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中圖分類號:TE935? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI:10.12296/j.2096-3475.2021.05.202
一、概況
歡喜嶺采油廠齊40塊于1987年投入開發(fā),2008年全面轉(zhuǎn)驅(qū),共實(shí)施150個(gè)井組。共有生產(chǎn)井、注汽井900多口,其中一級風(fēng)險(xiǎn)井86口。由于存在高溫、高壓、注汽竄通、伴生高濃度硫化氫氣體的特點(diǎn),在修井作業(yè)中存在蒸汽竄井噴、高溫傷害、硫化氫氣體中毒等危害人員、設(shè)備、環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn)。
二、蒸汽驅(qū)井作業(yè)施工風(fēng)險(xiǎn)
1.汽竄井噴:沒有預(yù)兆,噴出蒸汽和流體溫度高,易失控造成傷人、機(jī)、物,污染面積大,不易控制。
2.H2S濃度高: 目前開井的628口生產(chǎn)井不同程度的都含有次生H2S,最高濃度高達(dá)1500mg/m3。
3.漏失嚴(yán)重:該塊地層壓力系數(shù)0.2-0.48,洗井基本不返,不能保持液面,井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力,易抽吸井噴。
4.套變嚴(yán)重:起隔熱管時(shí)易卡,造成斷大繩,倒井架事故。
5.汽驅(qū)井組,相關(guān)井連通:同臺(tái)作業(yè)常有注汽井注汽,存在井噴風(fēng)險(xiǎn)。
三、風(fēng)險(xiǎn)控制措施
針對我廠齊40塊蒸汽驅(qū)井作業(yè)施工風(fēng)險(xiǎn),我們在工程設(shè)計(jì)、H2S氣體防治、井控防噴設(shè)備、作業(yè)現(xiàn)場安全監(jiān)管等方面做了大量的工作,有效控制了施工風(fēng)險(xiǎn)。具體為:
1.工程設(shè)計(jì)
工程設(shè)計(jì)是控制施工風(fēng)險(xiǎn)的前哨站,安全準(zhǔn)確的方案可以使現(xiàn)場施工時(shí)有效的規(guī)避或控制施工風(fēng)險(xiǎn),為此,我們在工程設(shè)計(jì)上作了如下幾方面工作:
(1)編制《歡喜嶺采油廠汽驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)化修井作業(yè)設(shè)計(jì)及審批制度管理規(guī)定》和《蒸汽驅(qū)檢下泵操作規(guī)范》,明確了設(shè)計(jì)人職責(zé)、工程設(shè)計(jì)編寫規(guī)范、審核審批流程及考核辦法等,使齊40塊蒸汽驅(qū)工程設(shè)計(jì)規(guī)范化、制度化,有效規(guī)避了施工過程中的井噴風(fēng)險(xiǎn)。
(2)建立油井井控級別檔案。采油作業(yè)區(qū)、地質(zhì)、工藝配合對齊40塊蒸汽驅(qū)井全面普查,按照《遼河油田井下作業(yè)井控實(shí)施細(xì)則》確定汽驅(qū)井井控風(fēng)險(xiǎn)級別,對井場周圍環(huán)境、H2S含量變化引起井控級別變化的井及時(shí)更新,做到井控級別有據(jù)可查。
(3)執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別升級制度。按照《遼河油田井下作業(yè)井控實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定,對三、四級井控風(fēng)險(xiǎn)井提升為二級井控風(fēng)險(xiǎn)井,杜絕蒸汽驅(qū)井不安裝防噴器作業(yè),大大增加了蒸汽驅(qū)井的施工安全。
