钻井井控细则

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胜利油田陆地钻井(录井、测井)

井控工作细则

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胜利石油管理局石油工程管理处

二○○八年二月

目 录

第一章 总 则

第二章 井控设计

第三章 井控装备

第四章 开钻及钻开油气层前的准备工作

第五章 钻开油气层的井控作业

第六章 录井和测井井控管理要求

第七章 井喷后的处理

第八章 防火、防硫化氢措施

第九章 井控培训

第十章 井控分级管理责任

第十一章 附 则

附件 井控操作相关规定

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胜利油田陆地钻井(录井、测井)井控工作细则

第一章 总 则

第一条 钻井井控是实现近平衡压力钻井的基础。做好井控工作,有利于发现和保护油气层,可以防止井喷和井喷失控事故的发生,实现钻井安全生产。

第二条 井喷是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。 3 一旦发生井喷,将使油气资源受到严重损失、造成人员伤亡、设备毁坏、油气井报废、自然环境受到污染等严重后果。

第三条 井控工作是一项系统工程,牵涉到勘探、开发、装备、安全、培训等部门,各项工作必须有组织地协调进行。

第二章 井控设计

第四条 井控设计是地质设计、钻井工程设计中必不可少的重要组成部分,应包括以下主要内容:

(一)满足井控安全的钻前工程及合理的井场布置。勘察井位时,应对周围500米范围内的学校、居民住宅、医院、厂矿等高危险场所进行勘察、标注。钻井设计中应采取钻定向井的方式,使施工井口与这些场所保留安全距离。

(二)全井段的地层孔隙压力及地层破裂压力曲线,浅气层资料,邻近井资料,开发区块分层动态压力数据。

(三)适合地层特性的钻井液类型,合理的钻井液密度。

(四)合理的井身结构,含H2S、CO2和高压气井的油层套管要采用特种抗硫、抗腐蚀密封扣套管。

(五)满足井控作业安全的各次开钻井控装置。

第五条 要采用地层压力预测和监测技术,掌握设计井全井的压 4 力变化。

钻井地质设计中要提供邻井的油、气、水显示和复杂情况资料;已钻井的油、气、水电测解释成果,地层测试及试油、气资料。并要特别注明预测的含硫化氢、二氧化碳地层深度和含量。

探井要运用地震层速度法及邻井邻区资料进行压力预测;钻进中要用dc指数法进行随钻压力监测和趋势预测,绘出全井段的地层压力曲线。重点探井采用重复式地层测试器(RFT)及时测试,取得压力数据。根据监测、检测的结果,及时调整钻井液密度。

在开发区钻调整井,开发部门要提供分层动态压力变化情况及邻近注水(汽)井、注聚合物井的井网布置,并采取相应的停注泄压措施。

第六条 钻井液密度的确定,应以裸眼井段的最高地层压力梯度为基准,再增加一个附加值。附加值可按下列两种原则之一来确定:

(1)油水井为0.05~0.10g/cm3,气井为0.07~0.15g/cm3。

(2)油水井1.5~3.5MPa,气井3.0~5.0MPa。

具体选择安全附加值时,应根据地层压力预测准确度,预测的有害气体情况来确定。

第七条 根据地层破裂压力梯度、岩性剖面及保护油气层的需要,确定合理的井身结构。 5 第八条 施工中必须严格执行设计,不得擅自更改设计。

第九条 如果地下情况发生变化,需要修改设计时,要按钻井设计工作的有关规定执行。

第三章 井控装备

第十条 按井口可能承受的最高压力值选用防喷器,井口最大承受压力值可按以下方法确定:

气井井口最大压力值等于气层孔隙压力值;油井井口最大压力值等于油层孔隙压力与相应深度油柱压力的差值。

第十一条 根据不同的地层压力和井型,选用不同压力级别的井控装置组合,并分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

(一)对于井口最大压力低于21MPa的开发井、滚动开发井、开发准备井以及表层套管下深浅于500米的井,安装Ⅲ类井控装置,压力级别为21MPa。井口装置见图1~图4,井控管汇见图13。

