油井套管試壓標準(固井技術)

时间:2024-05-20 05:26:13 编辑: 来源:

油田250井口試壓多少壓力合格

不大于0

5kPa

閘門試壓 13兆帕,30 分鐘壓降≤0

5 兆帕為合格,也就是不大于0

5kPa

堵塞器是將堵塞器下入井口的套管內,實驗壓力一般不得超過套管抗內壓強度旳80%

中石油井控設備試壓要求穩壓多長時間

鉆井井控規定實施細則 2 井控裝置的安裝、試壓、使用和管理 井控裝置的安裝、試壓、使用和管理應按SY/T5964執行

2

1 井控裝置的安裝 2

1

1 鉆井井口裝置 鉆井井口裝置包括各次開鉆所配置的防噴器、防噴器控制系統、四通及套管頭等

2

1

1

1 防溢管一律采用兩半式法蘭密封連接

其直徑應比所用套管加大一級,管內不得有臺肩

2

1

1

2 防噴器安裝完畢后,應校正井口、轉盤、天車中心,其同軸度誤差不大于20mm,防噴器用16mm鋼絲繩和反正螺絲在井架底座的對角線上繃緊

2

1

1

3 具有手動鎖緊機構的閘板防噴器應裝齊手動操作桿,靠手輪端應支撐牢固,其中心與鎖緊軸之間的夾角不大于30o

掛牌標明開、關方向和圈數

2

1

1

4 防噴器遠程控制臺安裝要求: a)安裝在井場左前方距井口不小于25m的專用活動房內,距放噴管線或壓井管線應有1m以上距離,周圍10m內不得堆放易燃、易爆、腐蝕物品; b)控制管匯整齊安放并固定在管排架內,管排架與防噴管線及放噴管線的距離不少于1m,車輛跨越處應裝過橋蓋板

不允許在管排架上堆放雜物和以其作為電焊接地線或在其上進行焊割作業; c)總氣源應與司鉆控制臺氣源分開連接,并配置氣源排水分離器;嚴禁強行彎曲和壓折氣管束; d)電源應從配電板總開關處直接引出,并用單獨的開關控制; e)蓄能器完好,壓力達到規定值,并始終處于工作壓力狀態

2

1

1

5 井口下四通旁側出口應位于地面之上,并保證各次開鉆四通旁側口高度不變

2

1

1

6 套管頭的安裝應符合SY/T5964中的相應規定

2

1

2 井控管匯 井控管匯包括節流管匯、壓井管匯、防噴管線和放噴管線

2

1

2

1 防噴管線和放噴管線使用經探傷合格的管材,防噴管線采用螺紋與標準法蘭連接,不得焊接

2

1

2

2 防噴管線長度若超過6m的應打基墩固定

2

1

2

3 節流管匯控制臺的調試值見表1

表1 節流管匯控制臺部件調壓值 MPa 部 件 35調壓值 70調壓值 閥位變送器 0

35 0

35 壓力變送器 0

35 0

35 氣泵停泵的工作壓力 1

05~1

10 3 蓄能器氮氣壓力 0

35±0

05 1

00±0

05 溢流閥 1

2 3

5 2

1

2

4 放噴管線安裝要求: a)放噴管線至少應接兩條,高壓、高含硫地區應接四條,其內徑不小于78mm; b)管線連接不允許有任何焊接; c)布局要考慮當地季節風向、居民區、道路、油罐區、電力線及各種設施等情況; d)兩條管線走向一致時,應保持大于0

3m的距離,并分別固定; e)管線盡量平直引出,如因地形限制需轉彎時,轉彎處使用鑄(鍛)鋼彎頭,其轉彎夾角不應小于120°; f)管線出口應接至距井口75m以上的安全地帶,相距各種設施不小于50m; g)管線每隔10m~15m、轉彎處、出口處用水泥基墩加地腳螺栓固定,懸空處要支撐牢固,若跨越10m寬以上的河溝、水塘等障礙,應架設金屬過橋支撐; h)水泥墩基坑長×寬×深為0

8m×0

8m×1

0m,遇地表松軟時,基坑體積應大于1

2m3; i)預埋地腳螺栓直徑不小于20mm,長度大于0

5m; j)放噴管線在車輛跨越處裝過橋蓋板

2

1

2

5 鉆井液回收管線出口應接至大土池或儲備罐并固定牢靠,轉彎處應使用角度大于120°的鑄(鍛)鋼彎頭,其內徑不小于78mm

2

1

2

6 節流管匯和壓井管匯閘閥掛牌編號,并標明其開、關狀態(見附錄A中圖A11、圖A12、圖A13、圖A14、圖A15)

最大允許關井套壓值在節流管匯處以明顯的標示牌標示

2

1

2

7 井控管匯所配置的閘閥應為平板閥

2

1

2

8 防噴器四通兩翼應各裝兩個閘閥,緊靠四通的閘閥應處于常開狀態

防噴管線控制閘閥(單四通:1#手動平板閥及4#液動平板閥;雙四通:1#、4#、5#手動平板閥及8#液動平板閥)應接出井架底座以外

2

1

3 鉆具內防噴工具 鉆具內防噴工具包括方鉆桿上部和下部旋塞閥、鉆具回壓閥和防噴鉆桿單根

2

1

3

1 鉆具內防噴器工具的最大工作壓力應與井口防噴器工作壓力一致

2

1

3

2 應使用方鉆桿上部和下部旋塞閥,并定期活動

2

1

3

3 鉆臺上配備與鉆具尺寸相符的鉆具回壓閥,并配有搶裝回壓閥專用工具

2

1

3

4 在大門坡道上準備一根防噴鉆桿單根(帶與鉆鋌連接螺紋相符合的配合接頭和鉆具回壓閥)

