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氣井帶壓作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素分析及對(duì)策

文檔作者：江源唐庚覃芳陳馬林文檔來(lái)源：中國(guó)石油西南油氣田公司采氣工程研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年11月23日
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2013年
天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)
第7卷第6期
 Natural Gas Technology and Economy
Dee.2013
doi:10.3969/ issn.2095-1132.2013.06.009
氣井帶壓作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素分析及對(duì)策
江源唐庚覃芳陳馬林
(中國(guó)石油西南油氣田公司采氣工程研究院,四川廣漢618300)
摘要?dú)饩畮鹤鳂I(yè)技術(shù)是近幾年發(fā)展比較快的應(yīng)用技術(shù),是利用特殊設(shè)備控制井筒壓力,在井筒帶壓情況下
能
實(shí)現(xiàn)完井、修井目的的特殊作業(yè)方式。對(duì)帶壓修作業(yè)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié),有油管內(nèi)堵塞器失效、油管
腐蝕、強(qiáng)度降低、壞、油管墜落、油管飛出等風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)分析原因,制定出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)削減措施,有效防止帶壓作
業(yè)工程事件或者事故。
關(guān)鍵詞帶壓作業(yè)防噴裝置風(fēng)險(xiǎn)消減措施井控
中圖分類號(hào):TE25文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
文章編號(hào):2095-1132(2013)06-0033-003
0引言
3)配套安全工具。①接箍探測(cè)器。接箍探測(cè)
器用于作業(yè)過(guò)程中準(zhǔn)確判斷接箍位置。②帶壓設(shè)備
近幾年隨著一些油氣田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期,為了支撐架。主要用于承受帶壓設(shè)備和井下管柱施工時(shí)
有效保護(hù)油氣層、提高油氣層開(kāi)發(fā)利用率,常采用在井口的重力,保護(hù)井口,實(shí)現(xiàn)在起下管柱過(guò)程中
帶壓作業(yè)技術(shù)進(jìn)行修井作業(yè)。該技術(shù)相對(duì)于常規(guī)壓帶壓設(shè)備平穩(wěn)。③不壓井設(shè)備專用逃生坡道。由于
井作業(yè)具有保護(hù)儲(chǔ)層、降低成本、安全、快速、環(huán)不壓設(shè)備操作平臺(tái)有時(shí)高達(dá)10m,該坡道主要用
保的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但隨之帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)也突顯出于不壓井設(shè)備操作平臺(tái)操作人員,在緊急情況下應(yīng)
來(lái),事故事件時(shí)有發(fā)生,給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)了急逃離設(shè)備操作平臺(tái)。
較大的影響,這就需要全面系統(tǒng)地對(duì)帶壓作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)
因素進(jìn)行安全分析,并采取相應(yīng)的對(duì)策及措施,以
保證整個(gè)帶壓作業(yè)工程的順利完成。
單流
1帶壓作業(yè)設(shè)備及配套工具
1.1設(shè)備簡(jiǎn)介
