1油氣井應裝套管頭,含硫化氫的天然氣井應使用抗硫套管頭,其壓力等級要等于或大于最高地層壓力。選擇時應以地層流體中硫化氫含量為依據,并考慮能滿足進一步采取增產措施壓力增高的需要。
2 根據所鉆地層最高地層壓力,選用高于該壓力等級的液壓防噴器和與之相匹配的防噴裝置及控制管匯。含硫化氫的井要選同壓力級別的抗硫井口裝置及控制管匯。
3 井控裝置配套應符合有關標準的規定。高壓天然氣井、新區預探井、含硫化氫天然氣井應安裝剪切閘板防噴器。
4 防噴器組合應根據壓力及地層特點進行選擇,節流管匯及壓井管匯的壓力等級和組合形式要與全井防噴器相匹配。
5 應制訂和落實井口裝置、井控管匯、鉆具內防噴工具、監測儀器、凈化設備、井控裝置的安裝、試壓、使用和管理的規定。井底靜止溫度為120°C以上,地層壓力為45MPa以上的高溫高壓含硫天然氣井應使用雙四通。高壓天然氣井的放噴管線應不少于兩條,出口距井口大于75m;含硫天然氣井放噴管線出口應接至距井口100m以上的安全地帶,固定牢靠,排放口處應安裝自動點火裝置。對高壓含硫天然氣井井口裝置宜進行等壓氣密檢驗。
6 防噴、放噴管線應使用專用標準管線,高產高壓天然氣井采用標準法蘭連接,不準使用軟管線,且不應現場焊接。
7 井控狀態下應至少保證兩種有效點火方式。應有專人維護、管理點火裝置和實施點火操作。
8 寒冷季節應對井控裝備、防噴管線、節流管匯及壓力表采取防凍保溫加熱措施。放噴時放噴管及節流管匯應進行保溫。
固井設計
1 套管柱
a) 油氣井套管柱設計應進行強度、密封和耐腐蝕設計;b) 套管柱強度設計安全系數:抗擠為1.0~1.125,抗內壓為1.05~1.25。抗拉為1.8 以上,含硫天然氣井應取高限;c) 高溫高壓天然氣井應使用氣密封特殊螺紋套管;普通天然氣井亦可根據實際情況使用氣密封螺紋套管;d) 含硫化氫的井在溫度低于93℃井段應使用抗硫套管;含二氧化碳的井應使用抗二氧化碳 的套管;既含硫化氫又含二氧化碳的井應視各自含量情況選用既抗硫又抗二氧化碳的套管。高壓鹽巖層和地應力較大的井應使用厚壁套管、外加厚套管等高抗外擠強度套管;e) 在進行套管柱強度設計時,高溫高壓天然氣井的生產套管抗內壓設計除滿足井口最大壓力之外,應并考慮滿足進一步采取增產措施時壓力增加值(如壓裂等增產措施)及測試要求;抗擠設計時套管內按全掏空計算,對于鹽膏層、巖鹽層、塑性泥巖層的井段管外按上覆巖層壓力梯度的平均值0.0231 MPa/m計算(當量密度2.31g/cm3)。中間技術套管抗內壓強度設計應考慮再次開鉆后最高地層壓力;f) 套管柱上串聯的各種工具、部件都應滿足套管柱設計要求,且螺紋應按同一標準加工;g) 固井套管和接箍不應損傷和銹蝕。
2 注水泥漿
a) 根據平衡壓力固井的原則和防氣竄要求,各層套管都要進行流變學注水泥漿設計,高溫高壓井水泥漿柱壓力應至少高于鉆井液柱壓力1~2MPa;b) 固井施工前應按GB 10238的規定進行室內試驗;c) 天然氣井各層套管水泥漿應返至地面,未返至地面時應采取補救措施;d) 針對低壓漏失層、深井高溫高壓氣層或長封固段固井應采取尾管懸掛、懸掛回接、雙級注水泥、管外封隔器以及多凝水泥漿和井口蹩回壓等措施,確保固井質量;e) 對于長封段的天然氣井,宜采用套管回接方式,如采用分級固井,分級箍應使用連 續打開式產品,固井設計和施工中一級水泥返高應超過分級箍位置;f) 對有高壓油氣層或需要高壓壓裂等增產措施井,應回接油層套管至井口,固井水泥返至 地 面,然后進行下步作業;g) 堅持壓力平衡原則。