1油氣井應(yīng)裝套管頭,含硫化氫的天然氣井應(yīng)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(yīng)以地層流體中硫化氫含量為依據(jù),并考慮能滿足進(jìn)一步采取增產(chǎn)措施壓力增高的需要。
2 根據(jù)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(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。高壓天然氣井、新區(qū)預(yù)探井、含硫化氫天然氣井應(yīng)安裝剪切閘板防噴器。
4 防噴器組合應(yīng)根據(jù)壓力及地層特點進(jìn)行選擇,節(jié)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(yīng)制訂和落實井口裝置、井控管匯、鉆具內(nèi)防噴工具、監(jiān)測儀器、凈化設(shè)備、井控裝置的安裝、試壓、使用和管理的規(guī)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(yīng)使用雙四通。高壓天然氣井的放噴管線應(yīng)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(yīng)接至距井口100m以上的安全地帶,固定牢靠,排放口處應(yīng)安裝自動點火裝置。對高壓含硫天然氣井井口裝置宜進(jìn)行等壓氣密檢驗。
6 防噴、放噴管線應(yīng)使用專用標(biāo)準(zhǔn)管線,高產(chǎn)高壓天然氣井采用標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接,不準(zhǔn)使用軟管線,且不應(yīng)現(xiàn)場焊接。
7 井控狀態(tài)下應(yīng)至少保證兩種有效點火方式。應(yīng)有專人維護(hù)、管理點火裝置和實施點火操作。
8 寒冷季節(jié)應(yīng)對井控裝備、防噴管線、節(jié)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(jié)流管匯應(yīng)進(jìn)行保溫。
固井設(shè)計
1 套管柱
a) 油氣井套管柱設(shè)計應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、密封和耐腐蝕設(shè)計;b) 套管柱強(qiáng)度設(shè)計安全系數(shù):抗擠為1.0~1.125,抗內(nèi)壓為1.05~1.25。抗拉為1.8 以上,含硫天然氣井應(yīng)取高限;c) 高溫高壓天然氣井應(yīng)使用氣密封特殊螺紋套管;普通天然氣井亦可根據(jù)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(yīng)使用抗硫套管;含二氧化碳的井應(yīng)使用抗二氧化碳 的套管;既含硫化氫又含二氧化碳的井應(yīng)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(yīng)力較大的井應(yīng)使用厚壁套管、外加厚套管等高抗外擠強(qiáng)度套管;e) 在進(jìn)行套管柱強(qiáng)度設(shè)計時,高溫高壓天然氣井的生產(chǎn)套管抗內(nèi)壓設(shè)計除滿足井口最大壓力之外,應(yīng)并考慮滿足進(jìn)一步采取增產(chǎn)措施時壓力增加值(如壓裂等增產(chǎn)措施)及測試要求;抗擠設(shè)計時套管內(nèi)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(dāng)量密度2.31g/cm3)。中間技術(shù)套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度設(shè)計應(yīng)考慮再次開鉆后最高地層壓力;f) 套管柱上串聯(lián)的各種工具、部件都應(yīng)滿足套管柱設(shè)計要求,且螺紋應(yīng)按同一標(biāo)準(zhǔn)加工;g) 固井套管和接箍不應(yīng)損傷和銹蝕。
2 注水泥漿
