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[摘 要]在井下常规起下管柱作业过程中,由于作业压差过大,作业过程产生的抽吸压力等多种原因,会导致作业时发生溢流乃至井喷。如不及时做好预防和控制工作,将可能会对生产,生活造成灾难性的后果。本文对井下常规起下作业中现行的控制预防井喷的方法步骤和相关注意事项进行详细的分析和阐述,为常规井下起下作业安全施工提供了相关借鉴。
[关键词]井喷,溢流,相关指令,操作程序
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0066-01
一、井喷产生的原因和过程
1、井喷产生的原因
井喷就是一种地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象,大多发生在石油天然气开采现场。引起井喷的原因有多种,如地层压力掌握不准,泥浆密度偏低,井内液柱压力偏低,起管柱时产生的抽吸压力以及其他的不当生产措施等。
2、井喷形成的过程
井喷的形成要经过四个阶段,即井侵,溢流,井涌,井喷,井喷的形成是一个逐步升级的过程。地层流体在地层压力的作用下进入井筒形成井侵;流体侵入过多自井口自行溢出产生溢流;溢流越来越大形成井涌;井涌升级造成井喷。在这四个阶段中,不通过技术手段能够被操作人员最早发现的就是溢流阶段。而以现有的技术,常规起下作业时普遍还没有配套的井侵监控设备;所以只有在溢流发生后才能够起动防喷措施,把有可能发生的井喷尽可能的在井涌之前控制住。
二、预防井喷的井控设备
在常规井下起下作业过程中,一般采用的井口井控设备为以闸板防器,油管防喷旋塞,套管控制旋塞等为主体组成的一套井控装置。具体结构方式如下图。(防喷器上部连接积液操作平台)
1为压井管线,1﹟为压井控制闸门,不压井施工时处于关闭状态,7为母扣油壬。三项共同组成压井流程,具备压井工能。
2为手动双闸板套管防喷器:可全封或半封套管环空,实施手动关井。
3为套管四通:为套管法兰和防喷器的连接装置和套管内外的连接通道。
2﹟为放喷管线近端控制闸门,作业时为常开状态。
4为放空三通:用于套管近端放喷管线与放空闸门以及放喷闸门的连接。
5为套压表,用于关察套管压力。
3﹟为套管放喷阀门:用于套管放喷,正常作业时常关状态。
6为放喷管线:放喷出口与井口的连接管线,要接出当地季风下风方向30米以远。
4﹟放空閥门:连接罐车,可进行施工时的常规泄压,正常作业时常关状态。
三、常规起下作业控制和预防井喷的操作规范
正常起下作业时,如发现井口有液体不间断成上升趋势溢出,油气喷出,套压逐步升高至临界值等溢流现象时,为防止溢流升级造成井喷事故,就应立即启动防喷模式实施关井。及发现溢流发出信号,停止施工,打开放喷阀门,抢装油管旋塞阀,关防喷器及油管旋塞阀,关放喷阀门,观察套管压力。
1、不同工况下预防井喷的操作步骤
由于常规起下作业现场无转盘所以不对旋转作业阐述。另三种工况总体操作步骤为:
1.1起下管柱工况:(管柱规格为本体外径73毫米油管)
1.1.1司机发出报警信号停止施工。1.1.2四岗打开放喷阀门。1.1.3一,二岗抢装油管旋塞阀。1.1.4三,四岗抢关防喷器后一岗关闭油管旋塞。1.1.5四岗关闭放喷阀门。1.1.6四岗观察套压。
1.2起下大直径工具工况:由于井上所用的2SFZ18-21型防喷器只适合密封本体外径∮73毫米的油管,所以在起下外径超过或不足∮73毫米的井下工具时就会出现无法实现密封的现象。这时就要在抢装油管旋塞阀之前抢下一根∮73毫米的油管来实现密封。其余操作步骤同起下管柱工况。
1.3空井筒工况:空井筒时出现溢流,如时间允许,为了方便下步施工可先抢下几根∮73毫米油管,操作程序同起下大直径工具工况。如时间不允许则1.3.1司机发出报警信号停止施工。1.3.2四岗打开放喷阀门。1.3.3三四岗关闭防喷器全封闸板。1.3.4四岗关闭放喷阀门。1.3.5四岗观察套压。
2、各岗位职责
2.1班长:负责发出指令和信号,组织全班各岗按正确动作程序关井
2.2司机岗:负责作业机操作,按照班长指令发出停止、关井、结束信号
2.3一岗位:负责和二岗配合井口操作,负责抢装旋塞阀,负责开关旋塞阀,负责向班长发出开关旋塞阀的信号。
2.4二岗位:负责和一岗配合井口操作,负责抢装旋塞阀
2.5三岗位:起下大直径工具串或空井筒时,协助抢下管柱,负责和四岗配合开关防喷器,负责向班长发出关防喷器的信号。
