石油钻井井控技术培训.ppt
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1、学习中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定,认真搞好井控,为了做好井下作业的井控工作,有效地预防井下作业过程中的井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人民生命财产的安全,避免环境的污染和保护国家的油气资源不受损失,集团公司于2006年发布了中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定,以下简称 规定。,规定发布与修改过程,2002年11月第一次制订实施了石油与天然气井下作业井控规定(试行)。2004年7月修订下发了石油与天然气井下作业井控规定。2006年5月重新修订下发了中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定。,规定的主要内容,总则设计的井控要求井控装备作
2、业过程的井控要求防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体安全措施和井喷失控的紧急处理井控培训井控管理附则,2006年版与2004年版规定内容上的主要不同:,第二章:第9条,工程设计要求提供的内容更全面,新增:“明确压井液的类型,性能和压井要求等,提供施工所需井口,井控装置的压力等级,并对压井液的选择给出了两种方法”.(一)油水井为3;气井为3(二)油水井为;气井为第11条,对工程设计前的井场周围现场堪察的内容要求:增加了“含硫化氢油气田探井井口周围3km,生产井井口周围2km范围内要勘察,对国防设施、高压线、水力资源及风向等都要认真勘察”的内容。,第12条,“必须安装防喷器的井”,增加了“含硫化氢等
3、有毒有害气体井”。第三章:第15条,含硫地区井控装备选用材质应符合的标准由SY5087含硫油气井安全钻井推荐作法改为符合SY/T6610含硫化氢油气井井下作业推荐作法。第20条,对防喷管线的安装标准进行了修改,“接出井口距离由35m改为30m以远;新增高压气井防喷管线接出井口50m以远的要求,管线通径由不小于62mm改为不小于50mm”。,第21条,在不连续作业时“必须安装控制装置”,改为“必须关闭井控装置”。第23条,“主要”井控装备必须是经集团公司认可的生产厂家的合格产品,改为“所有”井控装备。第四章:第25条,新增建立施工前的井控验收制度,“对高危地区、气井、高温高压井、含有毒有害气体井
4、、射孔(补孔)及压裂酸化井等开工前必须经双方有关部门验收,达到井控要求后方可施工”。,第27条,新增“预计为气层的井不应进行抽吸作业”的要求。另外本章还新增加了“压井作业”、“拆卸井口”、“冲砂作业”、“钻磨作业”、“不连续作业”等各项施工过程中的有关要求。新增关于“油管射孔”、“过油管射孔”过程中的井控要求。本章内容更改的比较多,由原来的8条增加为14条。第五章:第32条,新增“井场若需动火”,应执行SY/T5858石油工业动火安全规程中的规定要求。,第六章,第40条,增加了强调“对预防含硫化氢等有毒有害气体的培训应按SY/T6610的相关内容要求执行”。第七章:一是明确井喷事故的分级,二是
5、对井喷事故逐级汇报制度的内容和要求更详细,要求也更高了。规定由原来的共8章50条,改为共8章57条。下面就自己对规定学习的理解、结合规定当中规范性引用文件的内容以及井控巡视过程中发现的一些共性问题与各位老师交流,不当之处敬请批评指正。,第一章 总则,一是规定制订的目的:有效地预防井下作业过程当中井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人身和财产安全,保护环境和油气资源。二是规定的适用范围:中国石油天然气集团公司陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。,四方面内容,三是井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探