a) 根據(jù)平衡壓力固井的原則和防氣竄要求,各層套管都要進(jìn)行流變學(xué)注水泥漿設(shè)計,高溫高壓井水泥漿柱壓力應(yīng)至少高于鉆井液柱壓力1~2MPa;b) 固井施工前應(yīng)按GB 10238的規(guī)定進(jìn)行室內(nèi)試驗;c) 天然氣井各層套管水泥漿應(yīng)返至地面,未返至地面時應(yīng)采取補(bǔ)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(yīng)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(zhì)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(yīng)使用連 續(xù)打開式產(chǎn)品,固井設(shè)計和施工中一級水泥返高應(yīng)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(chǎn)措施井,應(yīng)回接油層套管至井口,固井水泥返至 地 面,然后進(jìn)行下步作業(yè);g) 堅持壓力平衡原則。固井前氣層應(yīng)壓穩(wěn),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(yōu)化水泥漿體系,對天然氣井優(yōu)選防氣竄水泥添加劑,防止氣竄;j) 對漏失井,應(yīng)在下套管前認(rèn)真堵漏,直至合格。
中途測試
1 中途測試應(yīng)有測試設(shè)計,并按程序?qū)徟?/P>
2 中途測試前應(yīng)按設(shè)計調(diào)整好鉆井液性能,保證井壁穩(wěn)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(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成,累計測試時間應(yīng)控制在8h以內(nèi),防止卡鉆。
4 高溫高壓含硫化氫氣層應(yīng)采用抗硫油管測試。嚴(yán)格限制在含硫地層中用非抗硫化氫的測試工具、管柱進(jìn)行測試工作。
5 測試井段井身質(zhì)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(shè)計要求的井不應(yīng)進(jìn)行裸眼井段座封測試。
7 下鉆中若發(fā)現(xiàn)測試閥打開,出現(xiàn)環(huán)空液面下降,應(yīng)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(yīng)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(nèi)液柱已排空,應(yīng)打開反循環(huán)閥,進(jìn)行反循環(huán)壓井,待井壓穩(wěn)后才能起鉆。
井場布置及設(shè)備安裝
1 井場布置應(yīng)符合GB50183的有關(guān)規(guī)定,風(fēng)向標(biāo)安放在井場四周及井場出入口處。井隊生活區(qū)距井口300m以上。江、河、干堤附近鉆井井位應(yīng)符合有關(guān)安全、環(huán)保規(guī)定。
2 井口距高壓線及其它永久性設(shè)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(xué)校、醫(yī)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(fā)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(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。
4 井架底座高度應(yīng)滿足井控裝置安裝的要求。井架底座內(nèi)及鉆井液暴露位置處應(yīng)保持通風(fēng)良好,含硫高溫高壓井井架底座內(nèi)應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),防止有毒可燃?xì)怏w聚集。
5 井場電器設(shè)備、照明器具及輸電線路的安裝應(yīng)符合GB50052和GB50061的有關(guān)規(guī)定。井架、鉆臺、機(jī)泵房、值班房的照明線路應(yīng)各接一組電源,探照燈電路應(yīng)單獨安裝,井場電線不得橫跨主體設(shè)備,井架、鉆臺、機(jī)泵房、凈化系統(tǒng)所有電器設(shè)備、線路、接頭、燈具、開關(guān)、插頭等應(yīng)達(dá)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(nèi)嚴(yán)禁煙火,若需動火執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)4.3規(guī)定。7 鉆臺和二層平臺應(yīng)按規(guī)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(yīng)至少兩條。8 井口操作應(yīng)避免金屬撞擊產(chǎn)生火花,設(shè)備的摩擦部位應(yīng)設(shè)冷卻裝置。柴油機(jī)排氣管道應(yīng)安裝火星熄滅器,對特殊井應(yīng)將排氣管道引出井場以外,并加以固定。進(jìn)入井場車輛的排氣管應(yīng)安裝阻火器。
