钻井井控技术操作规程.doc
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1、 钻井井控技术操作规程1.1 油气井井口距高压线及其它永久性设施不小于75m;距民宅不小于100m;距铁路、高速公路不小于200m;距井队生活区不少于300m,生活区相对井场在当地季节风的上风或侧上风方向;距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。含硫油气井应急撤离措施参见SY/T5087有关规定。1.2 对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿(包括开采地下资源的矿业单位)、国防设施、高压电线和水资源情况以及风向变化等进行勘察和调查,并在钻井地质设计中标注说明。特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井井口位置及坑道的分布、走向、长度和离地表深度。1.3 根据物探资料及本构造邻近
2、井和邻构造的钻探情况,绘出本井地层压力剖面(裂缝性碳酸盐岩地层可不作地层破裂压力曲线),并提供浅气层资料、地层动态压力资料、油气水显示和可能出现的复杂情况。1.4 根据地质设计提供的资料,钻井液密度设计以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准,另加一个安全附加值:a.油井为0.05g/cm30.10g/cm3或控制井底压差1.5MPa3.5MPa。b.气井为0.07g/cm30.15g/cm3或控制井底压差3.0MPa5.0MPa。具体选择安全附加值时,应考虑地层孔隙压力预测精度、油气水层的埋藏深度、地层油气中硫化氢含量、地应力、地层破裂压力和井控装备配套情况等因素。钻开高含硫地
3、层的设计钻井液密度,其安全附加密度值或安全附加压力值应取上限。1.5 井控装置1.5.1 井控装置及专用工具的配套应按SY/T5964执行。不同压力等级的防喷器组合及节流管汇、压井管汇的组合形式参见钻井井控规定实施细则。1.5.2 下列情况应设计安装剪切闸板防喷器 a.所有含硫油、气井,从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。 b.所有探井、评价井,从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。 c.预计可获高压高产天然气的开发井,从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。 剪切闸板防喷器的压力等级、通径应与其配套的井口装置的压力等级和通径一致。1.5.3 有剪切闸板的防喷器组合根据井别类
4、型按下述形式选择 a.一般开发井:哈呋式防溢管+环形防喷器+双闸板防喷器(上为全封闸板、下为半封闸板)+2只四通+套管头 b.需要安装剪切闸板的浅井和试修井:哈呋式防溢管+环形防喷器+双闸板防喷器(上为剪切闸板、下为半封闸板)+2只四通+套管头 c.探井、评价井、含硫井:哈呋式防溢管+环形防喷器+剪切闸板防喷器+双闸板防喷器(上为全封闸板、下为半封闸板)+2只四通+套管头 d.预计可获高压高产天然气的开发井:哈呋式防溢管+环形防喷器+单闸板防喷器+剪切闸板防喷器+双闸板防喷器(上为全封闸板、下为半封闸板)+2只四通+套管头1.5.4 绘制各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图,按SY/T5964
5、提出相应的安装、试压要求,还应包括剪切闸板防喷器的安装、试压与使用内容。1.5.5 有抗硫要求的井口装置及井控管汇应符合SY/T5087中的相应规定。1.5.6 钻具内防喷工具、液面报警器及其它井控监测仪器、仪表、钻井液处理装置和灌注装置的配备应满足井控技术的要求。1.6 根据地层流体中硫化氢和二氧化碳含量及完井后最大关井压力值,并考虑能满足进一步采取增产措施和后期注水、修井作业的需要,按SY/T5127选用完井井口装置的型号、压力等级和尺寸系列。1.7 钻井工程设计中应提出钻开油气层前加重钻井液(密度大于在用钻井液密度0.2g/cm30.3g/cm3)和加重材料的储备量,加重钻井液的储备量一