(4)鄰井及對應(yīng)竄通井提示。工程方案上給出鄰井及對應(yīng)竄通井壓力提示及同平臺(tái)長注井提示,以便作業(yè)前聯(lián)系地質(zhì)對有可能影響作業(yè)的長注井進(jìn)行暫時(shí)關(guān)井,有效規(guī)避高溫高壓風(fēng)險(xiǎn)。
(5)汽驅(qū)特種泵的使用。由于齊40蒸汽驅(qū)井下溫度較高,普通抽油泵不能滿足耐溫條件,所以齊40蒸汽驅(qū)井始終采用能夠耐高溫的特種泵下井生產(chǎn),常用特種泵有:螺旋增效泵、高溫自補(bǔ)償式攜砂泵、多功能抽油泵、雙效抽油泵、陶瓷泵、汽驅(qū)抗砂泵、柔性金屬泵等。
(6)防H2S提示。方案中標(biāo)注H2S含量及測試時(shí)間,并要求洗壓井前不允許對空放套壓,必須用清水或污水徹底循環(huán)洗井至安全濃度范圍內(nèi)方可施工,施工過程中隨時(shí)監(jiān)測硫化氫濃度,按中油遼字[2011]308號文件要求做好硫化氫防護(hù)工作。
(7)嚴(yán)格執(zhí)行工程設(shè)計(jì)審核審批制度。明確規(guī)定了齊40塊蒸汽驅(qū)井審核審批流程(工藝研究所設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)——工藝研究所主管副所長審核——作業(yè)管理科復(fù)審——廠總工程師審批),更改或補(bǔ)充設(shè)計(jì)必須經(jīng)工程設(shè)計(jì)人同意并出具補(bǔ)充設(shè)計(jì),重新按流程審核審批。
(8)工程設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)交底。每周四參加廠里組織的本周預(yù)作業(yè)井風(fēng)險(xiǎn)交底,并對特殊井進(jìn)行重點(diǎn)提示,保證作業(yè)安全。
2.H2S氣體防治
隨著齊40塊全面轉(zhuǎn)驅(qū)和汽驅(qū)受效,齊40塊油井次生H2S含量急劇增加,目前開井的628口油井全部不同程度的含有次生H2S,H2S氣體含量最高達(dá)1500mg/m3,H2S氣體成為齊40塊油井作業(yè)的又一大安全隱患,為了消除作業(yè)時(shí)H2S的安全隱患,我們作了以下兩方面工作:
(1)H2S測試及時(shí)準(zhǔn)確。每月對汽驅(qū)所有井普測一次井口H2S氣體含量并記錄測試時(shí)間,在工程設(shè)計(jì)時(shí)將含量及測試時(shí)間標(biāo)注在工程設(shè)計(jì)上,給作業(yè)隊(duì)一個(gè)直觀和準(zhǔn)確的參考數(shù)值,以便采取適當(dāng)?shù)腍2S防范措施。
(2)齊40塊汽驅(qū)井作業(yè)前做脫硫處理。
a.齊40蒸汽驅(qū)井在工程方案設(shè)計(jì)的同時(shí),設(shè)計(jì)脫硫設(shè)計(jì),脫硫設(shè)計(jì)一式兩份有工程方案設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)——室主任審核——作業(yè)科復(fù)核,道博爾公司進(jìn)行作業(yè)前的脫硫施工。
b.施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行SY5225《石油與天然氣鉆井、開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)防火、防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定》、SY/T6203《油氣井井噴著火搶險(xiǎn)作業(yè)法》、SY/T6283《石油天然氣井下作業(yè)健康、安全與環(huán)保管理體系指南》《遼河油田鉆井、采油、修井作業(yè)硫化氫氣體防護(hù)暫行規(guī)定》《遼河油田采油工程系統(tǒng)硫化氫防治暫行管理規(guī)定》《關(guān)于做好高含硫油氣田勘探開發(fā)過程中安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范工作的通知》《齊40塊作業(yè)前脫除硫化氫管理辦法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定。
c.施工前采油作業(yè)三區(qū)和施工方一起現(xiàn)場檢測硫化氫濃度和套壓,如果硫化氫濃度低于30mg/m3.套壓為0MPa則不需要進(jìn)行施工。
d.脫硫施工步驟:
①施工單位在施工前檢查脫硫車各部位是否存在異常。
②采油站在施工前檢查流程是否正確。
③觀察套管壓力后,由采油作業(yè)區(qū)作業(yè)監(jiān)督和施工方對井場環(huán)境、本井及鄰井硫化氫含量進(jìn)行檢測,并做好記錄。若鄰井存在硫化氫氣體泄漏,作業(yè)監(jiān)督應(yīng)立即向采油作業(yè)區(qū)匯報(bào),并及時(shí)組織進(jìn)行整改,確保本井及施工區(qū)域無硫化氫泄漏。
④上述三項(xiàng)均無異常情況后,施工單位嚴(yán)格按照脫硫車安全操作規(guī)程進(jìn)行脫硫作業(yè)。
⑤施工過程中若出現(xiàn)異常情況,立即停止施工。嚴(yán)格按照操作步驟中4.的要求執(zhí)行。
⑥施工后井口硫化氫達(dá)到0mg/m3.套壓為0MPa,才允許進(jìn)行下步作業(yè)施工,在作業(yè)過程中對H2S含量實(shí)時(shí)監(jiān)測,有效保證了現(xiàn)場施工安全。
(3)使用井控專用防噴設(shè)備
針對汽竄井噴沒有預(yù)兆,噴出蒸汽和流體溫度高,易失控造成傷人、機(jī)、物,污染面積大,不易控制及SFZ18-21井口防噴器無剪切閘板;無遠(yuǎn)程控制;搶噴時(shí)間相對過長,易發(fā)生井噴失控;防噴器密封件耐溫低(耐溫120℃)的缺點(diǎn),我廠研制JQG2FZ18-35型剪切雙閘板防噴器,該防噴器各項(xiàng)性能指標(biāo)執(zhí)行SY/T5051.-2000標(biāo)準(zhǔn)。主要由外殼、開關(guān)油缸總成、閘板總成、側(cè)門總成、手動(dòng)鎖緊絲杠、進(jìn)回油口等部分組成。上層為剪切全封閘板,下層為半封閘板。在發(fā)生井噴險(xiǎn)情時(shí)能剪斷隔熱管,并實(shí)現(xiàn)全封關(guān)井,遠(yuǎn)程控制。
該防噴器密封件工作溫度-30~250℃能夠滿足汽驅(qū)井作業(yè)井控防噴需要。
(4)作業(yè)安全監(jiān)管
a.因安裝JQG2FZ18-35型剪切雙閘板防噴器后,作業(yè)井口較高,施工不便,在現(xiàn)場作業(yè)時(shí)安裝使用安全作業(yè)平臺(tái),施工人員站在平臺(tái)上施工,大大增加了施工安全。
b.作業(yè)過程中控制起下管速度,防止抽吸或壓力激動(dòng),及時(shí)補(bǔ)灌壓井液。
c.安裝JQG2FZ18-35井口防噴器后,按標(biāo)準(zhǔn)試壓;壓井管線接出井口10m以遠(yuǎn),放噴管線接出井口30m以遠(yuǎn),通徑不小于50mm。
四、結(jié)論
1.工程設(shè)計(jì)的規(guī)范管理,從源頭上有效杜絕了齊40蒸汽驅(qū)井作業(yè)井噴風(fēng)險(xiǎn)。
2.H2S氣體的有效提示和治理,有效降低了H2S中毒風(fēng)險(xiǎn)。
3.高標(biāo)準(zhǔn)井控裝備JQG2FZ18-35井口防噴器的使用,能夠快速、有效的關(guān)井,大大降低了作業(yè)井噴風(fēng)險(xiǎn)。
4.施工現(xiàn)場的有效監(jiān)管,為安全作業(yè)把好了最后一道關(guān)口。
(中油遼河油田分公司歡喜嶺采油廠工藝研究所? 遼寧盤錦? 124010)