2

1

4 井控監測儀器儀表 鉆井隊應配備鉆井液循環池液面監測報警儀,在含硫化氫等有毒氣體的地區鉆井應配備相應的有毒氣體檢測儀

2

1

5 鉆井液凈化、加重和灌注裝置 除應配齊振動篩、鉆井液罐、攪拌器、除砂器、除泥器、離心機、加重泵、自動灌注裝置外,探井、氣井及氣油比高的油井還應配備鉆井液氣體分離器和除氣器,并將液氣分離器排氣管線接出井口50m以上

2

2 井控裝置的試壓 2

2

1 試壓介質:清水

2

2

2 試壓值: a)防噴器組應在井控車間按井場連接形式組裝試壓,環形防噴器(封閉鉆桿,不封閉空井)、閘板防噴器和節流管匯、壓井管匯、防噴管線試額定工作壓力; b)在井上安裝好后,在不超過套管抗內壓強度80%的前提下,環形防噴器封閉鉆桿試額定工作壓力的70%;閘板防噴器、方鉆桿旋塞閥和壓井管匯、防噴管線試額定工作壓力;節流管匯按零部件工作壓力分別試壓; c)放噴管線試10MPa; d)鉆開油氣層前及更換井控裝置部件后,應采用堵塞器或試壓塞,參照上述有關條件及要求試壓

2

2

3 試壓要求:上述井控裝置在井控車間和上井安裝后試壓時穩壓時間均不得少于30min , 壓降不得超過0

7MPa , 密封部位無滲漏為合格;采油(氣)井口裝置壓降不超過0

5MPa為合格

2

3 井控裝置的使用 2

3

1 環形防噴器不得長時間關井,非特殊情況不用來封閉空井

2

3

2 在套壓不超過7MPa情況下,用環形防噴器進行不壓井起下鉆作業時,應使用18°斜坡接頭鉆具,起下鉆速度不得大于0

2m/s

2

3

3 用具有手動鎖緊機構的閘板防噴器長時間關井時,應手動鎖緊閘板

打開閘板前,應先手動解鎖

鎖緊和解鎖都應先到底,然后回轉1/4圈~1/2圈

2

3

4 環形防噴器或閘板防噴器關閉后,當關井套壓不超過14MPa時,特殊情況下經上級批準可上下活動鉆具,單向行程控制在1

5m范圍內,但不準轉動鉆具或過鉆具接頭

2

3

5 當井內有鉆具時,嚴禁關閉全閉閘板防噴器

2

3

6 嚴禁用打開防噴器的方式來泄井內壓力

2

3

7 檢修裝有絞鏈側門的閘板防噴器或更換其閘板時,兩側門不能同時打開

2

3

8 正常鉆井中每周,油氣層鉆進中每3天應關、開半閉閘板和閘閥一次

油氣層中每次起鉆完關、開全閉閘板一次,環形防噴器每10天試關井(在有鉆具的條件下)一次

2

3

9 井場應備有一副與在用閘板同規格的閘板和相應的密封件及其拆裝和試壓工具

2

3

10 有二次密封的閘板防噴器和平板閥,只能在密封失效至嚴重漏失的緊急情況下才能使用,且止漏即可,待緊急情況解除后,立即清洗更換二次密封件

2

3

11 平板閥開、關到底后,應回轉1/4圈~1/2圈

其開、關應一次完成,不允許半開半閉和作節流閥用

2

3

12 壓井管匯不能用作日常灌注鉆井液用;井控管匯安裝好后,定期用鉆井泵注清水沖洗,保持管線暢通

2

3

13 采油(氣)井口裝置等井控裝置應經檢驗、試壓合格后方能上井安裝;采油(氣)井口裝置在井上組裝后還應整體試壓,合格后方可投入使用

2

4 井控裝置的管理 2

4

1 對各種井控裝置應分類、編號、建檔(檢查、維修、試壓等情況),并繪制井控裝置運行圖表

2

4

2 設置專用配件庫房和橡膠件庫房,庫房溫度應滿足配件及橡膠件儲藏要求

所有橡膠密封件應入庫分類、上架和避光保存,并注明廠家、出廠日期和庫存數量

2

4

3 所有井控裝置及配件應是經集團公司和股份公司有關部門共同認可的廠家生產的合格產品,否則不允許采購和使用

井下作業的試油

試油工作就是利用一套專門的設備和方法,對通過鉆井取芯,測井等間接手段初步確定的油、氣、水層進行直接測試,并取得目的層的產能、壓力、溫度和油、氣、水性質等資料的工藝過程。

試油的主要目的在于確定所試層位有無工業性油氣流,并取得代表它原始面貌的數據,但在油田勘探的不同階段,試油有著不同的目的和任務。概括起來,主要有以下四點: 一口井完鉆后即移交試油,試油隊接到試油方案,首先必須做好井況調查,待立井架、穿大繩、接管線、排放丈量油管等準備工作之后,就可以開始施工。一般常規試油,比較完整的試油工序包括通井、壓井(洗井)、射孔、下管柱、替噴、誘噴排液、求產、測壓、封閉上返等。當一口井經誘噴排液仍未見到油氣流或產能較低時,一般還需要采取酸化、壓裂等增產措施。