(二)对于井口最大压力21MPa至35MPa的探井、气井和开发井,安装Ⅱ类井控装置,压力级别为35MPa。地质情况、地层压力比较清楚的开发井(不含气井)可采用双闸板防喷器装置,井口装置见图5~图8,井控管汇见图14。

(三)对于井口最大压力值大于35MPa的高压井、井深大于 6 4500m的预探井、科学探索井以及有特殊要求的重点井,安装Ⅰ类井控装置,压力级别为70MPa(或105MPa)。地质情况、地层压力比较清楚的开发井(不含气井)可采用环型防喷器加双闸板防喷器装置组合,井口装置见图9~图12,井控管汇见图15。

第十二条 各类防喷器主体组合和节流、压井管汇按附表和附图的要求相匹配。Ⅰ类井控装置还应配备司钻控制台、液动平板阀、节流管汇控制台、液控节流阀、气体分离器、泥浆除气器、连续灌钻井液装置、两个以上的液面报警器。排气管线接出井场之外,并配置点火装置。

第十三条 防喷器主体安装时应使安装液控管线一面向后,用四个正反螺丝与井架底座固定。双公短节材质强度(钢级、壁厚)不低于所下套管的强度,按标准力矩上紧后,两端余扣少于1扣。各次开钻井口装备要按标准规定安装,要尽可能保证四通出口高度不变。

第十四条 对井控管汇的要求

(一)节流管汇、压井管汇及其所有管线、闸阀、法兰等配件的额定工作压力必须与防喷器的额定工作压力相匹配。内防喷管线用通径不小于Φ78mm的无缝钢管,长度要保证使3#、4#闸阀接在钻台底座之外,用细螺纹扣与法兰连接,中间不允许有焊缝。

(二)一般情况下放喷管线要求平直安装,特殊情况下可采用角 7 度不小于120度的铸钢弯头连接。放喷管线用通径不小于Φ78mm的钻杆或专用放喷管线连接,每隔10m处、转弯处及放喷口必须用水泥基墩固定牢固。安装Ⅰ类井控装置的井和气井,应两侧安装放喷管线,放喷管线出口离井口不小于75m。安装Ⅱ、Ⅲ类井控装置的井,与压井管汇放喷出口相连的铸钢弯管要接好并按要求固定,前方不应有障碍物,以备需要时加长放喷管线。采用钻杆作为放喷管线时,最外端应为钻杆公扣。

(三)钻井液回收管线流程合理、固定牢固,通径尺寸不小于Φ78mm,管材符合井控要求,其拐弯处采用不小于120度的铸钢弯头连接。

(四)压井闸门端应以Φ51mm(2″)母扣由壬接出,以备与水泥车管线相连接。

(五)节流、压井管汇所装压力表量程应大于井控装置压力级别,压力表下应有阀门控制。

(六)要按闸板防喷器数量配齐手动锁紧杆,锁紧杆的手轮要接出钻台座外,手轮上要标明开关方向、开关圈数及锁紧和解锁状态。各闸门手轮完好、开关灵活,挂牌编号(或将编号印于闸门本体上),并标明开关状态。

(七)含硫化氢油气井的井控管汇应采用抗硫的专用管材,不允 8 许焊接。

第十五条 防喷器控制系统的控制能力应与防喷器组合相匹配。远程控制台摆放在钻台侧前方,距井口25m以远。应专线供电,线路高架空中3.5m以上,连续供电。

液控管线使用高压耐火隔热软管并架离地面,排列整齐,采取保护措施。控制系统压力保持在工作压力范围,自开钻之日起控制台主令开关应始终处于“自动”状态。

一般情况下,在确定防喷器已处于全开的位置后,各防喷器的控制手柄置于中间位置。全封和剪切闸板防喷器的控制手柄要设有防误操作保护装置。

第十六条 井队应配备齐全钻具内防喷工具。钻具内防喷工具包括方钻杆上部和下部旋塞阀、钻具止回阀和防喷钻杆。钻台上配备与钻具尺寸相符的配有快速开关装置的钻具止回阀和旋塞阀,钻具止回阀要放在钻台上方便取用处,涂红漆标示。准备一根防喷钻杆单根,(带与钻挺连接螺纹相符合的配合接头和钻具止回阀)。

