最高地层压力相匹配,同时综合考虑套管最小抗内压强度80%、套管鞋破裂压力、地层流体性质等因素。,井控设备的设计要明确配套标准,如:长庆油田气田一级风险
12、井:从下到上安装四通+双闸板防喷器+环形防喷器。防喷器组合的通径和压力等应一致,且压力等级满足地层最高压力。经过研究和讨论,确需安装剪切闸板防喷器井,在钻井工程设计中进行要求和明确,,三、井控设计,距离加重材料储备点超过200km以外或交通不便的井加重材料储备量在以上要求的基础上增加50%以上。,加重钻井液和加重材料储备应满足现场应急处理要求,如长庆油田气井:,一级风险井,加重材料不少于60t,高于最高(目的层)地层压力当量钻井液密度0.3g/cm3的加重钻井液不少于60 m3。,二级风险井,加重材料不少于50t,高于最高(目的层)地层压力当量钻井液密度0.2g/cm3的加重钻井液不少于40
13、m3。,三、井控设计,三高井:设计者-高级技术职称 审核者-教授职称或设计单位技术专家 批准者-建设方总工或技术主管领导,设计人员资质满足要求,常规井:设计者-中级技术职称 审核者-高级技术职称 批准者-建设方总工或技术主管领导,三、井控设计,哈国喷出钻杆,G18-11B井喷事故,第二十七条 井控装置的试压一、井控装置下列情况必须进行试压检查1、井控装置从井控车间运往现场前;2、现场组合安装后;3、拆开检修或重新更换零部件后;4、进行特殊作业前。,第四十条 二、下套管、固井作业措施(一)气井和一级风险油井在下套管前必须更换与套管尺寸相同的防喷器闸板;其它油井在防喷钻杆上接好与套管连接的接头,放
14、在钻台大门坡道前以备关井使用。,(一)井控设备试压,四、井控设备的试压、安装、维护,1.对所有的防喷器,节流、压井管汇及阀件均要逐一试压,节流阀不作密封试验。2.防喷器组在井控车间用清水试压。环形防喷器(封钻杆试压,不试空井)、闸板防喷器和节流压井管汇、防喷管线试压到额定工作压力,并做1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组发给钻井队时,要有井控车间检测报告,钻井队和井控车间各持一份,超过检修周期或预计不能在检修周期内打完一口井的不能发给钻井队使用。,井控装置试压要求及内容,钻井井控装置组合配套安装调试与维护(SY/T5964-2006),四、井控设备的试压、安装、维护,3.全套井口装置在现
15、场安装好后,在不超过套管抗内压强度80%前提下,环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%;闸板防喷器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流阀前)试压到额定工作压力;以上各项试压,稳压时间均10分钟,密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值0.7MPa)。同时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压,其余井控装置试压介质均为清水(冬季加防冻剂,同时试完压后应该清空)。,四、井控设备的试压、安装、维护,节流压井管汇各个阀门都要做高、低压密封试压(节流阀除外),试压顺序,井控装备到井时,钻井现场应验收井控厂试压验收单,J,J,S,Y,四、井
16、控设备的试压、安装、维护,长庆油田石油与天然气钻井细则,第二十四条 井控装置安装标准(1234二16)。一、偏差:表层(技术)套管与转盘中心偏差10mm。二、回填:井口用水泥回填牢固。三、防偏磨:顶法兰40mm厚专用法兰,顶、底法兰内径应比防喷器通径小20mm左右。五、固定:四根16mm钢丝绳、“八字形”对角对称拉紧,装挡泥伞。六、锁紧:靠手轮端应支撑牢固,手轮应接出井架底座,夹角不大于30,标圈数。手动锁紧杆离地面超过1.6m应安装手轮操作台。,(二)井口及防喷器安装维护,钻井井控装置组合配套安装调试与维护(SY/T5964-2006),四、井控设备的试压、安装、维护,钻井井控技术规范(Q/