6、般为井筒容积的1倍1.5倍。对油气层压力等于或低于静水柱压力且不含硫化氢的开发井,可只储备配制井筒容积1倍1.5倍钻井液的加重材料。 明确提出各次开钻的重点井控技术措施。1.8 在可能含硫化氢地区钻井,应对含硫化氢的层位、埋藏深度及含量进行预测,并在设计中明确应采取的相应安全和技术措施。1.9 进行欠平衡作业的井,欠平衡钻井应纳入钻井设计之中。 井控装置的安装、试压和使用2 井控装置的安装2.1 钻井井口装置2.1.1 防溢管一律采用两半哈呋式法兰密封连接。其直径应比所用套管加大一级,管内不得有台肩。2.1.2 防喷器安装完毕后,应校正井口、转盘、天车中心,其同轴度误差不大于10mm。防喷器用
7、16mm钢丝绳和反正螺丝在井架底座的对角线上固定绷紧。2.1.3 具有手动锁紧机构的闸板防喷器应装齐手动操作杆,靠手轮端应支撑牢固,其中心线与锁紧轴之间的夹角不大于30,手动操作杆手轮下方应安装操作台。挂牌标明开、关方向和圈数。2.1.4 防喷器远程控制台安装要求 a.安装在井架大门左前侧、面向井场、距井口不少于25m的专用活动房内,距放喷管线或压井管线应有1m以上距离,并在周围保持2m以上的行人通道,10m内不得堆放易燃、易爆、腐蚀物品。 b.控制管汇整齐安放并固定在管排架内,管排架与防喷管线及放喷管线的距离不少于1m,车辆跨越处应装过桥盖板。不允许在管排架上堆放杂物和以其作为电焊接地线或在
8、其上进行焊割作业。 c.总气源应与司钻控制台气源分开连接,并配置气源排水分离器。严禁强行弯曲和压折气管束,气源压力控制在0.65MPa0.8MPa。d.电源应从发电房的配电板总开关处直接引出,并用单独的开关控制。e.液压油油面距油箱顶面200mm,气囊充氮压力7MPa0.7MPa,蓄能器压力17.5MPa21MPa,管汇压力10.5MPa,并始终处于工作压力状态。f.远程控制台控制剪切闸板防喷器和全封闸板防喷器的三位四通阀上方应安装防误操作的安全装置。2.1.5 司钻控制台应安装在钻机的司钻操作台附近,即钻台左后侧的钻台边上。司钻控制台上不安装剪切闸板控制阀。2.1.6 远程控制台和司钻控制台
9、各控制阀的操作手柄应处于与控制对象工作状态相一致的位置。2.1.7 控制系统的液压管线和气动管线安装前,用压缩空气逐根吹扫,然后“对号入座”连接,所有管线应整齐排放。完钻后,拆开与防喷器连接的液压管线,用压缩空气将管线内的液压油吹回油箱,防喷器液压管线接口用堵头堵好。2.1.8 井口下四通旁侧出口应位于地面之上,并保证各次开钻四通旁侧口高度不变。2.2 井控管汇2.2.1 防喷管线和放喷管线一律使用经探伤合格的管材,防喷管线采用螺纹与标准法兰连接,不得现场焊接。2.2.2 防喷管线长度若超过6m的应打基墩固定。2.2.3 放喷管线安装要求 a.油井放喷管线至少应接两条,气井放喷管线应接四条,其
10、通径不小于78mm。 b.管线全部使用法兰连接,不允许在现场焊接,放喷管线和连接法兰应全部露出地面,不得用穿管的方法实施保护。 c.布局要考虑当地季节风向、居民区、道路、油罐区、电力线及各种设施等情况。 d.两条管线走向一致时,应保持大于0.3m的距离,并分别固定。 e.管线应尽量平直引出,如因地形限制需转弯时,转弯处距井口不小于15 m,使用转弯夹角大于120的铸(锻)钢弯头。 f.管线出口应接至距井口75m以上的安全地带,相距各种设施不小于50m。含硫和高压高产地区钻井,四条放喷管线出口都应接至距井口100m以上的安全地带,并具备放喷点火条件。 g.管线每隔10m15m、弯头两端、出口处用
11、水泥基墩和地脚螺栓加压板固定,悬空处要支撑牢固,若跨越10m宽以上的河沟、水塘等障碍,应架设金属过桥支撑。 h.水泥墩基坑长宽深为0.8m0.8m1.0m,遇地表松软时,基坑体积应大于1.2m3。 i.预埋地脚螺栓直径不小于20mm,长度大于0.5m,不许对焊。j.放喷管线在车辆跨越处装过桥盖板。k.凡经过井喷放喷使用后的管线,应经探伤、测厚、试压合格才能使用。2.2.4 钻井液回收管线出口应接至大土池或储备罐并固定牢靠,转弯处应使用角度大于120的铸(锻)钢弯头,其内径不小于78mm。2.2.5 井控管汇所配置的闸阀应为明杆平板阀或带位置指示器的平板阀。2.2.6 防喷器四通两翼应各装两个闸
