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氣井帶壓作業(yè)風險因素分析及對策

文檔作者：江源唐庚覃芳陳馬林文檔來源：中國石油西南油氣田公司采氣工程研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年11月23日
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Evaluation Only. Created with Aspose. PDF. Copyright 2002-2019 Aspose Pty Ltd.
2013年
天然氣技術與經(jīng)濟
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)風險因素分析及對策
江源唐庚覃芳陳馬林
(中國石油西南油氣田公司采氣工程研究院,四川廣漢618300)
摘要氣井帶壓作業(yè)技術是近幾年發(fā)展比較快的應用技術,是利用特殊設備控制井筒壓力,在井筒帶壓情況下
能
實現(xiàn)完井、修井目的的特殊作業(yè)方式。對帶壓修作業(yè)可能出現(xiàn)的風險進行了歸納總結,有油管內堵塞器失效、油管
腐蝕、強度降低、壞、油管墜落、油管飛出等風險。通過分析原因,制定出相應的風險削減措施,有效防止帶壓作
業(yè)工程事件或者事故。
關鍵詞帶壓作業(yè)防噴裝置風險消減措施井控
中圖分類號:TE25文獻標志碼:B
文章編號:2095-1132(2013)06-0033-003
0引言
3)配套安全工具。①接箍探測器。接箍探測
器用于作業(yè)過程中準確判斷接箍位置。②帶壓設備
近幾年隨著一些油氣田開發(fā)進入中后期,為了支撐架。主要用于承受帶壓設備和井下管柱施工時
有效保護油氣層、提高油氣層開發(fā)利用率,常采用在井口的重力,保護井口,實現(xiàn)在起下管柱過程中
帶壓作業(yè)技術進行修井作業(yè)。該技術相對于常規(guī)壓帶壓設備平穩(wěn)。③不壓井設備專用逃生坡道。由于
井作業(yè)具有保護儲層、降低成本、安全、快速、環(huán)不壓設備操作平臺有時高達10m,該坡道主要用
保的獨特優(yōu)勢,但隨之帶來的安全風險也突顯出于不壓井設備操作平臺操作人員,在緊急情況下應
來,事故事件時有發(fā)生,給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來了急逃離設備操作平臺。
較大的影響,這就需要全面系統(tǒng)地對帶壓作業(yè)風險
因素進行安全分析,并采取相應的對策及措施,以
保證整個帶壓作業(yè)工程的順利完成。
單流
1帶壓作業(yè)設備及配套工具
1.1設備簡介
S-9型帶壓作業(yè)設備是液壓輔助式帶壓作業(yè)裝
備,額定工作壓力35MPa,設備通徑為179.38mm,
每沖程舉升高度3.6m。主要由液壓動力系統(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,其井口裝置結構見圖1。
井管匯
1.2配套設備
圖1S-9井口裝置示意圖
1)配套井口設備。包括2FZ18-35雙閘板防噴2帶壓作業(yè)井的分類
器、FKQ3204遠程控制臺、試壓四通。
2)配套井下工具。包括可通過式堵塞器、鋼絲
由于帶壓作業(yè)是通過油管內下入堵塞器控制管
橋塞、電纜橋塞和油管盲堵等。
柱內的壓力,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
天然氣技術與經(jīng)濟/29
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第7卷
江源,等:氣井帶壓作業(yè)風險因素分析及對策
第6期
力,帶壓作業(yè)的重點是井內壓力控制,防止溢流和為避免出現(xiàn)上述問題,充分利用帶壓作業(yè)設備卡瓦
井噴的發(fā)生帶壓作業(yè)根據(jù)施工井關井壓力、介互鎖裝置是可以完全杜絕此類危險事故發(fā)生的。因
質成分、氣液比、井下工具長度、施工工藝復雜程此在進行帶壓修井施工前,要仔細確認井內油管中
度和施工環(huán)境,按施工難易程度將帶壓作業(yè)施工井和點計算是否正確,并確認帶壓作業(yè)設備的卡瓦牙
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,卡瓦內徑不宜過大,若發(fā)現(xiàn)設備卡瓦牙
按就高原則劃為該類井(表1)。
已不具備使用條件應立即更換。另外,在整個帶壓
表1帶壓作業(yè)井的分類表
作業(yè)過程中上提、下放管柱速度也不宜過快。
井的分類一類井
二類
三類井
3.2井下管柱遇卡
關井壓力>21MPa7-21MPa<7MPa
地層含硫情況含硫化氫
無硫化氫無硫化氫
在氣井帶壓修井過程中,最容易在以下3種情況
氣液體積比>300
300無天然氣組分中發(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
井下工具計長度大于7m單個工具長度介單個工具長度能很好地解決這些問題,可以最大限度地避免井下
或單個工具長度于3~2m小于2m
大于3m
管柱被卡死的可能性。二是井下管柱復雜,含有多
施工工藝配合壓裂酸化打撈
個工具或水力錨,導致油套環(huán)空間隙狹小,容易發(fā)
沖砂
其他工藝生遇卡現(xiàn)象。針對此類井,應在進行施工作業(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,避免在起下管柱過程中因操作不當,而使井下
距離井場周圍
學校等人口密
山、森林、沼澤井外的其他區(qū)
集場所;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。三是進行老
井帶壓修井作業(yè)時,由于其套管變形而發(fā)生的遇卡
3存在的風險及主要削減辦法