17、SY1552-2012)规定:,5.1.1 钻井井口装置 钻井井口装置包括防喷器、四通及套管头等。5.1.1.1 防溢管采用两半组合式,其与防喷器用螺栓连接,密封可用金属密封垫环或专用橡胶圈。5.1.1.2 防喷器安装完毕后,应校正井口、转盘、天车中心,其偏差不大于10mm,用16mm钢丝绳在井架底座的对角线上将防喷器绷紧固定。5.1.1.3 闸板防喷器应配备手动或液压锁紧装置。具有手动锁紧机构的防喷器应装齐手动操作杆,靠手轮端应支撑牢固,手动操作杆与防喷器手动锁紧装轴中心轴线的偏斜角不大于30,并安装计数装置,手动操作杆手轮上应挂牌标明开关圈数及开关方向。5.1.1.4 四通、套管头的安装应
18、符合SY/T5964中相应规定。,四、井控设备的试压、安装、维护,手动锁紧杆未接出井架底座外,手动锁紧杆与防喷器活塞杆的夹角大于30度。危害:操作杆转动不灵活,手轮距离地面高度超过操作者身高,缺少操作平台。危害:操作不便、人员无法转动手轮,井口和防喷器安装及维护中存在的问题及危害,四、井控设备的试压、安装、维护,手动锁紧杆开关圈数及计数器不准确。危害:易发生手动锁紧杆开关不到位现象。,四、井控设备的试压、安装、维护,手动锁紧杆与锁紧轴连接不牢固、未使用专用销子危害:转动手轮时操作杆晃动,钻进时防喷器震动,甚至液压关井等都会时手动锁紧杆脱开锁紧轴。,四、井控设备的试压、安装、维护,防喷器中不用的
19、螺孔未采取封堵防护措施。危害:不用螺孔未封堵,钻井液或废水进入螺孔中,会腐蚀螺孔内螺纹,无法在上部连接防喷器,影响防喷器使用寿命。,防喷器挡泥伞不标准,井口卫生差。危害:不利于设备维护与保,不能及时发现防喷器连接部位刺漏,且人员在此环境中操作,会发生人身伤害事故。,四、井控设备的试压、安装、维护,防喷器与导管间连接的法兰螺栓未上紧、法兰处漏泥浆;固定防喷器的钢丝绳未拉紧、固定不规范、且为倒八字。防喷器固定用自编钢丝绳套,且未卡绳卡。危害:漏泥浆造成井口卫生差;钢丝绳未拉紧、且为倒八字造成防喷器固定稳定性差;自编绳套未卡绳卡防喷器固定易走劲。,四、井控设备的试压、安装、维护,安装套管头的井口未按
20、设计要求砌方井,也未搭操作平台。危害:人员操作不安全,对套管头保护不好。表层套管接箍位置预留太高,造成井口太高,井口回填不符合要求。危害:防喷器晃动严重。,四、井控设备的试压、安装、维护,防喷器使用后冲洗不及时。危害:泥沙或水泥堵死内孔,造成防喷器维修困难;在使用过程中若不及时发现,也可能造成关井后读不出套压、导致判断失误,或无法节流放喷,导致井下情况复杂化。,四、井控设备的试压、安装、维护,防喷器备用闸板保管不善。危害:更换到防喷器上后关井时井口刺漏,造成井控险情复杂化。,四、井控设备的试压、安装、维护,突然井喷伤人,经探伤合格的专用管线(35MPa及以下可用软管)通径符合要求以法兰或螺纹联
21、结(SY/T-2002 5127规定压力等级在35Mpa以上的管汇必须法兰连接)不允许在现场进行焊接弯度小于120o,拐弯处使用铸钢弯头,井控管汇包括节流管汇、压井管汇、防喷(内控)管线、放喷管线,原 则,(三)井控管汇安装与维护,四、井控设备的试压、安装、维护,内控管线阀门连接方式,长庆地区接法,n,n,-,-,+,+,压井管汇,节流管汇,y,液动阀紧靠四通是不允许的,上游常闭也是不允许的。,S,四、井控设备的试压、安装、维护,内控管线阀门连接方式,根据修订的SY/T5964-2006标准,考虑到北方地区的防冻,双联式连接也是允许的,实现了手动阀紧靠四通,上游阀常开,也满足了防冻要求内控(防
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