1.通井

一口井試油前一般要求下通井規通井。通井規外徑小于套管內徑6~8mm,大端長度要求不小于0.5m。一般要通至射孔油層底界以下50m,新井要通至人工井底,老井及有特殊要求的井要按工藝設計施工。

2.壓井、洗井

⑴壓井

壓井的目的是把井下油層壓住,使其在射孔或作業時不發生井噴,保證試油和作業安全順利地進行。同時又要保證施工后油層不因為壓井而受到污染損害。壓井時若壓井液密度過大,或壓井液大量漏入油層,少則影響油層的正常生產,延長排液時間,嚴重者會把油層堵死,致使油層不出油。如果壓井液選擇的密度過低不能把油層壓住,在施工中會造成井噴。因此,施工中應當注意合理選擇壓井液的密度和壓井方式,使壓井工作真正做到“壓而不死,活而不噴,不噴不漏,保護油層”。

①壓井液選擇

根據油層穩定靜壓值計算壓井液密度。

對新井試油作業,可按鉆開油層時的泥漿密度壓井。

②壓井方法

現場常用的壓井方法主要有灌注法、循環法和擠壓法。

灌注法:即往井內灌注一段壓井液就可以把井壓住。對一些低壓低產油層上返試油時采用。

循環法:這種方法現場應用較多。它是把配好的壓井液泵入井內進行循環,將密度大的液體替入井筒,從而把井壓住。循環壓井法按進液方式不同又分正循環和反循環兩種工藝。正循環壓井的優點是對油層回壓小,相對來說對油層污染小,缺點是對高油氣比井、氣井、高產井,壓井液容易氣浸而造成壓井失敗。反循環壓井,一般現場采用較多,尤其對壓力產量較高的井比較適用。一開始先循環清水,然后大排量反循環泥漿,當泥漿進油管鞋時,控制井口,直到進出口泥漿性能一致,壓井容易一次成功。反循環的缺點是對油氣層回壓大,相對來說對油層污染較嚴重。施工中若循環不通,嚴格禁止硬蹩,將泥漿擠入油層。

擠壓法:對事故井或井內無油管井不能構成循環時,常用此法。方法是先打清水墊子,然后用泥漿擠壓,泥漿擠入深度應在油層頂部以上50m,擠完關井一段時間后,開井放噴,觀察壓井效果。重復擠壓時必須將前次擠入泥漿噴凈后進行。

⑵洗井

洗井就是將油管下入一定深度,然后把洗井液泵入井內,在油管與套管環形空間構成循環,不斷沖洗井壁和井底,把臟物帶出地面,保證井筒和井底的清潔。在清水壓井射孔前、壓裂或酸化等增產措施施工前、打水泥塞(注灰)前、油層砂埋或井底沉砂較多時均要洗井。

洗井方式通常采用正循環和反循環洗井兩種。正循環洗井沖洗強,容易沖開井底臟物和沉砂,但洗井液在環形空間上返速度慢,因而攜帶臟物能力較小。反循環與正循環相反,沖洗能力弱,攜帶臟物的能力強。但對油層的回壓大,不利于保護油層。

選擇哪種洗井方式較好,是根據油井的具體情況和設計要求而選擇,有時正反循環結合交替洗井,采用正循環沖開井底沉積泥砂、水泥塊等,再采用反循環將臟物帶出。

洗井過程也和壓井一樣,應該注意可能發生的現象,及時分析和判斷作出相應的措施。如洗井時遇有較大漏失應立即停止洗井。

3.射孔

射孔就是用電纜或油管將專門的井下射孔器送入套管內,射穿套管及管外水泥環,并穿進地層一定深度的井下工藝過程。

射孔的目的是建立地層與井眼的流通孔道,使地層流體進入井內。

常用的射孔方式有普通射孔、過油管彈射孔和無電纜射孔。勝利油田常用的射孔器類型有57—103、73、85、51型及勝利油田生產的SSW-78型過油管彈等。

⑴普通射孔

這種射孔方式是相對過油管彈射孔而言。就是壓井后起出井內油管,再下入射孔器在套管內射孔的方法。常用的槍型是57—103、85、73型等有槍身射孔器,射孔深度是根據油層和套管接箍來確定射孔油層的準確深度。

采用普通射孔時,井筒內必須灌滿壓井液。射孔前必須裝上防噴裝置,如防噴閘門等。

⑵過油管彈射孔

過油管彈射孔是一種不壓井射孔工藝。它是將尾端帶有喇叭口的油管下到所需射孔井段以上,然后將射孔器從油管下入,經喇叭口下入到油層井段位置,進行射孔。

采用過油管彈射孔時,井口上裝有液壓防噴盒,不需要泥漿壓井,而且一般可以做到負壓射孔,減少射孔中壓井液對油層污染。對一些低壓油層,為了做到負壓射孔,可采用降低井內液柱的辦法。使靜液柱壓力低于地層壓力,從而達到負壓射孔。