6、开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门。要求所有涉及到的单位、部门和相关人员高度重视,树立“以人为本”的理念,“坚持安全第一,预防为主”的方针,有效组织、协调,使规定真正落到实处,井控工作做到万无一失。四是井下作业井控工作包括的内容:设计的井控要求、井控装备、作业过程的井控工作、防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理,井控培训及井控管理制度等六个方面。,2006年12月,王宜林副总经理在集团公司井控工作会议上提出了井控工作要“警钟长鸣,分级管理,明晰责任,强化监督,根治隐患”的工作方针和“建立长效机制,杜绝井喷失控事故,实现井控本质安全”的
7、井控工作目标,为我们的井控工作指明了方向,提出了更高的要求。因此我们必须更加认真地学习和落实规定,自觉地按规定,的要求去做,特别是要克服麻痹思想,确保井控工作万无一失。,第二章 设计的井控要求,地质设计(送修书或地质方案)工程设计施工设计,油气井施工三项设计:,地质设计:应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料,提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井的注入压力、与邻井连通情况、地层流体中硫化氢等有毒气体含量以及与井控有关的提示。,规定对三项设计井控内容做出明确要求:,工程设计:应提供目前井下地层情况、套管的技术状况,必要时查阅钻井井史、参考钻井液密度,明确压井液类型
8、、性能和压井要求等,提供施工压力参数、施工所需要井口、井控设备组合的压力等级。提出本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监视情况。同时要对施工井周围一定范围内(含硫油气田探井井口周围3公里、生产井井口周围2公里范围内)的居民、学校、厂矿(包括开采地下资源的矿业单位)、国防设施、高压电线和水力资源情况等进行勘察和调查,并在工程涉及中标明和提出相应的防范措施。,规定对三项设计井控内容做出明确要求:,施工设计:施工单位应依据地质设计和工程设计做出施工设计,按工程设计提出的压井液、泥浆加重材料及处理剂的储备要求进行选配和储备,并在施工设计中细化各项井控措施。,规定对三项设计井控内容做出明确
9、要求:,井喷:就其根本原因就是油、气井的地层压力高于井底压力。或者说地层压力高于井筒中混合液柱对地层造成的压力。导致地层中的油、气、水溢出井筒;压力差的大小,是能否发生井喷的主要因素。,地质设计是井控设计的基础,井控就是用井眼系统的压力控制地层压力。而工程设计中的各项防喷措施和应急处理方案的设计,则主要是以地质提供的压力为依据并参考其他相关资料。所以地质设计中提供的资料是否准确,是否及时,将会决定工程设计中井控措施是否合理,是否具可操作性。所以我认为,地质设计是井控设计的一个基础。,工程设计是关键,工程设计是在地质设计所提供的资料基础上,结合对施工现场一定范围内的地形、地貌等周边环境的勘察和调
10、查,本着科学、安全、可靠、经济的原则,对预防井喷、井喷失控、防火防爆、有毒有害气体伤害等,提出了具体的工艺技术措施。所以说工程设计是预防井喷事故的关键。,施工设计是根本和保证,一切关于井控工作的技术措施和要求,最终都要落实在施工设计中并且由施工单位认真地、不折不扣地去执行。地质、工程设计编制的再好,要求再明确、施工单位在其施工设计中不去认真的细化,不去落实,那么预防井喷必将成为一句空话,保证不了。所以我认为施工设计是预防井喷事故的根本和保证。,设计编制中容易发生的一些问题,问题一:地质设计中应提供的资料不全,有的资料过于陈旧,没有参数价值,尤其是地质设计中提供的压力资料及与邻井的连通情况等资料
11、,经常出现缺项的情况,使工程设计之中的防喷措施制定缺少依据。还有的地质设计中所给出的资料过于陈旧,根本没有参考价值,使工程设计无所适从。,设计编制中容易发生的一些问题,问题二:工程设计中的井控措施要求不具体。例如防喷措施往往出现不提供井控装置的压力等级,只写上“按某某单位井控实施细则安装防喷器”;不提供施工井口周边特殊的环境情况及必要的防范措施等,使防喷措施没有可操作性。,设计编制中容易发生的一些问题,问题三:施工设计经常出现不能严格按照工程设计要求细化,量化各项防喷措施,比如设计使用防喷器,不在施工方案中 注明其耐压等级,不写明具体型号。应急预案经常出现缺乏个性,没有针对性的问题,需要进一步