S-9型帶壓作業(yè)設(shè)備是液壓輔助式帶壓作業(yè)裝
備,額定工作壓力35MPa,設(shè)備通徑為179.38mm,
每沖程舉升高度3.6m。主要由液壓動(dòng)力系統(tǒng)、防噴
器系統(tǒng)、放壓/平衡系統(tǒng)、卡瓦系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)5部
分組成,其井口裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
井管匯
1.2配套設(shè)備
圖1S-9井口裝置示意圖
1)配套井口設(shè)備。包括2FZ18-35雙閘板防噴2帶壓作業(yè)井的分類
器、FKQ3204遠(yuǎn)程控制臺(tái)、試壓四通。
2)配套井下工具。包括可通過(guò)式堵塞器、鋼絲
由于帶壓作業(yè)是通過(guò)油管內(nèi)下入堵塞器控制管
橋塞、電纜橋塞和油管盲堵等。
柱內(nèi)的壓力,其防噴器組控制油套環(huán)形空間的壓
收稿日期:2013-02-25修訂日期:2013-11-18
作者簡(jiǎn)介:江源(1986-),助理工程師,從事帶壓修井作業(yè)研究工作E-mail: snubbingop
天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)/29
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第7卷
江源,等:氣井帶壓作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素分析及對(duì)策
第6期
力,帶壓作業(yè)的重點(diǎn)是井內(nèi)壓力控制,防止溢流和為避免出現(xiàn)上述問(wèn)題,充分利用帶壓作業(yè)設(shè)備卡瓦
井噴的發(fā)生帶壓作業(yè)根據(jù)施工井關(guān)井壓力、介互鎖裝置是可以完全杜絕此類危險(xiǎn)事故發(fā)生的。因
質(zhì)成分、氣液比、井下工具長(zhǎng)度、施工工藝復(fù)雜程此在進(jìn)行帶壓修井施工前,要仔細(xì)確認(rèn)井內(nèi)油管中
度和施工環(huán)境,按施工難易程度將帶壓作業(yè)施工井和點(diǎn)計(jì)算是否正確,并確認(rèn)帶壓作業(yè)設(shè)備的卡瓦牙
由高到低的順序劃分為3類,符合下列條件之一的,未被鈍化,卡瓦內(nèi)徑不宜過(guò)大,若發(fā)現(xiàn)設(shè)備卡瓦牙
按就高原則劃為該類井(表1)。
已不具備使用條件應(yīng)立即更換。另外,在整個(gè)帶壓
表1帶壓作業(yè)井的分類表
作業(yè)過(guò)程中上提、下放管柱速度也不宜過(guò)快。
井的分類一類井
二類
三類井
3.2井下管柱遇卡
關(guān)井壓力>21MPa7-21MPa<7MPa
地層含硫情況含硫化氫
無(wú)硫化氫無(wú)硫化氫
在氣井帶壓修井過(guò)程中,最容易在以下3種情況
氣液體積比>300
300無(wú)天然氣組分中發(fā)生遇卡現(xiàn)象。一是在斜井和水平井里,遇卡的
井下工具管申累
可能性很大,適度地控制井下管柱上提和下放速度
井下工具計(jì)長(zhǎng)度大于7m單個(gè)工具長(zhǎng)度介單個(gè)工具長(zhǎng)度能很好地解決這些問(wèn)題,可以最大限度地避免井下
或單個(gè)工具長(zhǎng)度于3~2m小于2m
大于3m
管柱被卡死的可能性。二是井下管柱復(fù)雜,含有多
施工工藝配合壓裂酸化打撈
個(gè)工具或水力錨,導(dǎo)致油套環(huán)空間隙狹小,容易發(fā)
沖砂
其他工藝生遇卡現(xiàn)象。針對(duì)此類井,應(yīng)在進(jìn)行施工作業(yè)前將
井下工具數(shù)據(jù)收集齊全,了解清楚各個(gè)工具工作特
施工井環(huán)境50m有居民區(qū)沙漠地除一類、二類點(diǎn),避免在起下管柱過(guò)程中因操作不當(dāng),而使井下
距離井場(chǎng)周圍
學(xué)校等人口密
山、森林、沼澤井外的其他區(qū)
集場(chǎng)所;灘海等環(huán)境敏感地域
管柱工具與套管接觸,發(fā)生遇卡現(xiàn)象。三是進(jìn)行老
井帶壓修井作業(yè)時(shí),由于其套管變形而發(fā)生的遇卡
3存在的風(fēng)險(xiǎn)及主要削減辦法
現(xiàn)象。為避免此類事故發(fā)生,優(yōu)化帶壓作業(yè)設(shè)備的