2.6四岗位:负责观察井口套压和溢流,发现紧急情况及时向班长汇报,负责开关放喷闸门,负责和三岗配合开关防喷器,负责记录套管压值及溢流情况并向值班干部汇报。
3、连络信号及手势:
报警信号:一声长鸣 笛(10-15s)、关井信号:两声短鸣笛(每次2s,间隔1s)、关井结束信号:三声短鸣笛(每次2s,间隔1s)
解除信号:一声短鸣笛、停止施工手势:右手食指向上正对左手掌心,高度齐眉。发现溢流手势:双臂过头顶上扬,掌心相对。关井结束手势:双臂两侧平伸,掌心向下。关闭手势:双小臂面前交叉,高度齐眉。打开手势:双小臂胸前平齐,指尖相对,掌心向下。
夜间信号:手电横向运动为开,手电顺时转圈为关。
4、以起下管柱工况为例具体防喷操作步骤
4.1现场施工过程中,四岗位负责观察套管压力,当发现套压达到临界套压或发现溢流时,立即向班长报告溢流情况。
4.2班长接到溢流报告后,指示四岗位迅速打开放喷闸门,并用相应
手势通知司机停止作业和发现溢流;四岗位按照班长指令打开放喷阀门,并向班长做出开的手势后迅速到操作台旁拿起防喷器扳手等待关的指令。
4.3司机立即发出长鸣笛报警,各岗位听到警报后应立即按井控职责就位。
4.4班长指挥司机下放油管,将吊卡座在井口平台上。
4.5一岗和二岗位迅速抢接旋塞阀,并紧好扣,抢装完成后,一岗迅速拿起旋塞阀扳手等待关闭指令。
4.6班长观察旋塞阀装好后,用手势提示司机上提管柱(10-15cm),然后发出关井信号。
4.7司机发出两声短鸣笛,三岗和四岗开始同步关闭防喷器,然后由三岗位将关闭完成信号传给班长。
4.8班长发出关闭旋塞阀的信号给一岗位,一岗位关闭旋塞阀后,并把关的手势传给班长。
4.9班长对四岗位做出关的手势要求关闭放喷闸门。
4.10四岗位关闭放喷闸门后,要观察和记录套管压值,并用关的手势把信息传递给班长。
4.11班长用手势通知司机发出三声短鸣笛,关井结束。
4.12班长组织各岗位在指定的集合点集合,并及时向值班干部汇报
四、结论与认识
1、防止井喷的核心是预防,针对井喷产生的原因和表现的现象,在发生井喷现象的苗头阶段进行有效的井控处理是控制井喷的基础。
2、井控设备的使用和井控操作程序是有效防止井喷的基本手段、控制井筒内压力是井控的核心。
3、在防止井喷、有效控井过程中,班组成员间明确分工、有序操作,指令的有效执行是有效预防井喷的关键。
参考文献
[1]井下作业井控技术第五章井控装置
[关键词]井喷,溢流,相关指令,操作程序
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0066-01
一、井喷产生的原因和过程
1、井喷产生的原因
井喷就是一种地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象,大多发生在石油天然气开采现场。引起井喷的原因有多种,如地层压力掌握不准,泥浆密度偏低,井内液柱压力偏低,起管柱时产生的抽吸压力以及其他的不当生产措施等。
2、井喷形成的过程
井喷的形成要经过四个阶段,即井侵,溢流,井涌,井喷,井喷的形成是一个逐步升级的过程。地层流体在地层压力的作用下进入井筒形成井侵;流体侵入过多自井口自行溢出产生溢流;溢流越来越大形成井涌;井涌升级造成井喷。在这四个阶段中,不通过技术手段能够被操作人员最早发现的就是溢流阶段。而以现有的技术,常规起下作业时普遍还没有配套的井侵监控设备;所以只有在溢流发生后才能够起动防喷措施,把有可能发生的井喷尽可能的在井涌之前控制住。
二、预防井喷的井控设备
在常规井下起下作业过程中,一般采用的井口井控设备为以闸板防器,油管防喷旋塞,套管控制旋塞等为主体组成的一套井控装置。具体结构方式如下图。(防喷器上部连接积液操作平台)
1为压井管线,1﹟为压井控制闸门,不压井施工时处于关闭状态,7为母扣油壬。三项共同组成压井流程,具备压井工能。
2为手动双闸板套管防喷器:可全封或半封套管环空,实施手动关井。
3为套管四通:为套管法兰和防喷器的连接装置和套管内外的连接通道。
2﹟为放喷管线近端控制闸门,作业时为常开状态。
4为放空三通:用于套管近端放喷管线与放空闸门以及放喷闸门的连接。
5为套压表,用于关察套管压力。
3﹟为套管放喷阀门:用于套管放喷,正常作业时常关状态。
6为放喷管线:放喷出口与井口的连接管线,要接出当地季风下风方向30米以远。