現(xiàn)象。為避免此類事故發(fā)生,優(yōu)化帶壓作業(yè)設備的
管柱舉升力和下壓力參數(shù)設計,會很有效地降低遇
修井作業(yè)本身是一種多風險的作業(yè),對于帶壓卡的危險性。遇卡通常用到的方法是上提下放和來
氣井修井作業(yè)來說,除了高壓這個危險因素以外回活動,但拉力不能超過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,可以對帶壓作業(yè)
備舉升力過大而造成井下管柱斷裂的現(xiàn)象
噴等。筆者將此類修井過程中的危險因素進行總設備設定最佳的舉升力和下壓力。若是原井油管已
結,并制定出相應的對策。
生產(chǎn)使用多年,則要考慮井內油管是否發(fā)生腐蝕,
31井內管柱墜落或者飛出
其是否滿足帶壓作業(yè)的條件,這樣就可以避免因設
指井內管柱入井以后,由于設備操控不當或其
他原因,造成井下管柱掉入井內或飛出井口。此3.3油管掛無法坐放
種危險是帶壓修井中的最大危險,而且發(fā)生的頻率由于在進行高壓井作業(yè)時,為保證井口壓力始
也比較高。
終低于設備的額定工作壓力,通常會采用放噴泄壓
原因分析及對策。主要原因是因為在起下管柱的方式來保持井口壓力,有時在井口四通內就會有
過程中由于油管中和點計算誤差,實際深度與計算水合物出現(xiàn)的現(xiàn)象,導致最后坐放油管直管掛時,
深度出現(xiàn)誤差,導致井下管柱因自身重量不足而飛直管掛無法完全坐放于直管座內,導致后期施工無
出井口,或因管柱自身重量過重而落入井內。也有法進行。因此,施工時,若因井口四通內產(chǎn)生大量
可能是因為帶壓作業(yè)操作人員操作失誤,錯誤打開水合物而無法坐放直管掛,可在井口閘閥處接管線
帶壓作業(yè)設備的防頂卡瓦組或承重卡瓦組。除了中注甲醇或乙二醇,同時上提下放井內管柱,摩擦掉
和點計算誤差或人為原因引起的管柱墜落或飛出事井口四通內壁上黏附著的水合物。若效果不佳,可
故外,設備卡瓦鈍化也可能導致出現(xiàn)帶壓作業(yè)設備將甲醇或乙二醇加熱后,再注入井內。另外一種情
無法卡緊井下管柱而造成井下管柱飛出或掉井事故。況則是,油管掛與井采油樹口四通不是同一廠家生
 30/Natural Gas Technology and Economy
 Evaluation Only. Created with Aspose.PDF. Copyright 2002-2019 Aspose Pty Ltd.
總第42期
天然氣技術與經(jīng)濟天然氣開發(fā)
2013年
產(chǎn),其型號不匹配,導致油管掛無法坐放,故在進險因素做了分析,但帶壓修井中的危險因素遠不止
行施工作業(yè)前必須確認井口采油樹四通與油管直管這些,任何一個小環(huán)節(jié)不到位,都可能帶來危險,
掛是否配套。
造成工程事故,這就需要我們在平時的工作中嚴格
34壓力平衡管線泄漏與設備封井器泄漏
按照操作和檢查程序來執(zhí)行,同時對所有設備的檢
查和保養(yǎng)也很重要,碰到危險要經(jīng)過仔細的分析論
削減與處置措施是連接井口裝置流程后,進行證,找到原因所在,然后解決,使帶壓修井變得安
試壓,設備試壓壓力為該井壓力的1.5倍,確認完好全高效。帶壓修井作業(yè)在川渝地區(qū)技術已日趨成
無泄漏方可進行下步作業(yè)。在帶壓作業(yè)過程中,球熟,用帶壓作業(yè)設備進行了氣井更換生產(chǎn)管柱、注
型封井器或壓力平衡管線發(fā)生泄漏,應立即停止帶水泥塞、沖砂、下大長度射孔槍、拖動管柱多層加
壓作業(yè),做好設備井控和井口流程倒換,確認設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℃,導致
設備半閘板封井器橡膠密封件收縮而無法在試壓過
參考文獻
程中穩(wěn)壓,必須保持橡膠的操作溫度在0℃以上才進肖潤德,楊令瑞楊玻等四川不壓井起下井內管串
行操作,此時必須對防噴器進行合理加熱,以實現(xiàn)工藝技術的研究與應用鉆采工藝2005,28(1):
設備密封件膨脹密封。
22-2
[2]章偉,李曄,楊俊濤HRS_225型不壓井作業(yè)機在大
3.5其他危險
牛地氣田的應用].石油機械,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慶
細檢查所動閥門是否完好,確保所有井控裝置試壓
油田的應用[].石油機械,2009,37(6):81-83
合格,井口附近必須配備可燃氣體檢測儀,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
須有專人負責監(jiān)控井口防噴器組,應急設備一定要
究[].石油機械,2009,39(增):71-74.
齊全,做好萬無一失
[5]周英操,翟洪軍大慶宋深101井欠平衡鉆井技術研究
2)吊裝危險。帶壓修井所需要的輔助設備非常
與應用[]鉆采工藝,2001,24(4):8-12
多,設備吊裝時所用的鋼絲繩要用經(jīng)過檢驗合格的
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,設備操作平臺一般離地高度可達10m,有時吊
車的頂端離地可達到30多米,雷擊的可能性非常
大。若施工中有雷電來臨,應關掉所有的電子設
備,人員撤離,等天氣好再施工。
4)對施工現(xiàn)場的保護很重要,施工過程中的無
關人員不要動井口閥門,開關時,相關負責人必須
都在場。
4結論
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,對氣體的密
封性要求更高。諸多安全風險對設備要求較高。而
目前國內針對氣井帶壓作業(yè)都使用國外設備,尚無
專業(yè)機構進行檢驗,由此可能導致設備老化、疲勞
引發(fā)相應的安全事故。筆者重點對帶壓修井作業(yè)危
天然氣技術與經(jīng)濟/31

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