采用過油管彈射孔,油管底部必須下有喇叭口,且喇叭口外徑不得小于100mm,內徑85~90mm,并且須有圓角。油管下至油層附近短套管以上30~50m。

⑶無電纜射孔

無電纜射孔又稱油管輸送式射孔,是在油管柱尾端攜帶射孔器下入井內進行射孔的一種方法(簡稱TCP)。其原理是根據油井所要射孔的油氣層的深度、位置,用有槍身射孔器全部串連在一起聯接在管柱的尾端,形成一個硬連接的管串下入井中。通過在油管內測得放射性曲線或定位短節方法,確定射孔井段,然后引爆。為了實現負壓射孔,在引爆前可以通過降低井內液面或打開事先下人的封隔器下的通道口閥,使射孔井段液柱壓力低于地層壓力,以保護射開的油氣層。

4.下管柱

一個油層經射孔打開后,要及時下入測試管柱。按井下情況,施工設計要求的不同,管柱結構分光油管、封隔器、測試儀等幾種管柱類型。

⑴光油管管柱

下光油管底部應帶十字架或防掉工作筒。設計要求用過管彈射孔的井,油管底部要帶喇叭口。油管深度在正常情況下,應完成于油層中上部。射開厚度很小時可完成在油層頂部。裸眼完成井一般油管完成在套管鞋底部。

⑵封隔器管柱

①單封隔器管柱試油

現場使用時有兩種管柱結構:一種是用單封隔器帶篩管進行單層試油,封隔器卡在已試油層和待試油層之間,管柱底部帶絲堵,篩管對準油層。另一種是用單封隔器帶配產器分試兩層,投撈堵塞器分別測試兩層。

②雙封隔器管柱分層試油

下入雙級封隔器將射孔層分隔三層,對三個油層投撈堵塞器分別測試。

除上述兩種封隔器分層試油管柱外,還可下三級封隔器分試三層、四層油層。由于投撈工序麻煩,油田很少用。

管柱下入深度要求:預計不出砂層,各級配產器下至油層中部或頂部。預計可能出砂層,封隔器盡量靠近測試層底界,各級配產器緊接在封隔器之上。

③地層測試管柱

裝好各種儀表、測試工具,按測試管柱順序連接下入井內。下鉆過程中要輕提慢下,嚴禁猛剎猛放,防止封隔器中途座封,確保測試閥始終保持關閉狀態。

管柱下入預定的位置后,裝好井口控制頭和地面管線,加壓座封封隔器。

5.誘噴

無論是射孔井還是裸眼井,試油前井內一般都充滿著泥漿或其他壓井液,因而油層與井底之間沒有油氣流動。只有經過誘噴排液,降低井內液柱對油層的回壓,在油層與井底之間形成壓差,使油氣從油層流入井內,才能進行求產、測壓、取樣等測試工作。

誘噴排液常用的方法有替噴,抽汲、氣舉、混排、放噴等。不管采用哪種方法,其實質都是為了降低井內液柱高度和減小井內液體密度。

⑴替噴

替噴就是用密度較小的液體將井內密度較大的液體替換出來,從而降低井內液柱壓力的方法。一般現場常用清水替出泥漿,有時為了保護油層,也采用輕質油進行替噴。替噴方法有一次替噴和二次替噴。

①一次替噴法把油管下到距人工井底以上1m左右,用清水把泥漿一次替出,然后上提油管至油層中部或上部。這種方法只適用于自噴能力不強,替完清水到油井自噴之間還有一段間歇,來得及上提油管的油井。

②二次替噴先將油管下到距人工井底以上1m左右,替入一段清水把泥漿替到油層頂部以上,然后上提油管至油層中部裝好井口,最后用清水替出油層頂部以上全部泥漿。這種方法適用于替噴后即可自噴的高壓油井。

⑵抽汲

經過替噴后,油井仍不能自噴時,可采用抽汲法進行誘噴排液。

抽汲就是利用專門的抽子,通過鋼絲繩下入井中上下往復運動,上提時把抽子以上液體排出井口,同時在抽子下部產生低壓,使油層液流不斷補充到井內來。抽汲時是用一部通井機上纏鋼絲繩,鋼絲繩通過地滑車、天車再與繩帽與加重桿連接,加重桿下接抽子,這樣就構成一套抽汲系統。

勝利油田抽汲用的抽子主要是兩瓣抽子。

⑶氣舉

清水替噴后,油井仍不能自噴。也可采用氣舉誘噴。氣舉法就是利用壓風機向油管或套管內注入壓縮氣體,使井內液體從套管或油管中排出。

①普通氣舉法分正舉和反舉。正舉就是利用壓風機從油管內注入高壓壓縮氣體,液體從套管返出。反舉就是高壓壓縮氣體由油套管環空間進入,液體從油管返出。

②氣舉孔氣舉法為了加快排液速度,深井試油可利用氣舉孔氣舉法排液。氣舉孔氣舉法就是根據井深和液面高度以及壓風機的排量和工作壓力,在油管的不同深度配上帶有不同小孔徑的短節,將井內液體分段舉出。施工時,用壓風機向套管注入高壓壓縮氣體,當壓縮氣體到達氣舉孔深度時,一部分氣體從小孔進入油管,使油管內液體混氣降低密度。與此同時,一部分壓縮氣體繼續下行頂替套管中的液體,當油管內混氣達到一定程度時,在氣流攜帶下將液體噴出,這樣逐級分段將井筒液體排出。