12、阀,防喷管线控制闸阀(单四通为1#和4#平板阀,双四通为1#、4#、5#和8#平板阀)应接出井架底座以外。2.2.7 所有井控管汇闸阀应挂牌编号,并标明其开、关状态。最大允许关井套压值在节流管汇和节流控制箱处以明显的标示牌标示。2.2.8 正常情况下井控闸阀的开关状态 a.常开:2#、3#、6#、7#、J2a、J2b、J3a、J5、J6a、J7、9#(J9)、10#。 b.常闭:1#、4#、5#、8#、J3b、J6b、J8、J10、11#、12#。 c.半开(3/81/2):J1、J4。2.3 钻具内防喷工具2.3.1 旋塞阀2.3.1.1 油气层中钻进,采用转盘驱动时应装方钻杆上、下旋塞阀,
13、采用顶部驱动时钻杆上部应分别安装自动和手动两个旋塞阀。旋塞阀压力等级应与井口装置的压力等级一致。2.3.1.2 方钻杆下旋塞不能与其下部钻具直接连接,应通过配合接头或保护接头与下部钻具连接。2.3.2 钻具止回阀、旁通阀2.3.2.1 油气层钻井作业中,应在钻柱下部安装钻具止回阀和旁通阀,但下列特殊情况除外:堵漏钻具组合、下尾管前的称重钻具组合、处理卡钻事故中的爆炸松扣钻具组合、穿心打捞测井电缆及仪器钻具组合、传输测井钻具组合。 其它特殊情况,如不能接止回阀和旁通阀应报告钻井公司井控第一责任人或井控负责人同意后实施。2.3.2.2 钻具止回阀和旁通阀的压力等级应与井口装置的压力等级一致,外径、
14、强度应与相连接的钻铤外径、强度相匹配。2.3.2.3 钻具止回阀的安装位置以最接近钻柱底端为原则 a.常规钻进、通井等钻具组合,止回阀接在钻头与入井第一根钻铤之间。 b.带井底动力钻具的钻具组合,止回阀接在井底动力钻具与入井的第一根钻具之间。 c.在油气层中取芯钻进使用非投球式取芯工具,止回阀接在取芯工具与入井第一根钻铤之间。2.3.2.4 钻台上配备与钻具尺寸相符的钻具止回阀,并配有抢装止回阀专用工具,放于方便取用处。在大门坡道上准备一根防喷钻杆单根,其下端带与钻铤连接螺纹相符合的配合接头和钻具止回阀。预计有硫化氢、高压高产的天然气井,应配备能与井内钻具相联接、与特殊四通相匹配的钻杆挂,需要
15、时座入井口。2.3.2.5 旁通阀安装在钻铤与钻杆之间或距钻具止回阀30m50m米处,水平井、大斜度井旁通阀安装在井斜角500700井段的钻具中。2.4 井控监测仪器仪表 应安装井喷报警装置,配备钻井液循环池液面监测报警仪,在含硫化氢等有毒气体的地区和新构造钻井应配备相应的有毒气体检测仪。2.5 钻井液净化、加重和灌注装置除应配齐振动筛、钻井液罐、搅拌器、除砂器、除泥器、离心机、加重泵、自动灌注装置外,探井、气井及气油比高的油井还应配备钻井液气体分离器和除气器。气体分离器排气管线应从分离器单独接出,其通径不小于152mm,出口接出井口50m以上有点火条件的安全地带,点火时不影响放喷管线的安全。
16、3 井控装置的试压3.1 试压介质 清水。3.2 试压值 a.防喷器组应在井控车间按井场连接形式组装试压,环形防喷器(封闭钻杆,不封闭空井)、闸板防喷器、剪切闸板防喷器和节流管汇、压井管汇、防喷管线试额定工作压力。 b.在井上安装好后,在不超过套管最小抗内压强度80%的前提下,环形防喷器封闭钻杆试额定工作压力的70%;闸板防喷器、剪切闸板防喷器、方钻杆旋塞阀和压井管汇、防喷管线试额定工作压力;节流管汇按零部件工作压力分别试压。 c.放喷管线试10MPa。d.钻开油气层前及更换井控装置部件后,应采用堵塞器或试压塞,参照上述有关条件及要求试压。3.3 试压要求 上述井控装置在井控车间和上井安装后试
17、压时稳压时间均不得少于30min , 压降不得超过0.7MPa , 密封部位无渗漏为合格;采油(气)井口装置压降不超过0.5MPa为合格。3.4 采油(气)井口装置等井控装置应在井控车间经检验、试压合格后方能上井安装;采油(气)井口装置在井上组装后还应整体试压,合格后方可投入使用。4 井控装置的使用4.1 发现溢流后关井,应先关环形防喷器,后关闸板防喷器,在确认闸板防喷器正确关闭后,再打开环形防喷器。不得使用环形防喷器长时间关井,非特殊情况不用来封闭空井。4.2 在特殊情况下,若用环形防喷器进行强行起下钻作业,套压不得超过7MPa,并使用18斜坡接头钻具,起下钻速度不得大于0.2m/s 。4.