井口與套管保護(hù)
1 各層次套管要居中。保持天車、井口、轉(zhuǎn)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(shù)套管內(nèi)的鉆井作業(yè)應(yīng)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(yīng)對上層套管進(jìn)行磨損檢查,并根據(jù)磨損情況決定打開目的層前是否采取補(bǔ)救措施。對于下完尾管繼續(xù)鉆進(jìn)的井,根據(jù)顯示情況,若決定測試時,應(yīng)先回接套管至井口,并正規(guī)固井。
2 大直徑表層套管應(yīng)采用插入法固井,水泥返至地面,保證圓井周圍不竄漏。復(fù)雜地區(qū)堅硬地層的表層套管下套管時應(yīng)采取防倒扣的措施。
3 防噴器應(yīng)在井架底座上繃緊固定。
4 鉆水泥塞出套管,應(yīng)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(huán)空應(yīng)安裝壓力表,接出引流放噴管線,并定期檢查環(huán)空壓力變化,需要時及時泄壓,將環(huán)空壓力控制在允許安全范圍之內(nèi),防止套管損壞。
6 套管頭內(nèi)保護(hù)套應(yīng)根據(jù)磨損情況及時調(diào)換位置或更換。
7 應(yīng)進(jìn)行井口套管的裝定計算,確定井口合理受力狀態(tài)。
復(fù)雜情況的預(yù)防與處理
1 鉆井施工中應(yīng)設(shè)專人坐崗觀察,及時發(fā)現(xiàn)、控制溢流。做到溢流1m3報警、2m3關(guān)井。
2 起鉆前應(yīng)充分循環(huán),排除鉆井液中的油氣,每起3~5柱鉆具至少應(yīng)向環(huán)空和鉆具內(nèi)灌滿一次鉆井液。起下鉆應(yīng)控制速度,防止激動壓力過大造成漏失或抽吸導(dǎo)致井下復(fù)雜,同時記錄鉆井液增量,警惕溢流發(fā)生。在溢流突然發(fā)生搶接回壓閥無法實現(xiàn)井噴失控情況下,可扔掉或剪斷井內(nèi)鉆具、工具、電纜等,以達(dá)到迅速關(guān)井控制井口的目的。
3 下列情況應(yīng)進(jìn)行短程起下鉆,檢查油氣浸情況,及時發(fā)現(xiàn)和控制溢流,調(diào)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(jìn)中曾發(fā)生嚴(yán)重油氣浸但未溢流起鉆前;
e) 鉆頭在井底連續(xù)長時間工作,中途通井后;
f) 長時間停止循環(huán)進(jìn)行其他作業(yè)(電測、下套管、下油管、中途測試、設(shè)備維修或更換等)起鉆前;
g) 鉆井液性能發(fā)生變化,調(diào)整處理循環(huán)三周后起鉆前。
4 起鉆換鉆頭后應(yīng)立即下入鉆鋌和部分鉆桿,嚴(yán)防空井井噴。起鉆中途檢修等情況下,應(yīng)將鉆具重新下至井底,循環(huán)處理好鉆井液后再起鉆。
5 在氣層鉆進(jìn)緊靠鉆頭之上應(yīng)裝鉆具回壓閥。
6 鉆復(fù)雜地層井段時,下井鉆頭應(yīng)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(yīng)防止抽吸井噴。氣井鉆井應(yīng)注意由漏轉(zhuǎn)噴等復(fù)雜情況,堅持平衡壓力鉆井作業(yè)。
7 對裸眼井段中存在不同壓力體系時,應(yīng)通過承壓試驗,證實可達(dá)到下部裸眼壓力要求強(qiáng)度后,才能鉆開下一層高壓層,否則應(yīng)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(nèi)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(yīng)滿足采氣及其他作業(yè)要求。完鉆后地質(zhì)報廢的井應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定的要求。
防噴
1 鉆井隊所有人員應(yīng)按規(guī)定作法,掌握開泵、停泵、起下鉆、發(fā)生溢流、搶險作業(yè)等各種報警系統(tǒng)的信號。
2 鉆井過程中的井控作業(yè)、溢流的處理和壓井作業(yè)、防火防爆和防硫化氫安全措施、井噴失控的處理應(yīng)符合有關(guān)規(guī)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(dá)到爆炸極限及有毒、有害氣體蔓延。人員撤離時應(yīng)向上風(fēng)高點轉(zhuǎn)移。天然氣井井噴著火應(yīng)立即起動應(yīng)急預(yù)案并組織搶險。