③氣舉加抽汲法利用套管氣舉,油管同時進行抽汲的舉抽混合排液法也是現場行之有效的排液方法。使用時應注意邊舉邊抽,連續排液;井淺和管柱帶有氣舉孔時,注意防止舉通時頂抽子事故發生。

⑷混氣水排液

混氣水排液是通過降低井筒內液柱密度的方法來降低井底回壓。其方法是從套管用壓風機和水泥車同時注氣和泵水,替置井內液體。由于氣量和水量的比例不同,注入的混氣水密度就不一樣。使密度從大到小逐級注入,井底回壓也隨之逐漸下降,從而在地層和井底間建立足夠壓差,達到誘導油流的目的。

⑸放噴

一口井經排液誘導自噴后,即可進行放噴。放噴的目的是排除井筒積液,使油層暢通達到正常出油。根據油層產能高低可采用井口閘門或裝油嘴控制、油套管倒換放噴。放噴中若發現油層出砂,應立即裝油嘴控制。放噴合格標準為:

⑵非自噴井求產

非自噴井根據油層供液能力大小和流體性質不同,可選用抽汲和氣舉法求產。

①抽汲求產按地層供液能力大小采用定深、定時間、定次數進行抽汲,使動液面始終保持在一定深度。這樣連續求得兩天的油水穩定產量及油水分析樣品,產量波動范圍小于20%。

②氣舉求產把油管完成在某一位置,采用定深、定時、定壓氣舉,求得油層產液量。氣舉周期由油層供液能力確定。連續求得兩個日周期以上產量。

對稠油井可將油管提到一定位置,用熱水將原油替出計量,然后用壓風機將油管鞋以上水掏空,等液面上升后再替出原油來計量,連續注得三個周期產量。此法只能粗略求得近似產量,地層是否出水無法落實。

⑶低產井求產

低產井是指低于工業油流標準的井,由于地層供液能力差,采用上述非自噴井求產方法有一定困難。一般要求這類井經混排、舉抽后,將液面降至要求掏空深度范圍內,可采用測液面配合井底取樣的方法確定產能。

①根據液面上升計算產液量

②進行井下取樣落實水性

③反洗井計量產油量

7.測壓

測壓是測試的一個重要環節,自噴井求產合格后,下壓力計測流壓,然后關井測壓力恢復,壓力恢復穩定則不再測靜壓,否則再下壓力計補測靜壓。非自噴井根據要求,求產前或求產后等井口壓力恢復穩定,需下壓力計實測油層靜壓。

8.封閉上返

一個試油層試油結束后,若需封閉上返其他層位時,可按井下情況和方案要求確定上返方法。一般應盡量使用井下封隔器。除此以外常用的封閉方法有注灰、填砂壓膠木塞、橋封、電纜式橋塞等。

注灰是目前分層試油中封閉水層最常用的方法。作法是將油管下至預計水泥塞底界,將計算好的水泥漿替到預計位置,然后上提油管到預計水泥塞面反循環,將多余的灰漿沖洗掉,最后上提油管,關井候凝。

為了保證施工安全,提高注灰成功率,注灰時井下應清潔,液面平穩無氣侵、無漏失。灰漿嚴格按試驗配方配制并攪拌均勻。替灰漿用的液體應與井內液體密度一致,并要準確計量,替完水泥漿后應上提油管至要求水泥塞面以上1m左右反循環洗井。反洗后上提油管不少于50m(5根)。注灰后的口袋一般不少于10m。試壓時,清水正加壓12MPa,或泥漿正加壓15MPa,30min壓降小于0.5MPa為合格。

遼河油田鉆井井控實施細則的第四章 井控裝置安裝、試壓和管理

第二十四條 井控裝置包括套管頭、采油樹、鉆井四通(特殊四通)、防噴器及控制系統、內防噴工具、井控管匯、液氣分離器、除氣器和監測設備等。

第二十五條 含硫地區井控裝置材質應符合行業標準SY/T 5087《含硫化氫油氣井安全鉆井推薦作法》的規定。

第二十六條 井口裝置的配置和安裝執行以下規定:

(一)井控裝置的配備必須符合設計要求;用于“三高”井的防噴器累計上井時間應不超過7年。

(二)防噴器安裝:

1.防溢管內徑不小于井口內層套管通徑,管內不應有直臺肩。

2.現場安裝完畢后,天車、轉盤、井口三者的中心應在同一鉛垂線上,偏差不大于10mm。要用4根直徑不小于 Ф16mm鋼絲繩對角繃緊固定牢靠。

(三)具有手動鎖緊機構的閘板防噴器(剪切閘板除外)應裝齊手動操作桿,靠手輪端應支撐牢固牢靠。手動操作桿與鎖緊軸之間的夾角不大于30°,并在醒目位置標明開、關方向和到底的圈數。手動操作桿距地面高度若超過2m,應安裝高度適合的操作臺。

第二十七條 防噴器控制系統的控制能力應與所控制的防噴器組合及管匯等控制對象相匹配。其安裝要求:

(一)遠程控制臺安裝在面對井架大門左側、距井口不少于25m的專用活動房內,距放噴管線或壓井管線應有2m以上距離,并在周圍留有寬度不小于2m的人行通道,周圍10m內不得堆放易燃、易爆或腐蝕物品。

