一、石油修井作業(yè)的特點(diǎn)
環(huán)境惡劣,地域遼闊,條件艱苦,工程復(fù)雜,流動(dòng)性大,危險(xiǎn)性大,多兵種聯(lián)合作戰(zhàn),裝備、設(shè)施類型多。上述特點(diǎn)決定了石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中事故的復(fù)雜性、多變性、突發(fā)性和危險(xiǎn)性,易發(fā)生井噴、中毒、人身傷亡、火災(zāi)及爆炸等事故。
二、石油修井作業(yè)的主要工程
石油修井作業(yè)的主要工程包括:試油、中途測(cè)試、工程測(cè)試、小修、射孔、大修、側(cè)鉆、封串、壓裂、酸化、防砂、堵水、調(diào)剖、解堵等。本書主要介紹試油、小修、大修、壓裂、酸化等工程。
三、石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法及安全技術(shù)要求
(1)石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法。一是試油工程的技術(shù)方法。試油是石油工業(yè)中測(cè)試、驗(yàn)證和落實(shí)地層流體性質(zhì)(油、氣、水)、產(chǎn)能、壓力、溫度等資料的工程過(guò)程。試油的技術(shù)方法可分為套管井試油和裸眼井試油。套管井試油是在下套管井中,經(jīng)過(guò)(包括)射孔使油氣層與套管井筒連通后進(jìn)行的。裸眼井試油是在地層裸露條件下進(jìn)行的,它包括在鉆井過(guò)程中裸眼井中的試油和鉆井、完井后的裸眼井段的試油。二是小修工程的技術(shù)方法。小修是為維護(hù)油氣水井正常生產(chǎn)的井下作業(yè)工程。小修工程的技術(shù)方法包括:作業(yè)準(zhǔn)備(井架安裝、作業(yè)設(shè)備安裝、壓井液選擇、壓井)、起下油管、起下抽油桿、起下泵、檢泵、起下封隔器、起下隔熱管、熱洗、清蠟等。三是大修工程的技術(shù)方法。大修是清除套管內(nèi)的落物及對(duì)套管損壞進(jìn)行修復(fù)的井下作業(yè)工程。大修工程的技術(shù)方法包括:井下故障診斷、落物打撈、解卡、套管擴(kuò)脹、套管整形、套管補(bǔ)貼及加固、換取套管、套管內(nèi)的鉆、磨、銑、打通道、鉆水泥塞、查封竄、找堵漏、擠灰封存層等。四是壓裂、酸化工程的技術(shù)方法。壓裂是油氣水井的增產(chǎn)增注措施,是低滲透油田的戰(zhàn)略進(jìn)攻措施。它既能解除地層的污染傷害;又能改造地層,使油氣層形成人工裂縫,從而增加油、氣、水井的產(chǎn)量和注入量。(2)石油修井作業(yè)主要工程的安全技術(shù)要求。第一,防止井噴、井噴失控、井噴失控著火和爆炸,以及有害氣體的泄漏等事故的發(fā)生。第二,防止射孔中雷管、射孔槍彈爆炸等事故的發(fā)生。第三,防止因物體打擊、高空墜落、油氣火災(zāi)爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機(jī)械傷害、凍傷、燒傷等人身傷害事故的發(fā)生。第四,防止硫化氫、一氧化碳、鹽酸、氫氟酸、二氧化碳、氮?dú)獾戎卸局舷⑹鹿实陌l(fā)生。第五,壓裂施工是高壓(最高達(dá)80 Mpa以上)危險(xiǎn)施工,易爆、易燃、易傷人。其中,高壓設(shè)備、高壓管匯高壓大排量施工時(shí),易井口抬起,易管線爆飛,易機(jī)械傷人;氮?dú)馀菽⒍趸級(jí)毫咽┕r(shí),液氮、液態(tài)二氧化碳易引起凍傷、灼燙、窒息和中毒;用油基壓裂液壓裂時(shí),易爆,易燃。(3)酸化是高壓危險(xiǎn)施工。酸化時(shí)使用的鹽酸、氫氟酸、硝酸等強(qiáng)基酸及添加劑易灼燙、窒息和中毒;酸化后酸液與地層及地層流體的反應(yīng)物排出油井時(shí),易灼燙、窒息和中毒。壓裂、酸化工程中,還應(yīng)注意預(yù)防機(jī)械傷害事故。
四、石油修井作業(yè)主要設(shè)備、設(shè)施基本性能
(1)石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施。目前,在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,使用的設(shè)備設(shè)施可分為4大類。一是井口設(shè)施;二是井下設(shè)備及設(shè)施;三是人井流體;四是地面主要施工設(shè)備及設(shè)施。地面主要施工設(shè)備及設(shè)施包括:起下作業(yè)提升設(shè)備:井架、游動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)、修井機(jī)等;電力設(shè)備:發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、照明等;采暖設(shè)備:鍋爐(地面的采暖鍋爐、工業(yè)用水、用蒸汽鍋爐)等;生活設(shè)施:野營(yíng)房、廚房、庫(kù)房、值班房、油氣水等;泵注循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備:泥漿泵、泥漿池、固井車、灰罐車、水泥車、熱洗車、高壓空氣壓縮機(jī)、水罐車、油罐車等;井控設(shè)備設(shè)施;射孔、試油、小修、測(cè)試設(shè)備:作業(yè)機(jī)、射孔車、電纜車、儀器車、測(cè)試車、氣舉排液設(shè)備、抽吸及提撈設(shè)備等;壓裂酸化設(shè)備:壓裂車、酸化車、管匯車、儀表車、拉砂車、液氮泵車、液罐車及高壓管匯等。(2)石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施的特點(diǎn)。石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施的特點(diǎn)是負(fù)荷重、功率大、體積大、承壓高、工作壓力大。一是負(fù)荷重,大修及側(cè)鉆工程的提升負(fù)荷達(dá)100t以上,井架的負(fù)荷在200t以上;二是功率大,壓裂車的臺(tái)上柴油機(jī)功率為7 000馬力(5148.5kW)以上(單機(jī));三是體積大,原鉆機(jī)施工井架48m,修井井架為29m、18m;原鉆機(jī)側(cè)鉆搬家用運(yùn)輸車30輛;四是承壓高,壓裂車的臺(tái)上壓裂泵及地面高壓管匯的承壓壓力達(dá)100MPa以上;五是工作壓力高,壓裂施工的泵壓的施工壓力達(dá)80MPa以上。
五、石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的緊急處理
(1)一旦發(fā)生井噴失控,應(yīng)迅速停機(jī)、停車、斷電,并設(shè)置警戒線。井場(chǎng)100米以內(nèi)及油氣污染區(qū)不準(zhǔn)用火,30米以內(nèi)不準(zhǔn)摘掛電器開(kāi)關(guān)。并將氧氣瓶、油罐等易燃易爆物品拖離危險(xiǎn)區(qū)。同時(shí)進(jìn)行井口噴出油流的圍堵和疏導(dǎo),防止井場(chǎng)地面易燃物擴(kuò)散。(2)迅速做好儲(chǔ)水、供水工作,用消防水槍向油氣噴流和井口周圍大量噴水冷卻,保護(hù)井口。(3)測(cè)定井口周圍及附近的天然氣和硫化氫氣體的濃度,劃分安全范圍,并準(zhǔn)備必要的防護(hù)用具。(4)清除井口周圍和搶險(xiǎn)通道上的障礙物。(5)井噴搶險(xiǎn)盡量不在夜間進(jìn)行。搶險(xiǎn)時(shí),不要在施工現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行可能干擾施工的其它作業(yè),人員及車輛在上風(fēng)頭。(6)搶險(xiǎn)中每個(gè)步驟實(shí)施前,必須進(jìn)行技術(shù)交底和演習(xí)。(7)搶險(xiǎn)人員在井口一般以3至4人為一組,分批輪換,在搶險(xiǎn)過(guò)程中動(dòng)作要輕,以免碰出火花而引起火災(zāi)。(8)做好人身安全防護(hù)工作,避免燒傷、中毒、噪音等傷害。