Ⅰ类装置必须使用标准套管头。

第十七条 井控装置的试压、检验

(一)全套井控装置在井控车间用清水进行试压。环形防喷器封钻杆试压到额定工作压力的70%,闸板防喷器试压到额定工作压力, 9 稳压时间不少于15min。允许压降:闸板防喷器不超过0.7MPa,环形不超过1MPa。

(二)全套井控装备在井上安装好后,进行清水试压。在不超过所下套管抗内压强度80%的情况下,环形防喷器封钻杆试压到额定工作压力的70%、闸板防喷器试压到额定工作压力,否则试压到所下套管抗内压强度的80%。

(三)对只下表层套管、无技术套管的井,防喷器试压到12MPa。

(四)钻开油气层前及更换井控装备部件后,要采用堵塞器或试压塞重新试压。

(五)节流、压井管汇试压压力,节流阀前各阀应与闸板防喷器一致,节流阀后各阀应比闸板防喷器低一个压力等级。并从外往内逐个试压,顺序为:

(1)5#、6#、7#、8#闸门。

(2)4#、15#、12#、16#闸门。

(3)9#、13#、14#、20#闸门。

(4)10#、11#闸门。

(5)3#闸门。

(6)19#闸门。

(7)1#、2#闸门。 10 各闸门试压时,必须把其前面的闸门和后面的闸门全部打开。试压完后各闸门再恢复到要求的标准开关状态。

各种内防喷工具试压到额定工作压力。

(六)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类标准管汇正常状态下,各闸门所处位置规定如下。

常开:1#、2#、6#、8#、9#、10#、11#、13#、14#、15#、19#、20#;

常闭:3#、4#、5#、7#、12#、16#;

半开半闭:17#、18#。(开3~5圈)

(冬季1#、2#常闭,3#、4#常开。)

(八)节流管汇前应设置井控数据牌,注明该井目前所下套管的数据、井控装置级别、防喷器试压值、设计最高泥浆密度下的最大关井允许套压值等资料。

(九)打开油气层后,闸板防喷器要经常开关保证灵活,一般每起下钻一次开关检查一次。各闸门要按时保养,并处于正确位置,每天开关一次,确保灵活好用。

(十)冬季施工时,节流、压井管汇、放喷管线必须采取防冻措施,保证管内畅通。

第十八条 管具公司的井控车间负责井控装备的维修和现场检 11 查工作,实行动态管理,建立设备档案和维修记录。防喷器主体每口井回收检修、试压一次。Ⅲ类装置的防喷器主体不回厂检修的使用次数不超过三口井次。出厂的设备要由质检员把关并随机带有出厂合格证,按设计类别配套供井,由井队技术员验收。

第十九条 钻井队负责在用井控装备的维护保养、现场检查工作。要落实专人负责,明确岗位责任,避免丢失和损坏。井控设备在井队出现问题,井队要及时通知井控车间派人维修更换。

第四章 开钻及钻开油气层前的准备工作

第二十条 各次开钻前,应进行井控检查验收,验收合格后方可开钻。检查验收可由钻井公司或上级技术主管部门组织进行,也可由甲乙方联合组织。

第二十一条 开钻前,要在值班房内张贴钻井施工设计大表、“四·七”动作图解、井控工作大表、安全生产和技术管理制度,探井要有“四条曲线”,开发井要有设计泥浆密度和实际泥浆密度两条曲线。

下技术套管的井,必须按规定进行地层承压试验或地层破裂压力试验。

第二十二条 应根据地质、工程情况制定防硫化氢、防火及防井喷事故的应急预案,应急预案的内容应包括但不限于下列内容: