田亮
摘要:蘇北油田進(jìn)入發(fā)開(kāi)后期,CO2驅(qū)油是行之有效的三采措施。但CO2的氣體性質(zhì)決定了在井下作業(yè)施工時(shí)會(huì)存在很大的風(fēng)險(xiǎn)和困難。本文從CO2 注氣井和受效井的施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)談起,總結(jié)多次施工的經(jīng)驗(yàn)要點(diǎn),為同類型的施工提供了指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:CO2;施工要點(diǎn)
前言:華東分公司泰州采油廠部分油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期,為提高采收率,部分老井進(jìn)行了 CO2驅(qū)油的增產(chǎn)措施,效果顯著。但CO2注氣井和受效井在作業(yè)施工時(shí),存在很大的井控和人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。華東分公司采油氣工程服務(wù)中心作為泰州采油廠的井下作業(yè)承包商,承擔(dān)著所有此類型井的作業(yè)任務(wù),針對(duì)該類型井的特點(diǎn),總結(jié)出施工要點(diǎn),以確保施工過(guò)程中的安全生產(chǎn)。
一、CO2井施工時(shí)地面存在的風(fēng)險(xiǎn)
CO2不同于H2S,雖沒(méi)有劇毒,但在濃度為 1000~2000ppm時(shí)會(huì)讓人感覺(jué)空氣渾濁,并開(kāi)始覺(jué)得昏昏欲睡;2000~5000ppm時(shí)感覺(jué)頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無(wú)法集中、心跳加速、輕度惡心;大于5000ppm時(shí)可能導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧,造成永久性腦損傷、昏迷、甚至死亡。2019年發(fā)生在威海的“5.25”貨輪CO2泄露事故就造成了10人死亡的慘劇。
在施工現(xiàn)場(chǎng),如果進(jìn)行的是放噴、注氣、起下管桿等施工,有CO2氣體排出地面,由于氣體膨脹需要吸熱,井場(chǎng)會(huì)如同仙境一樣,白霧繚繞;CO2氣體質(zhì)量比空氣重,白霧會(huì)沉在地面,如果有以下幾個(gè)條件之一出現(xiàn)的話,現(xiàn)場(chǎng)將非常危險(xiǎn):⑴現(xiàn)場(chǎng)很低洼、⑵現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有自然風(fēng)、⑶現(xiàn)場(chǎng)有值班房等密閉空間、⑷井場(chǎng)周圍有密集居民區(qū)。⑸井場(chǎng)四周有院墻或者河堤等高圍堰。以上5種條件都能使CO2形成高濃度區(qū)域,從而造成人身傷害。筆者在泰州采油廠草中2井施工時(shí),由于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有自然風(fēng),CO2白霧沉積區(qū)域近1米高,50*50米寬,現(xiàn)場(chǎng)值班房?jī)?nèi)濃度高達(dá)20000ppm,非常危險(xiǎn)。
如果面對(duì)這種情況,現(xiàn)場(chǎng)就需要配備電動(dòng)排風(fēng)設(shè)備(燒油類設(shè)備由于氧氣濃度不夠,無(wú)法啟動(dòng)),對(duì)井場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)制吹掃,降低CO2濃度,隨時(shí)監(jiān)測(cè)CO2氣體濃度,從而保證施工安全。如果井場(chǎng)周圍有居民區(qū),夜間嚴(yán)禁施工,防止居民休息后對(duì)CO2反應(yīng)不及,造成事故。CO2會(huì)對(duì)附近居民區(qū)的金屬門窗等設(shè)施造成腐蝕,應(yīng)提前做好預(yù)案和應(yīng)對(duì)措施,防止工農(nóng)協(xié)調(diào)問(wèn)題耽誤施工。施工時(shí)值班房嚴(yán)禁進(jìn)入,施工車輛嚴(yán)禁鎖門,要有專人定時(shí)清點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工人數(shù),防止發(fā)生暈倒窒息死亡等事故。
二、CO2井在施工時(shí)有很大的井控風(fēng)險(xiǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、起下管桿時(shí),CO2混合原油瞬間從油管內(nèi)噴出,來(lái)勢(shì)快且無(wú)溢流先兆,井口工無(wú)法提前關(guān)井控制;噴射的時(shí)間、規(guī)模不定,往往隔幾根油管就噴一次,無(wú)法掌握其噴射規(guī)律;瞬間釋放的能量大,對(duì)井口工造成一定的危險(xiǎn)。
2、CO2噴射沒(méi)有規(guī)律,在更換井口等施工需要空井筒的情況下,非常危險(xiǎn)。
3、有些長(zhǎng)時(shí)間關(guān)停井復(fù)產(chǎn)施工,由于CO2對(duì)井筒內(nèi)原油長(zhǎng)期的物化作用,井筒內(nèi)原油的物性變差,稠度變高,無(wú)法通過(guò)熱洗井形成循環(huán),將其帶出地面,造成施工時(shí)無(wú)法壓井,井控風(fēng)險(xiǎn)高。
應(yīng)對(duì)井控風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)做好以下幾點(diǎn):
1、施工地質(zhì)、工藝設(shè)計(jì)中都要明確該井的CO2井控風(fēng)險(xiǎn),對(duì)井控和氣防設(shè)備、演練做出明確要求。
2、施工隊(duì)伍上井前應(yīng)做好全員設(shè)計(jì)交底,對(duì)CO2井控事項(xiàng)進(jìn)行專項(xiàng)JSA分析。
3、全面檢查井控和氣防設(shè)備,做好應(yīng)急預(yù)案和演練;在高風(fēng)險(xiǎn)施工前要做專項(xiàng)演練。
4、所有管線均采用“硬連接”,出口需嚴(yán)格固定牢靠。
5、采用“脫褲子法”來(lái)更換井口,避免空井筒時(shí)更換井口,減小風(fēng)險(xiǎn)。
6、井場(chǎng)常備壓井液,對(duì)于噴勢(shì)嚴(yán)重的井進(jìn)行定時(shí)循環(huán)壓井。
7、對(duì)于原油物性差無(wú)法建立循環(huán)的長(zhǎng)期關(guān)停井,復(fù)產(chǎn)時(shí)可采用空心抽油桿沖洗油管內(nèi)部直至底部,嘗試建立循環(huán),但需加工特殊的防噴工具。
8、現(xiàn)場(chǎng)使用的油管及抽油桿防噴器盡量使用液壓防噴器,有助于減少關(guān)井時(shí)間,降低風(fēng)險(xiǎn)。
三、CO2井在施工時(shí)有很大的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、CO2井放噴時(shí)氣體往往攜帶著少量凝析油,控制不好就會(huì)隨著氣體四處飄散,污染附近的莊稼、房屋外壁等。
2、起下管桿時(shí)若風(fēng)力較大,井口噴出的CO2及原油混合物將飄散非常大的范圍,造成污染。
應(yīng)對(duì)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)做好以下幾點(diǎn):
1、放噴時(shí)應(yīng)使用悶罐且自帶進(jìn)口接頭,能與放噴管線硬連接。放噴管線全程使用硬管線且用“騎馬卡子”固定牢靠,嚴(yán)禁使用軟管線進(jìn)行放噴。若現(xiàn)場(chǎng)只有敞口罐則需在罐上做好遮蓋措施,防止凝析油四處飄散。
2、油層允許的情況下,盡量對(duì)施工井進(jìn)行壓井,減少CO2氣體和原油的噴出量,減少污染。
3、風(fēng)力過(guò)大的時(shí)段盡量不要施工,防止污染周邊。
四、CO2氣體有腐蝕性,對(duì)施工造成一定的困難,主要有以下幾點(diǎn):
1、CO2氣體會(huì)對(duì)井場(chǎng)周圍金屬制品造成腐蝕損壞;
2、CO2氣體在井內(nèi)會(huì)對(duì)管桿和套管行成腐蝕,造成油管裂縫、破洞,抽油桿斷,套管錯(cuò)斷等現(xiàn)象,大大增加施工難度。
3、CO2氣體對(duì)注氣井口、防噴器、注氣管線都有腐蝕性,長(zhǎng)期使用特別是高壓設(shè)備,風(fēng)險(xiǎn)極大。
五、應(yīng)對(duì)CO2腐蝕性,應(yīng)做好以下幾點(diǎn):
1、施工時(shí)對(duì)周邊金屬物件進(jìn)行包裹,減輕腐蝕程度。
2、CO2井井內(nèi)使用的套管、油管、抽油桿等材料全部使用防腐材料,延長(zhǎng)使用周期。
3、對(duì)注氣井口、防噴器、管線等長(zhǎng)期接觸CO2氣體地面設(shè)備要定期檢查,高壓設(shè)備要規(guī)定使用期限,定期強(qiáng)制報(bào)廢。
結(jié)論:
CO2井施工風(fēng)險(xiǎn)較高,不僅具有天然氣井高壓施工的特點(diǎn),還具有H2S氣井有毒的特性。施工單位在施工時(shí)一定要全員高度重視,JSA分析到位,做好應(yīng)急預(yù)案演練,高風(fēng)險(xiǎn)工序時(shí)單位負(fù)責(zé)人必須到現(xiàn)場(chǎng)帶班,確保施工安全。