固井前氣層應壓穩,上竄速度不超過10m/h;h) 套管扶正器安放位置合理,保證套管居中,采用有效措施,提高水泥漿頂替效率;i) 優化水泥漿體系,對天然氣井優選防氣竄水泥添加劑,防止氣竄;j) 對漏失井,應在下套管前認真堵漏,直至合格。
中途測試
1 中途測試應有測試設計,并按程序審批。
2 中途測試前應按設計調整好鉆井液性能,保證井壁穩定和井控安全,測雙井徑曲線,確定座封位置
3 中途裸眼井段座封測試應在規定時間內完成,累計測試時間應控制在8h以內,防止卡鉆。
4 高溫高壓含硫化氫氣層應采用抗硫油管測試。嚴格限制在含硫地層中用非抗硫化氫的測試工具、管柱進行測試工作。
5 測試井段井身質量差、含有大段頁巖、石膏、易垮塌及縮徑的泥巖、鹽巖層以及用橋架鉆井液堵漏的井和井身條件不能滿足測試設計要求的井不應進行裸眼井段座封測試。
7 下鉆中若發現測試閥打開,出現環空液面下降,應立即上提管串,同時反灌鉆井液。
8 測試閥打開后如有天然氣噴出,應在放噴出口處立即點火燃燒。
9 測試完畢后,起封隔器前如鉆具內液柱已排空,應打開反循環閥,進行反循環壓井,待井壓穩后才能起鉆。
井場布置及設備安裝
1 井場布置應符合GB50183的有關規定,風向標安放在井場四周及井場出入口處。井隊生活區距井口300m以上。江、河、干堤附近鉆井井位應符合有關安全、環保規定。
2 井口距高壓線及其它永久性設施不少于75m;距民宅不少于100m;距鐵路、高速公路不少于200m;距學校、醫院和大型油庫等人口密集性、高危性場所不少于500m。
3 井場施工用的鍋爐房、發電房、值班房與井口、油池和儲油罐的距離宜大于30m,鍋爐房處于常風向的上風側。
4 井架底座高度應滿足井控裝置安裝的要求。井架底座內及鉆井液暴露位置處應保持通風良好,含硫高溫高壓井井架底座內應采用機械通風系統,防止有毒可燃氣體聚集。
5 井場電器設備、照明器具及輸電線路的安裝應符合GB50052和GB50061的有關規定。井架、鉆臺、機泵房、值班房的照明線路應各接一組電源,探照燈電路應單獨安裝,井場電線不得橫跨主體設備,井架、鉆臺、機泵房、凈化系統所有電器設備、線路、接頭、燈具、開關、插頭等應達到防爆要求。6 制訂和落實井場滅火器材和安全要求,井場內嚴禁煙火,若需動火執行本標準4.3規定。7 鉆臺和二層平臺應按規定安裝二層平臺逃生器和鉆臺與地面專用逃生滑道及逃生通道,逃生通道應至少兩條。8 井口操作應避免金屬撞擊產生火花,設備的摩擦部位應設冷卻裝置。柴油機排氣管道應安裝火星熄滅器,對特殊井應將排氣管道引出井場以外,并加以固定。進入井場車輛的排氣管應安裝阻火器。
井口與套管保護
1 各層次套管要居中。保持天車、井口、轉盤在一條垂直線上,其偏差不大于10mm,防止井口裝置磨損。對于鉆井周期較長的井、大位移井、水平井在表層套管、技術套管內的鉆井作業應采取有效措施,防止磨損套管。重點高溫、高壓、高含硫氣井及套管長期受磨損井在打開目的層前應對上層套管進行磨損檢查,并根據磨損情況決定打開目的層前是否采取補救措施。對于下完尾管繼續鉆進的井,根據顯示情況,若決定測試時,應先回接套管至井口,并正規固井。