(二)液控管線要通過高壓彎頭與防噴器及液動閥連接。液控管線與放噴管線的距離應在0.5m以上,車輛跨越處應裝過橋蓋板。不允許液控管線接觸地面或在其上堆放雜物。

(三)全封、半封、剪切閘板和液動閥控制手柄應與控制對象工作狀態一致,環形防噴器在完全打開狀態下將手柄處于中位。

(四)全封閘板控制手柄應裝罩保護,剪切閘板控制手柄應安裝防止誤操作的限位裝置。

(五)遠程控制臺應與司鉆控制臺氣源分開連接,嚴禁強行彎曲和壓折氣管束。氣源壓力保持在0.65~0.8MPa。

(六)電源應從配電箱總開關處直接引出,并用單獨的開關控制。

(七)待命狀態下液壓油油面距油箱頂面不大于200mm。氣囊充氮壓力7±0.7MPa。儲能器壓力保持在18.5~21MPa。環形、管匯壓力10.5MPa。

(八)Ⅰ級風險井應同時配備電動泵和氣動泵,配備防噴器司鉆控制臺和節流管匯控制箱。在便于操作的安全地方可設置輔助控制臺。

(九)司鉆控制臺上不安裝剪切閘板控制閥。

第二十八條 井控管匯包括節流管匯、壓井管匯、防噴管線和放噴管線。其安裝要求:

(一)節流管匯、壓井管匯水平安裝在堅實、平整的地面上,高度適宜。

(二)在未配備節流管匯控制箱情況下,必須安裝便于節流閥操作人員觀察的立管壓力表。

(三)防噴管線、放噴管線和鉆井液回收管線應使用經探傷合格的管材。防噴管線應采用專用標準管線,不允許現場焊接。

(四)放噴管線安裝標準:

1.放噴管線的布局應考慮當地季風方向、居民區、道路、油罐區、電力線及各種設施等情況。

2.放噴管線應接至井場邊緣,正面不能有障礙物。Ⅰ級風險井備用接足75m長度的管線和固定地錨,Ⅱ級、Ⅲ級風險井主放噴管線接至排污池。

3.放噴管線通徑不小于78mm(井眼尺寸小于177.8mm的鉆井、側鉆井井控管線通徑不小于52mm,下同),出口處必須是鉆桿接頭,并有螺紋保護措施。

4.管線應平直引出。若需轉彎應使用角度不小于120°的鑄(鍛)鋼彎頭。確因地面條件限制,可使用同壓力級別的高壓隔熱耐火軟管或具有緩沖墊的90°彎頭。

5.放噴管線每隔10~15m、轉彎處及出口處用水泥基墩加地腳螺栓或地錨固定牢靠;放噴管線出口懸空長度不大于1.0m;若跨越10m寬以上的河溝、水塘等障礙,應架設金屬過橋支撐。

6. 水泥基墩長×寬×深為0.8m×0.8m×1m。水泥基墩的地腳螺栓直徑不小于20mm,預埋長度不小于0.5m。

(五)防噴管線拐彎處可使用與防噴器壓力級別(70Mpa以上級別防噴器除外)一致、通徑不小于78mm的高壓隔熱耐火軟管;節流管匯與鉆井液回收管線、液氣分離器連接處可使用不低于節流管匯低壓區壓力等級的高壓隔熱耐火軟管。軟管中部應固定牢靠,兩端須加裝安全鏈。

(六)防噴器四通兩側應各裝兩個閘閥,緊靠四通的閘閥應處于常閉狀態(備用閘閥常開),外側閘閥應處于常開狀態,其中應至少在節流管匯一側配備一個液動閥。安裝示意圖見圖20、圖21。

(七)井控管匯所配置的平板閥應符合SY/T5127《井口裝置和采油樹規范》中的相應規定。

(八)井控管匯應采取防堵、防凍措施,保證暢通和功能正常。

第二十九條 鉆具內防噴工具包括方鉆桿上、下旋塞、頂驅液控旋塞、浮閥、鉆具止回閥和防噴單根。其安裝要求:

(一)鉆具內防噴工具的額定工作壓力應不小于防噴器額定工作壓力。

(二)方鉆桿應安裝下旋塞閥。鉆臺上配備與鉆具尺寸相符的備用旋塞閥(處于開位)。Ⅰ級風險井、氣油比≥2000的井應安裝上旋塞閥,并配備浮閥或鉆具止回閥。

(三)準備一根能與在用鉆鋌螺紋相連的防噴單根(母接頭處配有處于開位的旋塞閥),在起下鉆鋌作業時置于坡道或便于快速取用處。

第三十條 循環系統及液面監測儀器應符合如下要求:

(一)應配備鉆井液循環罐直讀標尺與液面報警裝置。

(二)Ⅰ級風險井必須配備灌泥漿計量裝置,并執行起下鉆工作單制度。

(三)按照設計要求配備液氣分離器和除氣器。液氣分離器進出口管線采用法蘭連接,排氣管線(管徑不小于排氣口直徑)接出距井口50m以遠,出口處于當地季風下風方向,并配備點火裝置和防回火裝置。除氣器安裝在鉆井液回收管線出口下方的循環罐上,排氣管線接出井場邊緣。

第三十一條 井控裝置的試壓:

(一)井控車間用清水試壓:環形防噴器(封鉆桿)、閘板防噴器、壓井管匯試壓、防噴管線和內防噴工具試壓到額定工作壓力;節流管匯高低壓區按額定工作壓力分別試壓。穩壓時間不少于10min,允許壓降≤0.7 MPa,密封部位無可見滲漏。