18、3 用具有手动锁紧机构的闸板防喷器长时间关井时,应手动锁紧闸板。打开闸板前,应先手动解锁,才能用液压打开。锁紧和解锁都应先到底,然后回转1/4圈1/2圈。4.4 闸板防喷器关闭后,当关井套压不超过14MPa时,特殊情况下可上下活动钻具,单向行程控制在1.5m范围内,但不准转动钻具或过钻具接头。4.5 当井内有钻具时,严禁关闭全闭闸板防喷器和剪切闸板防喷器。4.6 严禁用打开防喷器的方式来泄井内压力。4.7 检修装有绞链侧门的闸板防喷器或更换其闸板时,两侧门不能同时打开,打开和关闭侧门前应先泄掉控制系统压力。4.8 正常钻井中每周,油气层钻进中每3天应关、开半闭闸板和闸阀一次。油气层中每次起钻完
19、关、开全闭闸板和剪切闸板防喷器各一次,环形防喷器每10天试关井(在有钻具的条件下)一次。4.9 剪切闸板防喷器的使用4.1 井控车间应对每批剪切闸板(芯子)进行外观检查和按10%抽样进行剪切钻杆试验 a.2835、3535、2870、3570、28105和35105剪切闸板防喷器选用5S135钻杆做抽样试验。 b.1835和1870剪切闸板防喷器选用3 1/2S135钻杆或3油管做抽样试验。 c.试验过的剪切闸板不再安装使用。4.9.2 剪切闸板防喷器原则上不能作全闭使用。在全闭闸板防喷器失效情况下,剪切闸板防喷器可在空井状态下关井。4.5 使用剪切闸板防喷器剪断井内钻杆(油管)控制井口的前提
20、条件 在采用正常关井程序处理井喷中,当环形防喷器和半闭闸板防喷器或钻具内防喷工具失效、以及井口段钻具变形而无法关井导致井喷失控、现场已无力改变井喷失控状况、并危及人身安全的情况下,才能使用剪切闸板防喷器剪断井内钻杆(油管)控制井口,创造放喷点火的条件。4.6 关剪切闸板应由钻井队队长指挥钻井技术负责人或当班副司钻在远程控制台操作,实现剪切关井。4.7 使用剪切闸板防喷器实现剪切关井的指挥权限 在无法控制井口而发生井喷失控的情况下,钻井队队长在同甲方钻井监督和安全监督协商后,立即请示钻井公司井控第一责任人或井控负责人(井控第一责任人不在时)同意后,组织实施剪断钻杆(油管)关井。因情况紧急,在来不
21、及请示的特殊情况下,钻井队队长经与甲方钻井监督和安全监督协商后,可以决定并组织实施剪断钻杆(油管)关井。4.8 剪切闸板防喷器剪切钻杆(油管)关井的操作程序 a.锁定刹车装置,并尽量作一些因钻具被剪断后猛烈跳动可能引起严重不良后果的预防措施。 b.在环形防喷器和相应尺寸的半闭闸板防喷器都关闭的情况下,打开主放喷管线泄压。 c.检查剪切闸板防喷器以上的半闭闸板防喷器和环形防喷器是否处于关闭状态。 d.打开剪切闸板防喷器以下的半闭闸板防喷器。 e.打开蓄能器旁通阀,关剪切闸板防喷器,直到剪断井内钻杆(油管)。 f.关闭蓄能器旁通阀。 g.关闭全闭闸板防喷器控制井口。 h.手动锁紧全闭闸板防喷器和剪
22、切闸板防喷器。 i.试关井:打开8#液动平板阀,用节流阀节流放喷;关闭4#放喷管线以外的其它放喷管线;关节流阀试关井;若关井压力达到允许最高关井压力则迅速实施放喷点火。 j.将远程控制台的管汇压力调整至正常值。 k.立即安排人员观察井口及压力情况,做压井准备工作。4.9 使用剪切闸板防喷器的安全注意事项: a.钻井队应加强对防喷器远程控制台的管理,绝不能因误操作而导致钻具(油管)事故或更严重的事故。 b.操作剪切闸板时,除远程控制台操作人员外,其余人员全部撤至安全位置,同时组织按应急救援预案布置警戒、人员疏散、放喷点火及其后的应急处理工作。 c.剪切闸板在遇井喷失控剪切钻杆后应及时更换,已剪切
23、过的剪切闸板不再使用。4.10 井场应备有一副与在用闸板同规格的闸板和相应的密封件及其拆装和试压工具。4.11 有二次密封的闸板防喷器和平板阀,只能在密封失效至严重漏失的紧急情况下才能使用二次密封,且止漏即可,待紧急情况解除后,立即清洗更换二次密封件。4.12 手动平板阀开、关到底后,应回转1/4圈1/2圈。其开、关应一次到位,不允许半开半闭和作节流阀用。4.13 压井管汇不能用作日常灌注钻井液用;井控管汇安装好后,定期用钻井泵注清水冲洗,保持管线畅通。4.14 内防喷工具的使用4.14.1 坚持每天开关活动方钻杆各旋塞阀一次,保持旋塞阀开关灵活。4.14.2 接单根卸扣时,不能采取关下旋塞阀
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- 钻井 技术 操作规程
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