管柱舉升力和下壓力參數(shù)設(shè)計(jì),會(huì)很有效地降低遇
修井作業(yè)本身是一種多風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè),對(duì)于帶壓卡的危險(xiǎn)性。遇卡通常用到的方法是上提下放和來(lái)
氣井修井作業(yè)來(lái)說(shuō),除了高壓這個(gè)危險(xiǎn)因素以外回活動(dòng),但拉力不能超過(guò)井下管柱的最大安全剩余
還含有硫化氫等有毒氣體的危害,要防止中毒和井拉力,在安全剩余拉力的范圍內(nèi),可以對(duì)帶壓作業(yè)
備舉升力過(guò)大而造成井下管柱斷裂的現(xiàn)象
噴等。筆者將此類修井過(guò)程中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行總設(shè)備設(shè)定最佳的舉升力和下壓力。若是原井油管已
結(jié),并制定出相應(yīng)的對(duì)策。
生產(chǎn)使用多年,則要考慮井內(nèi)油管是否發(fā)生腐蝕,
31井內(nèi)管柱墜落或者飛出
其是否滿足帶壓作業(yè)的條件,這樣就可以避免因設(shè)
指井內(nèi)管柱入井以后,由于設(shè)備操控不當(dāng)或其
他原因,造成井下管柱掉入井內(nèi)或飛出井口。此3.3油管掛無(wú)法坐放
種危險(xiǎn)是帶壓修井中的最大危險(xiǎn),而且發(fā)生的頻率由于在進(jìn)行高壓井作業(yè)時(shí),為保證井口壓力始
也比較高。
終低于設(shè)備的額定工作壓力,通常會(huì)采用放噴泄壓
原因分析及對(duì)策。主要原因是因?yàn)樵谄鹣鹿苤姆绞絹?lái)保持井口壓力,有時(shí)在井口四通內(nèi)就會(huì)有
過(guò)程中由于油管中和點(diǎn)計(jì)算誤差,實(shí)際深度與計(jì)算水合物出現(xiàn)的現(xiàn)象,導(dǎo)致最后坐放油管直管掛時(shí),
深度出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致井下管柱因自身重量不足而飛直管掛無(wú)法完全坐放于直管座內(nèi),導(dǎo)致后期施工無(wú)
出井口,或因管柱自身重量過(guò)重而落入井內(nèi)。也有法進(jìn)行。因此,施工時(shí),若因井口四通內(nèi)產(chǎn)生大量
可能是因?yàn)閹鹤鳂I(yè)操作人員操作失誤,錯(cuò)誤打開(kāi)水合物而無(wú)法坐放直管掛,可在井口閘閥處接管線
帶壓作業(yè)設(shè)備的防頂卡瓦組或承重卡瓦組。除了中注甲醇或乙二醇,同時(shí)上提下放井內(nèi)管柱,摩擦掉
和點(diǎn)計(jì)算誤差或人為原因引起的管柱墜落或飛出事井口四通內(nèi)壁上黏附著的水合物。若效果不佳,可
故外,設(shè)備卡瓦鈍化也可能導(dǎo)致出現(xiàn)帶壓作業(yè)設(shè)備將甲醇或乙二醇加熱后,再注入井內(nèi)。另外一種情
無(wú)法卡緊井下管柱而造成井下管柱飛出或掉井事故。況則是,油管掛與井采油樹(shù)口四通不是同一廠家生
 30/Natural Gas Technology and Economy
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總第42期
天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)天然氣開(kāi)發(fā)
2013年
產(chǎn),其型號(hào)不匹配,導(dǎo)致油管掛無(wú)法坐放,故在進(jìn)險(xiǎn)因素做了分析,但帶壓修井中的危險(xiǎn)因素遠(yuǎn)不止
行施工作業(yè)前必須確認(rèn)井口采油樹(shù)四通與油管直管這些,任何一個(gè)小環(huán)節(jié)不到位,都可能帶來(lái)危險(xiǎn),
掛是否配套。
造成工程事故,這就需要我們?cè)谄綍r(shí)的工作中嚴(yán)格
34壓力平衡管線泄漏與設(shè)備封井器泄漏
按照操作和檢查程序來(lái)執(zhí)行,同時(shí)對(duì)所有設(shè)備的檢
查和保養(yǎng)也很重要,碰到危險(xiǎn)要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析論
削減與處置措施是連接井口裝置流程后,進(jìn)行證,找到原因所在,然后解決,使帶壓修井變得安
試壓,設(shè)備試壓壓力為該井壓力的1.5倍,確認(rèn)完好全高效。帶壓修井作業(yè)在川渝地區(qū)技術(shù)已日趨成
無(wú)泄漏方可進(jìn)行下步作業(yè)。在帶壓作業(yè)過(guò)程中,球熟,用帶壓作業(yè)設(shè)備進(jìn)行了氣井更換生產(chǎn)管柱、注
型封井器或壓力平衡管線發(fā)生泄漏,應(yīng)立即停止帶水泥塞、沖砂、下大長(zhǎng)度射孔槍、拖動(dòng)管柱多層加
壓作業(yè),做好設(shè)備井控和井口流程倒換,確認(rèn)設(shè)備砂壓裂等修井作業(yè),取得了很好的效果,有效地避
壓力泄放完畢后,更換球型封井器或壓力平衡管免了工程事故的發(fā)生
線。若在冬季,如果周圍環(huán)境的溫度低于0℃,導(dǎo)致
設(shè)備半閘板封井器橡膠密封件收縮而無(wú)法在試壓過(guò)
參考文獻(xiàn)
程中穩(wěn)壓,必須保持橡膠的操作溫度在0℃以上才進(jìn)肖潤(rùn)德,楊令瑞楊玻等四川不壓井起下井內(nèi)管串
行操作,此時(shí)必須對(duì)防噴器進(jìn)行合理加熱,以實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用鉆采工藝2005,28(1):
設(shè)備密封件膨脹密封。
22-2
[2]章偉,李曄,楊俊濤HRS_225型不壓井作業(yè)機(jī)在大
3.5其他危險(xiǎn)
牛地氣田的應(yīng)用].石油機(jī)械,2011,39(增刊):49-
53.
1)有毒氣體的泄露,防噴裝置安裝前一定要[3]霍丙,劉成延,江阿明不壓井帶壓防噴裝置在長(zhǎng)慶
細(xì)檢查所動(dòng)閥門是否完好,確保所有井控裝置試壓
油田的應(yīng)用[].石油機(jī)械,2009,37(6):81-83
合格,井口附近必須配備可燃?xì)怏w檢測(cè)儀,而且必[4]闡凱,孫輝,帶壓作業(yè)避免井下爆炸及油管斷裂方法研
須有專人負(fù)責(zé)監(jiān)控井口防噴器組,應(yīng)急設(shè)備一定要
究[].石油機(jī)械,2009,39(增):71-74.
齊全,做好萬(wàn)無(wú)一失
[5]周英操,翟洪軍大慶宋深101井欠平衡鉆井技術(shù)研究
2)吊裝危險(xiǎn)。帶壓修井所需要的輔助設(shè)備非常
與應(yīng)用[]鉆采工藝,2001,24(4):8-12
多,設(shè)備吊裝時(shí)所用的鋼絲繩要用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的
鋼絲繩,而且要有專人指揮。
(編輯:李臻)
3)雷擊。尤其在夏天,雷雨天氣盡量不要施
工,設(shè)備操作平臺(tái)一般離地高度可達(dá)10m,有時(shí)吊
車的頂端離地可達(dá)到30多米,雷擊的可能性非常
大。若施工中有雷電來(lái)臨,應(yīng)關(guān)掉所有的電子設(shè)
備,人員撤離,等天氣好再施工。
4)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)很重要,施工過(guò)程中的無(wú)
關(guān)人員不要?jiǎng)泳陂y門,開(kāi)關(guān)時(shí),相關(guān)負(fù)責(zé)人必須
都在場(chǎng)。
4結(jié)論
由于氣井帶壓作業(yè)具有井下管柱存在腐蝕,天
然氣易燃、易爆、高壓、高速的特點(diǎn),對(duì)氣體的密
封性要求更高。諸多安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)設(shè)備要求較高。而
目前國(guó)內(nèi)針對(duì)氣井帶壓作業(yè)都使用國(guó)外設(shè)備,尚無(wú)
專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn),由此可能導(dǎo)致設(shè)備老化、疲勞
引發(fā)相應(yīng)的安全事故。筆者重點(diǎn)對(duì)帶壓修井作業(yè)危
天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)/31

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