2 大直徑表層套管應采用插入法固井,水泥返至地面,保證圓井周圍不竄漏。復雜地區堅硬地層的表層套管下套管時應采取防倒扣的措施。
3 防噴器應在井架底座上繃緊固定。
4 鉆水泥塞出套管,應采取有效措施保證形成的新井眼與套管同心,防止下部套管倒扣及磨損。
5 在施工中,套管環空應安裝壓力表,接出引流放噴管線,并定期檢查環空壓力變化,需要時及時泄壓,將環空壓力控制在允許安全范圍之內,防止套管損壞。
6 套管頭內保護套應根據磨損情況及時調換位置或更換。
7 應進行井口套管的裝定計算,確定井口合理受力狀態。
復雜情況的預防與處理
1 鉆井施工中應設專人坐崗觀察,及時發現、控制溢流。做到溢流1m3報警、2m3關井。
2 起鉆前應充分循環,排除鉆井液中的油氣,每起3~5柱鉆具至少應向環空和鉆具內灌滿一次鉆井液。起下鉆應控制速度,防止激動壓力過大造成漏失或抽吸導致井下復雜,同時記錄鉆井液增量,警惕溢流發生。在溢流突然發生搶接回壓閥無法實現井噴失控情況下,可扔掉或剪斷井內鉆具、工具、電纜等,以達到迅速關井控制井口的目的。
3 下列情況應進行短程起下鉆,檢查油氣浸情況,及時發現和控制溢流,調整鉆井液性能及密度,控制油氣上竄速度不超過10m/h:
a) 鉆開油氣層后每次起鉆前;
b) 溢流壓井后起鉆前;
c) 井漏堵漏或尚未完全堵住起鉆前;
d) 鉆進中曾發生嚴重油氣浸但未溢流起鉆前;
e) 鉆頭在井底連續長時間工作,中途通井后;
f) 長時間停止循環進行其他作業(電測、下套管、下油管、中途測試、設備維修或更換等)起鉆前;
g) 鉆井液性能發生變化,調整處理循環三周后起鉆前。
4 起鉆換鉆頭后應立即下入鉆鋌和部分鉆桿,嚴防空井井噴。起鉆中途檢修等情況下,應將鉆具重新下至井底,循環處理好鉆井液后再起鉆。
5 在氣層鉆進緊靠鉆頭之上應裝鉆具回壓閥。
6 鉆復雜地層井段時,下井鉆頭應選用較大水眼,防止水眼堵塞造成事故。天然氣井使用PDC鉆頭應防止抽吸井噴。氣井鉆井應注意由漏轉噴等復雜情況,堅持平衡壓力鉆井作業。
7 對裸眼井段中存在不同壓力體系時,應通過承壓試驗,證實可達到下部裸眼壓力要求強度后,才能鉆開下一層高壓層,否則應下套管封隔或采取其他特殊措施。8 含硫天然氣井宜使用抗硫鉆桿(加厚鉆桿、內涂層鉆桿)、鉆具、工具等。
9 裝好采油采氣井口(采油樹采氣樹)方可交井,其壓力等級與性能應滿足采氣及其他作業要求。完鉆后地質報廢的井應符合有關規定的要求。
防噴
1 鉆井隊所有人員應按規定作法,掌握開泵、停泵、起下鉆、發生溢流、搶險作業等各種報警系統的信號。
2 鉆井過程中的井控作業、溢流的處理和壓井作業、防火防爆和防硫化氫安全措施、井噴失控的處理應符合有關規定。放噴時放出的天然氣要及時燒掉,防止天然氣濃度(5%~15%)、硫化氫濃度(4%~45%)達到爆炸極限及有毒、有害氣體蔓延。人員撤離時應向上風高點轉移。天然氣井井噴著火應立即起動應急預案并組織搶險。
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