4﹟放空閥门:连接罐车,可进行施工时的常规泄压,正常作业时常关状态。
三、常规起下作业控制和预防井喷的操作规范
正常起下作业时,如发现井口有液体不间断成上升趋势溢出,油气喷出,套压逐步升高至临界值等溢流现象时,为防止溢流升级造成井喷事故,就应立即启动防喷模式实施关井。及发现溢流发出信号,停止施工,打开放喷阀门,抢装油管旋塞阀,关防喷器及油管旋塞阀,关放喷阀门,观察套管压力。
1、不同工况下预防井喷的操作步骤
由于常规起下作业现场无转盘所以不对旋转作业阐述。另三种工况总体操作步骤为:
1.1起下管柱工况:(管柱规格为本体外径73毫米油管)
1.1.1司机发出报警信号停止施工。1.1.2四岗打开放喷阀门。1.1.3一,二岗抢装油管旋塞阀。1.1.4三,四岗抢关防喷器后一岗关闭油管旋塞。1.1.5四岗关闭放喷阀门。1.1.6四岗观察套压。
1.2起下大直径工具工况:由于井上所用的2SFZ18-21型防喷器只适合密封本体外径∮73毫米的油管,所以在起下外径超过或不足∮73毫米的井下工具时就会出现无法实现密封的现象。这时就要在抢装油管旋塞阀之前抢下一根∮73毫米的油管来实现密封。其余操作步骤同起下管柱工况。
1.3空井筒工况:空井筒时出现溢流,如时间允许,为了方便下步施工可先抢下几根∮73毫米油管,操作程序同起下大直径工具工况。如时间不允许则1.3.1司机发出报警信号停止施工。1.3.2四岗打开放喷阀门。1.3.3三四岗关闭防喷器全封闸板。1.3.4四岗关闭放喷阀门。1.3.5四岗观察套压。
2、各岗位职责
2.1班长:负责发出指令和信号,组织全班各岗按正确动作程序关井
2.2司机岗:负责作业机操作,按照班长指令发出停止、关井、结束信号
2.3一岗位:负责和二岗配合井口操作,负责抢装旋塞阀,负责开关旋塞阀,负责向班长发出开关旋塞阀的信号。
2.4二岗位:负责和一岗配合井口操作,负责抢装旋塞阀
2.5三岗位:起下大直径工具串或空井筒时,协助抢下管柱,负责和四岗配合开关防喷器,负责向班长发出关防喷器的信号。
2.6四岗位:负责观察井口套压和溢流,发现紧急情况及时向班长汇报,负责开关放喷闸门,负责和三岗配合开关防喷器,负责记录套管压值及溢流情况并向值班干部汇报。
3、连络信号及手势:
报警信号:一声长鸣 笛(10-15s)、关井信号:两声短鸣笛(每次2s,间隔1s)、关井结束信号:三声短鸣笛(每次2s,间隔1s)
解除信号:一声短鸣笛、停止施工手势:右手食指向上正对左手掌心,高度齐眉。发现溢流手势:双臂过头顶上扬,掌心相对。关井结束手势:双臂两侧平伸,掌心向下。关闭手势:双小臂面前交叉,高度齐眉。打开手势:双小臂胸前平齐,指尖相对,掌心向下。
夜间信号:手电横向运动为开,手电顺时转圈为关。
4、以起下管柱工况为例具体防喷操作步骤
4.1现场施工过程中,四岗位负责观察套管压力,当发现套压达到临界套压或发现溢流时,立即向班长报告溢流情况。
4.2班长接到溢流报告后,指示四岗位迅速打开放喷闸门,并用相应
手势通知司机停止作业和发现溢流;四岗位按照班长指令打开放喷阀门,并向班长做出开的手势后迅速到操作台旁拿起防喷器扳手等待关的指令。
4.3司机立即发出长鸣笛报警,各岗位听到警报后应立即按井控职责就位。
4.4班长指挥司机下放油管,将吊卡座在井口平台上。
4.5一岗和二岗位迅速抢接旋塞阀,并紧好扣,抢装完成后,一岗迅速拿起旋塞阀扳手等待关闭指令。
4.6班长观察旋塞阀装好后,用手势提示司机上提管柱(10-15cm),然后发出关井信号。
4.7司机发出两声短鸣笛,三岗和四岗开始同步关闭防喷器,然后由三岗位将关闭完成信号传给班长。
4.8班长发出关闭旋塞阀的信号给一岗位,一岗位关闭旋塞阀后,并把关的手势传给班长。
4.9班长对四岗位做出关的手势要求关闭放喷闸门。
4.10四岗位关闭放喷闸门后,要观察和记录套管压值,并用关的手势把信息传递给班长。
4.11班长用手势通知司机发出三声短鸣笛,关井结束。
4.12班长组织各岗位在指定的集合点集合,并及时向值班干部汇报
四、结论与认识
1、防止井喷的核心是预防,针对井喷产生的原因和表现的现象,在发生井喷现象的苗头阶段进行有效的井控处理是控制井喷的基础。
2、井控设备的使用和井控操作程序是有效防止井喷的基本手段、控制井筒内压力是井控的核心。
3、在防止井喷、有效控井过程中,班组成员间明确分工、有序操作,指令的有效执行是有效预防井喷的关键。
参考文献
[1]井下作业井控技术第五章井控装置