压裂酸化安全要求.docx

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压裂酸化安全要求

压裂、酸化安全要求

1.施工作业前的安全要求

1.1施工作业设备、设施的安全要求

A高压管汇系统的定期监测管理

高压管汇系统的定期监测与管理应按照SY/T6270-1997执行。

B压裂泵液力端（泵头）的检查与监测

1合理使用、精心维护泵头，是延长泵头使用寿命、防止泵头突发事故的重要措施。

2压裂车泵头保险阀应清洗涂油，安全销子的切断压力不应超过额定工作压力。

3压裂泵头、泵头内腔外表不应有裂纹；阀、阀座不应有沟、槽、点蚀、坑蚀及变形缺陷，若有应及时更换。

4每次施工完后应认真清洗泵头内腔，以防止酸、碱、盐的腐蚀造成应力集中点，使泵头过早损坏。

5装有缓冲器的泵头，应每月核对一次缓冲器压力，低于额定压力者应及时充气，如漏气要及时修理。

6在换凡尔时要认真观察泵头腔内有无裂纹，如发现裂纹应立即更换新的泵头。

7在泵运转时或承压时不要打开泵头上的放空闸门，以防止发生事故。

C施工压力显示系统的校对与检查

整个压力显示系统应当每年标定一次，与标准压力的误差应小于±2%，以保证其灵敏、准确。

D泵车压力自动报警及保护系统

1常进行压力校验，确保压力传感器及整个系统的精度及准确度。

2确保压力设置正确。

3自动保护后，应及时将油门调至怠速并将挡位空挡，以免在不急于重新施工时，复位后的误操作。

4重新起泵时应先将自动保护复位。

5确保压裂机组发动机紧急熄火装置性能良好。

E酸化施工设备的配套要求

1总要求是人不见酸、酸不见天、密闭施工。

2现场酸化施工流程

所用酸液提前配好，采用如下流程注酸：

酸罐车→密闭供酸泵车→酸化压裂泵车→注入井内

3防漏与清理管线

施工前高低压管汇用无酸液体试压。

注酸完后用无酸液体清洗高低压管汇，此清洗液应作为替置液注入井内。

F其它安全配套要求

1在地面管汇中，对应的每台泵车、混砂车、酸泵车的每条进出口管线都应配有单向阀，以备施工中发生问题时便于处理。

2含硫化氢气井施工作业设备的要求按照SY6137-1996第3章执行。

1.2施工作业现场的安全要求

A对井场、道路及电力线路的要求

1根据施工规模统一规划施工井场。

2进出井场道路的转弯处，应根据施工车辆的转弯半径适当加宽路面，做到不打倒车，进出方便。

道路应平整牢固，承载能力（包括桥梁）不低于35T。

3施工过程中拉运支撑剂（或拉运液体）的车辆能顺利出入。

4横穿道路的电线要在过车前检查，高度不够者应提前加高。

5施工区内场地要求：

（1）不同规模、施工压力的井场有效用地不得低于以下标准：

----砂量≤20m3，施工压力≤25MPa，井场长×宽=22m×28m；

----砂量20~40m3，施工压力≤35MPa，井场长×宽=28m×32m；

----砂量40~60m3，施工压力≤70MPa，井场长×宽=35m×40m；

----砂量＞60m3，施工压力＞70MPa，井场用地根据实际情况作相应的增加；

----当施工有特殊要求时，井场用地应根据需要作相应的增加。

（2）场地必须平整、坚实、无积水，无障碍物，液罐摆放区域承载能力不低于50T，车辆摆放区域承载能力不低于35T，不允许在“填方”部位摆放施工装备（包括车装设备和罐类设备）。

（3）砂罐底部必须打水泥基墩，水泥基墩的要求为：

整个砂罐水泥基墩长×宽×深=6m×6m×0.6m，水泥基础高差不超过10mm，承载能力不低于砂和砂罐的总重量。

6施工作业现场应有安全照明措施。

所有施工车辆和液罐的摆放位置应远离已架高的各种电力线路，更不能摆在其线路下面。

B液罐、施工作业车辆和排污池的规划布局

1所有液罐、施工作业车辆应摆在井口上风方向，各种车辆设备摆放合理、整齐，保持间距，便于撤离。

2施工车辆停放位置距井口要保持一定距离，最少不要小于10m。

3与施工车辆无直接关系的车辆应停放在上风方向距井口20m以外的安全处。

4排污池应设在井口的下风方向20m以外，应有足够容积容纳所有排出井口的洗井液及从地层排出的工作废液；

5仪表车应摆在视野开阔地点，指挥台能看见高压管汇和井口。

C放喷流程的安装布局要求

放喷流程与测试流程应分开，安装布局执行3.1.2.2.D和3.1.2.2.E的要求，并避开车辆通过区和作业设备摆放区。

1.3井筒准备

A对气层套管，应清楚其每种钢级、壁厚、各段下入深度数据及安全耐压强度。

B按3.1.2.2.F准备加砂压裂、酸化管柱，并按3.1.5.4.B下入加砂压裂、酸化管柱。

C加砂压裂、酸化前按本《细则》3.1.5.2对井筒进行通井、洗井、冲砂。

D对加砂压裂、酸化封隔器上部有射孔段的井，一定要先打开封隔器上部的循环阀，在返冲洗干净之后，再起井下封隔器。

1.4井口装置准备

A按设计选择井口装置，不允许超压使用。

B若气层套管升高短节或套管头及井口底法兰已电焊死，需组配变径法兰，上部再安装符合设计要求的井口装置。

井筒中要下入封隔器，对升高短节或套管头进行保护。

C当施工井口压力高于气层套管强度、井口升高短节或套管头能承受的最大压力时，需下入封隔器对气层套管、升高短节或套管头进行保护。

D井口装置送往井场之前要全部装齐验证合格，按本3.1.3.5安装之后，用硬支撑固定。

E井口装置所有出口全部配齐73mm平式油管螺纹法兰。

F井下有封隔器时，井口套管阀门应接一条平衡车硬管线。

H井口装置和井场周围设施都不得有漏气存在。

I施工前按3.1.2.2.C对井筒、套管头和井口装置试压。

1.5施工作业设备、管汇安装

A连接井口的弯头应使用活动弯头。

B加砂压裂时，高压管线内流速不得超过12m/s，否则使用双管线连接。

C安装泵车2″或3″高压管线必须先向下引到地面，由地面平接到管汇台地面后，再向上接到管汇台，不允许减少弯头，防止施工中将2″或3″高压管线拉坏而发生故障。

D2″或3″高压管汇连接顺序为：

井口→投球器→压力传感器→放空三通→2″或3″单流阀→管汇台。

连接中途要有充分的活动范围。

E经管汇台到压裂泵车及混砂车排出胶管低压管线，必须安装缠有钢丝的耐压胶管，以防吸扁及憋破，应尽量减少下垂弯曲，避免管内流速不畅造成砂堵。

F至少接三根混砂车到管汇台的供液胶管，以防供液不足造成施工中压裂泵车走空泵。

H所有高低压管汇由壬头、密封垫，安装前均要用洗涤剂清洗干净，保持完好，并将由壬头敷机油。

I每个高压管线连接处装上安全链，地面高压管线必须进行加固。

J正确安装和调试好监测仪器仪表。

1.6施工作业人员的安全要求

A现场施工负责人应召开所有施工人员参加的技术交底、安全、分工会议，使人人了解施工目的，人人了解自己的岗位及责任。

B施工作业人员进入施工作业现场应穿戴相应的劳动安全防护用品。

C施工期间由专人统一指挥，操作指挥人员（技术员、工程师）必须清楚了解施工的设计要求、井下情况、地面设备及各个操作岗位人员的技术状况。

D施工作业时，所有操作人员应坚守岗位，注意力集中，密切注意设备运行情况，发现问题及时向现场施工负责人汇报，服从统一指挥。

E高压作业区不允许人员来往。

非施工人员应远离施工井场。