12、改进。,问题四:方案审批手续需要进一健全和完善,执行要严格。,第三章 井控装备,井控装备:是指实施油气水井压力控制而设置的一整套专用设备,是对井喷事故进行预防、控制、处理的关键装置。通过井控装置可以做到有控施工,既可以减少对油气层的伤害,又可以保护套管,防止井喷和井喷失控,实现安全作业。,井控设备在工艺上主要解决的基本问题,一是密封问题,即在井下作业过程中因发生井涌、井喷而关井时,确保油管及油套环形空间不外泄。二是加压问题,即在起下油管作业时,井内压力对油管上顶力超过油管本身重力时,控制油管上顶。三是节流压井问题,即在井下作业过程中,确保在不同工况下可以实施成功压井措施。,井控设备介绍,防喷器
13、 射孔防喷器(闸门)及防喷管 简易防喷装置 采油(气)树 内防喷工具 防喷控制台 压井汇管 节流及相匹配的闸门等,井控设备介绍,防喷器分类:环形防喷器包括锥形胶芯环形防喷器,球形胶芯环形防喷器,筒形胶芯环形防喷器。闸板防喷器按控制方式分为液动和手动闸板防喷器,按闸板数量分为单闸板,双闸板、三闸板闸板防喷器。,锥形胶芯环形防喷器,球形胶芯环形防喷器结构,筒形腔芯环形防喷器结构,液动单闸板防喷器,液动双闸板防喷器,液压三闸板防喷器,手动单闸板防喷器,双法兰式单闸板手动防喷器,单法兰式单闸板手动防喷器,多功能手动单闸板防喷器,工作筒与堵塞器 卡瓦打捞器,拉簧活门结构图,1上接头2O形密封圈3工作简4
14、拉簧5销钉6半圆球门7O形密封圈小轴8O形密封圈9下接头,旁通式井下开关,1上接头2导向头3O形密封圈4内过孔密封圈5内过孔密封圈6密封圈压圈7阀芯8密封圈9导向定位套10翘板11扳簧12内轴13限位短节14O形密封圈15固定帽16衬套,管式抽油泵井下开关器,1上接头2上滑动体3弹簧4导向轨道5壳体6下滑动体7T形开关阀8阀座,0290B型泵下开关,1上接头2卸压阀3主阀体4滑轨钉5固定阀6中心管7外套8弹簧9下接头,帽形活门结构图,1 上接头2 门板3销轴4扭簧5锁片6小销钉7连接套,滑 套 开 关,1上接头2球罩3外套4钢球5活塞6密封段7剪钉8卡簧9锁环10下接头11O形密封圈,1可调释
15、放接头;2脱接器;3密封筒;4一卡簧;5铜套环;6凸形密封圈;7密封段;8导通器;9传压孔;l0防滑器;11泵柱塞,悬挂式不压井器,井口旋塞阀,井口油管堵塞器,最大工作压力35MPa的节流压井管汇安装布置示意图,规定要求防喷器的选择应执行以下要求,一是防喷器压力等级的选用,原则上应不小于施工层位目前最高地层压力和所使用套管抗内压强度以及套管四通额定工作压力三者中最小者。二是特殊情况下不装防喷器的井,必须在作业现场配备简易防喷装置和内防喷工具及配件,做到能随时抢装到位及时控制井口。,规定要求井控装备和工具要实行专业化管理,由井控车间负责井控装备和工具的站内检查(验)、修理、试压并负责现场技术服务
16、。所有井控装备都要建档案并出具检验合格证。规定还对井控装备在使用中的检查与保养,以及使用当中应该注意的事项都做出了明确的要求。,执行过程中比较容易出现的问题:,一是各种井控装置的检验周期制定得不够合理、科学,缺乏依据不能确保井控装置在良好的状态下工作。二是施工单位现场不对井控装备进行使用前的认真检查,例如旋塞阀在备用状态下应该是处于常开状态,有的施工人员不去检查,旋塞阀处于关闭状态都不知道。三是施工单位不按标准安装井控装备,有的在安装闸板式防喷器时不把固定螺栓上齐、上紧,也有的在安装液控装备时经常出现液压管路渗漏,不能保障装置的正常运行。究其原因,主要是特别个别现场施工人员思想上存在麻痹思想和
17、侥幸心理,导致工作上不认真。,特别应当强调的是本章在第十五条规定,含硫地区井控装置选用材质应符合行业标准SY/T6610-2005含硫化氢油气井井下作业推荐做法的规定,这是不容忽视的。这是因为硫化氢溶解在水中会形成弱酸,对金属的腐蚀形式有电化学腐蚀、氢脆和硫化物,应力腐蚀开裂。以后二者为主,一般统称为氢脆破坏。由于硫化氢对金属材料的腐蚀破坏,加剧了金属的渗氢作用,导致了金属材料的氢脆破坏和硫化物应力腐蚀开裂,即造成钢材内部产生微裂纹,使钢材变脆,延伸性下降,出现破裂。这样的井控安全性能将会大大下降,为保障含硫化氢地区油气井施工井控设备的安全有效运行,就必须按规定要求选用防硫化氢材料制造的产品。