閘板防噴器、節流管匯、壓井管匯、鉆具內防噴工具應做低壓試驗,其試壓值1.4~2.1 MPa,穩壓時間不少于3min,允許壓降≤0.07 MPa,密封部位無可見滲漏。

上井井控裝置應具有試壓曲線及試壓合格證。

(二)現場安裝好試壓:在不超過套管抗內壓強度80%的前提下,環形防噴器(封鉆桿)試壓到額定工作壓力的70%;閘板防噴器(剪切閘板除外)、防噴管線、節流管匯和壓井管匯應試壓到額定工作壓力;放噴管線試壓值不低于10MPa。液控管線試壓21MPa。

按以上原則確定的試壓值大于30 MPa時,井控裝置的試壓值取預計裸眼最高地層壓力值(不小于30MPa)。

上述壓力試驗穩壓時間均不少于10min,允許壓降≤0.7 MPa,密封部位無可見滲漏。

(三)后續井控裝置檢查試壓值應大于地面預計最大關井壓力(不小于14 MPa)。

(四)每間隔60天對井控裝置試壓檢查一次。

(五)更換井控裝備承壓部件后,井控裝置應進行試壓檢查。

第三十二條 井控裝置的使用按以下規定執行:

(一)發現溢流后立即關井。應先關環形防噴器,后關閘板防噴器,在確認閘板防噴器正確關閉后,再打開環形防噴器。環形防噴器不得長時間關井,除非特殊情況,一般不用來封閉空井。

(二)一般情況不允許關井狀態下活動或起下鉆具。在必須活動鉆具的特殊情況下,關閉環形防噴器或閘板防噴器時,在關井套壓不超過14MPa情況下,允許鉆具以不大于0.2m/s的速度上下活動,但不準轉動鉆具或鉆具接頭通過膠芯。套壓不超過7MPa情況下,用環形防噴器進行不壓井起下鉆作業時,應使用18°斜坡接頭的鉆具,起下鉆速度不得大于0.2m/s。

(三)具有手動鎖緊機構的閘板防噴器,預計關井30min以上,應手動鎖緊閘板。打開閘板前,應先手動解鎖,鎖緊和解鎖都應一次性到位,然后回轉1/4~1/2圈。

(四)當井內有鉆具時,嚴禁關閉全封閘板防噴器。

(五)嚴禁用打開防噴器的方式來泄井內壓力。

(六)檢修裝有絞鏈側門的閘板防噴器或更換其閘板時,兩側門不能同時打開。

(七)有二次密封的閘板防噴器和平行閘板閥,只能在其密封失效至嚴重漏失的緊急情況下才能使用其二次密封功能,且止漏即可,待緊急情況解除后,立即清洗更換二次密封件。

(八)平行閘板閥開、關到底后,都應回轉1/4~1/2圈。其開、關應一次完成,不允許半開半閉和作節流閥用。

(九)壓井管匯不能用作日常灌注鉆井液用;防噴管線、節流管匯和壓井管匯應采取防堵、防漏、防凍措施;最大允許關井套壓值在節流管匯處以明顯的標示牌進行標示。

(十)井控管匯上所有閘閥都應編號并標明其開、關狀態。

(十一)鉆具組合中裝有鉆具止回閥下鉆時,每下20~30柱鉆桿向鉆具內灌滿一次鉆井液。下鉆至主要油氣層頂部應灌滿鉆井液,排出鉆具內的空氣后方可繼續下鉆。下鉆到井底也應灌滿鉆井液后再循環。

(十二)采油(氣)井口裝置等井控裝置應經檢驗、試壓合格后方能上井安裝;采油(氣)井口裝置在井上組裝后還應整體試壓,合格后方可投入使用。

(十三)防噴器及其控制系統的維護保養按SY/T 5964《鉆井井控裝置組合配套、安裝調試與維護》中的相應規定執行。

第三十三條 井控裝置的管理執行以下規定:

(一)工程技術服務企業應有專門機構負責井控裝置的管理、維修和定期現場檢查工作,并規定其具體的職責范圍和管理制度。

(二)鉆井隊在用井控裝置的管理、操作應落實專人負責,并明確崗位責任。

(三)必須建立井控設備、零部件的出入庫檢測制度,應設置專用配件庫房和橡膠件空調庫房,庫房溫度應滿足配件及橡膠件儲藏要求。

(四)防噴器組、遠程控制臺、節流管匯、壓井管匯必須口井回廠檢測。鉆具內防噴工具每3個月回廠檢測,壓井作業后立即回廠檢測。

第三十四條 所有井控裝備及配件必須是經集團公司有關部門認可的生產廠家生產的合格產品。防噴器的檢查與修理執行SY/T6160《液壓防噴器的檢查與修理》標準,并嚴格執行集團公司《井控裝備判廢管理規定》。

固井技術

(一)固井材料

固井材料主要為油井水泥,其質量標準與物理性能見表4-6,主要作用如下:

圖4-4 T38,T38-1報廢石油井改造地熱井井身結構示意圖

表4-6 國產油井水泥質量標準及水泥物理性能

注:120℃水泥已混入石英砂,當用于3500~5000m深度時,應加入緩凝劑及降失水劑來調節使用性能。 (鉆井手冊 甲方上冊)