18、,第四章 作业过程中的井控要求,作业过程的井控工作主要是指在作业过程中按照设计要求,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,防止发生井喷、井喷失控、着火和爆炸事故的发生。,一是对在地质、工程和施工设计中提出的有关井控方面的技术措施要向全队职工进行交底,明确作业班组各岗位分工,并按设计要求准备相应的井控装备和工具。二是对施工现场已经安装的井控装备在施工作业前必须进行检查、试压合格,使之处于完好状态。三是施工现场使用的防喷管线、节流阀及压井汇管必须符合使用规定,并安装固定试压合格。,对井下作业队伍施工前的准备工作的要求,四是施工现场应备足满足设计要求的压井液或泥浆加重材料及处理剂
19、。五是钻台上(或井口边)应备有能连接井内管柱的旋塞阀或简易防喷装置作为备用内外防喷工具。六是建立开工前井控验收制度。对于高危地区(居民区、市区、工厂、学校、人口稠密区、加油站、江河湖泊等)、气井、高温高压井、含有毒有害气体井、射孔(补孔)井及压裂酸化井等开工前必须经双方有关部门验收,达到井控要求后方可施工。,对井下作业队伍施工前的准备工作的要求,另外,规定还对射孔作业(包括常规电缆射孔;油管传输射孔、过油管射孔)以及诱喷、冲砂、起下油管、钻磨作业等不同的施工内容的操作程序、注意事项等,都提出相应的要求和规范。,对井下作业队伍施工前的准备工作的要求,一是井下作业施工队伍一定要不折不扣地执行工程设
20、计和施工设计中的井控设计要求。防止施工队伍中的麻痹思想,不按设计施工。二是要严格按操作规程去做,坚决杜绝违章指挥、违章施工、违章操作现象的发生。三是一定要认真搞好不同工况下的防喷演练,提高技术素质,特别是处理井喷事故的能力,提升应变能力,做到临危不乱,井然有序。,做好作业过程中的井控工作,井下作业施工现场发生井喷失控,着火,爆炸或硫化氢等有毒有害气体伤害,往往会造成自然环境污染、油气资源破坏、设备损坏、油气井报废、甚至人员伤亡的灾难性事故。做好“三防”、尽快处理好井喷失控,至关重要。,第五章 防火、防爆、防硫化氢等有毒有害 气体安全措施和井喷失控的紧急处理,本章第三十八条要求,井场设备的布局要
21、考虑安全防火要求,标定井场内的施工区域并严禁动火。在森林、苇田、草地、采油(气)站等地进行井下作业时,应设置隔离带或隔离墙。值班房、发电房、锅炉房等应在经常盛行季节风的上风处,距井口20米,井场内应设置风向标和防火防爆安全标志。若需动火必须执行SY/T5858石油工业动火作业安全规定中的安全规定。井场违规动火,往往是导致施工现场发生火灾事故的直接原因,因此必须严格遵守动火规定,不得蛮干,尤其是要严格遵守SY/T5858标准。,安 全 防 火,SY/T5858标准是2004年7月发布的。按照标准中关于工业动火级别的划分标准,井场动火应是三级动火,需要严格履行动火审批程序:即由施工单位填写动火申请
22、报告,经二级生产单位技术、安全部门组织审查后,报二级生产单位技术部门批准方可动火。同时该规定还规定还明确了动火条件。包括对动火作业人员的要求(3条),对动火监护人员要求(6条),对动火监督人员要求(7条),对机具要求(3条)等。,SY/T5858标准对动火的有关规定,7.1 动火作业人员要求7.1.1 参加动火作业的焊工、电工、起重工等特种作业人员应持证上岗。7.l.2 动火作业人员应遵守生产单位的动火作业安全制度。执行“申请报告书没有批准不动火,防火监护人不在现场不动火,防火措施不落实不动火”的原则。7.1.3 动火作业人员应正确穿戴符合安全要求的劳动防护用品。,7 动火条件,7.2 动火监
23、护人员要求7.2.1 动火监护人员有责任守护动火作业人员的安全。7.2.2 动火监护人员应经过严格培训,做到持证上岗。7.2.3 动火监护人员应熟悉并掌握常用的急救方法,具备消防知识,会熟练使用消防器材,熟知应急预案。7.2.4 动火监护人员在接到动火申请报告书后,应逐项检查落实防火措施。7.2.5 动火过程中若发现异常情况,动火监护人员应立即通知动火人员停止动火,并及时采取补救措施。7.2.6 动火完工后,动火监护人员应对现场进行检查,确认无火种存在方可撤离。,7 动火条件,7.3 动火监督人员要求7.3.1 动火监督人员应经过培训,做到持证上岗。动火监督时应佩戴明显标志。7.3.2 动火监
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