1)流動性較好,油井水泥在配制、注入和被頂替至規定的環空位置的整個過程中流動性能始終保持;

2)穩定性好,能滿足在井下一定溫度和壓力條件下,性能穩定性好;

3)被頂替至規定位置后,能在要求的時間內凝固,且固化后保持原始體積最小;

4)密度允許通過外加劑調節,并保持其強度、流動性和稠化時間等;

5)對地層含有鹽溶液和硫酸鹽水溶液,水泥石具有一定的抗腐蝕性;

6)凝固的水泥石具有較快強度發展,成致密固體,同時還具有一定的塑性,適應射孔需要,不產生過多水泥石裂縫等。

(二)固井方式

將水泥漿通過套管內注入并從環空上返形成水泥石來封閉環空空間的作業稱為固井,也稱為注水泥。表層套管一般為400m,采用內管全程跟蹤固井方式,候凝時間大于48h,管內水泥塞高度大于10m。

尾管一般小于1000m,固井方法同表層套管,采用一級跟蹤固井作業。

圖4-5 技術套管二級固井作業流程示意圖

煤層氣水平井鉆井工程作業規范

一、范圍

本標準作為中聯煤層氣有限責任公司(以下簡稱中聯公司)企業標準,規范了煤層氣水平井鉆井工程作業全過程的程序和要求。包括水平井鉆井工程設計、鉆前準備及驗收、水平井井眼軌跡控制作業,水平井測量作業,水平井完井作業,水平井鉆井工程質量要求,健康、安全與環境管理(HSE)要求,水平井鉆井工程資料匯交要求等6項內容。

本標準適用于煤層氣勘探開發過程中水平井鉆井工程的設計、施工作業、工程質量要求、資料匯交和驗收。

二、規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。引用文件包括:

《Q/CUCBM 0301 煤層氣鉆井工程作業規程》。

《GB/T 8979 污水綜合排放標準》。

《GB/T 11651 勞動防護用品選用規則》。

《SY/T 5172 直井下部鉆具組合設計方法》。

《SY/T 5272 常規鉆井安全技術規程》。

《SY/T 5313 鉆井工程術語》。

《SY/T 5322 套管柱強度設計推薦方法》。

《SY/T 5334 套管扶正器安裝間距計算方法》。

《SY/T 5358 砂巖儲層敏感性評價實驗方法》。

《SY/T 5396 石油套管現場檢驗與運輸》。

《SY/T 5411 固井施工設計格式》。

《SY/T 5412 下套管作業規程》。

《SY/T 5435 定向井軌道設計與軌跡計算》。

《SY/T 5526 石油鉆機安裝操作和維護》。

《SY/T 5547 螺桿鉆具使用、維修和管理》。

《SY/T 5618 套管用浮箍、浮鞋》。

《SY/T 5619 定向井下部鉆具組合設計作法》。

《SY/T 5622 鉆井井下事故處理基本規則》。

《SY/T 5724 套管串結構設計》。

《SY 5876-93 石油鉆井隊安全生產檢查規定》。

《SY/T 5957-94 井場電器安裝技術要求》。

《SY/T 5958 井場布置原則和技術要求》。

《SY/T 5964 鉆井井控裝置組合配套規范》。

《SY/T 6075 評價入井流體與產層(砂巖)配伍性的基礎數據》。

《SY/T 6228-1996 油氣井鉆井及修井作業職業安全的推薦作法》中第八章和第10.5、10.6 款。

《SY/T 6283-1997 石油天然氣鉆井健康、安全與環境管理體系指南》。

《SY/T 6426 鉆井井控技術規程》。

三、水平井鉆井工程設計

(1)水平井鉆井工程設計步驟。科學系統地進行水平井鉆井設計是確保鉆成高質量煤層氣水平井的前提,煤層氣水平井鉆井工程設計必須按如下步驟進行選擇和設計,詳見圖6-19。

(2)水平井鉆井工程設計書格式。煤層氣鉆井工程設計書格式按中聯公司水平井鉆井工程設計書格式標準執行。

(3)井身結構設計。

(4)井口及井控裝置設計。

(5)鉆井循環介質設計。

(6)鉆柱設計。

(7)固井工程設計。

(8)水平井井眼軌跡設計。

圖6-19 煤層氣水平井鉆井工程設計步驟示意圖

四、鉆前準備及驗收

(1)鉆前準備。

(2)開鉆前驗收。

五、水平井軌跡控制作業

(1)準備。

(2)軌跡控制。

(3)相關安全措施。

六、水平井測量作業

(1)儀器選擇。

(2)施工前準備。

(3)測量。

七、固井施工作業要求

(1)套管準備及作業。

(2)固井施工要求。

(3)套管柱試壓要求。

八、煤層氣井井控要求

(1)井控操作要求。

(2)井控設備要求。

九、水平井鉆井工程質量要求

(1)井身質量。

(2)固井質量。

(3)完井質量。

十、健康、安全與環境管理(HSE)要求

(1)健康、安全與環境管理培訓及管理體系。

(2)健康管理要求。

(3)安全管理要求。

(4)環境管理要求。

十一、鉆井完井交接驗收

(1)交接驗收程序。

(2)交接驗收內容。

(3)填寫交接驗收書。

十二、鉆井工程資料匯交要求

(1)資料文字圖件符合有關標準和要求。

(2)設計資料。

(3)原始資料。

(4)成果資料。

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