F含硫化氢的气井的施工作业按照SY6137-1996第6章执行。

1.7现场其它安全要求

A压裂机组发动机和其他进入施工现场车辆、设备的排气管均应装有火星熄灭器或阻火器。

B配液前检查水质，合格后按设计要求进行配液，并检测其性能。

C平衡车上水池干净、无泥砂。

D通讯设备电源充足、通讯效果良好、有备用对讲机。

E划定施工高压警戒区，设立标识物，派专人负责警戒。

在警戒区内禁止闲人停留或穿越。

工作人员进入高压区要尽量在相对安全的地方进行工作。

设置安全通道，一旦发生不能及时处理危及人身安全的紧急情况，作为逃生专用。

F按设计限压值设定泵车超压保护装置压力值。

H施工中非仪表车操作人员，除特殊要求外，一律不允许进入仪表车。

I大型施工中要及时补充燃料。

J井场配备值班医生，配备消防器材，并合理摆放，重点井、复杂井、高压井应有消防车、救护车值勤。

K其它安全要求按设计和现场实际情况进行。

2.安全检查

施工前由相关人员对各项施工准备情况进行检查，对不能满足设计、规范或安全要求的必须立即整改，直到满足要求。

检查合格后由施工负责人下达开始施工的指令,岗位人员各就各位。

3施工过程的安全操作

鉴于加砂压裂、酸化作业的特殊性，施工时必须有专人统一指挥。

3.1施工车组不带压试运转

施工设备连接好后，首先应进行不带压试运转（即走泵）。

其目的是检查高低压管汇是否畅通、仪表是否工作。

同时将流程内的空气用液体全部替出，以免空气与天然气接触而引起爆炸，或因泵内有气体影响泵的正常工作。

其方法是将泵注液体通过井口装置的总阀上部生产四通（或三通）进入防喷管线放空。

走泵时间的长短以仪表显示正常、各压裂泵的空气排完、上水正常为限。

3.2管汇试压

A配备有试压泵的车组，应当用试压泵试压。

B没有配备试压泵的车组，用压裂泵试压时，必须由操作熟练的人员操作。

将带泵的发动机油门降到最低位置，挂1挡，单泵分级试压。

在泵压未达到所规定压力前提前摘挡，靠惯性最后达到所试压力。

C不论何种情况，试压时操作人员都要注意力集中，所有人员全部撤离高压区。

对于高压管汇、井口观察人员若发现异常情况立即向泵车操作手报告。

D低压管汇所试压力应不低于1MPa，高压管汇所试压力应高于所施工井的最高施工压力，一般按设计要求试压。

若试压出现管线刺漏、井口闸门刺漏或密封不好，必须在停泵、泄压后再进行整改。

E保持试压压力，不刺不漏稳压5分钟为合格。

F试压时，井口操作人员根据指令按规范泄压、开关井口闸门。

H平衡车单独试压要求与管汇试压相同。

3.3循环洗井（压井）和试挤

A确认采油树闸门为洗井（压井）状态。

B开始洗井（压井）应慢速注入，以返出正常为限。

C对井内下有封隔器不能洗井（压井）的井，应通过试挤查清井下情况。

D对酸化施工井，在洗井（压井）后进行注酸之前必须试挤。

观察井口有无漏失，地层是否吸收，算出吸收指数后才能向井内注酸。

E循环洗井（压井）过程中，要严格控制排量，既不能使封隔器座封，也不能使放喷管线压力高于放喷管线能承受的最高压力。

3.4低替（座封隔器）

A低替井口闸门倒好后，泵车操作手通知混砂车（供酸车）操作手开始供原胶液（酸化时为防膨液），并开始低替。

B泵车操作手严格按设计进行低替，严密监控泵压、排量等施工参数。

C酸化时，低替防膨液合格后，泵车操作手通知供酸车操作手改供稀酸液，并按设计替入稀酸液。

D低替合格后若无封隔器，泵车操作手立即停止低替，并通知混砂车（供酸车）操作手停止供原胶液（稀酸液）。

E当井内有封隔器时，低替结束后立即按设计书要求增大排量座封隔器，并检验座封效果。

1若多次座封失败，根据具体情况可采取关套压施工或停止施工，等待处理。

2若座封封隔器成功，泵车操作手应控制好排量和施工压力以保证封隔器不解封，并通知技术员关套压闸门。

需要打平衡压力时，通知平衡车操作手做好打平衡压力准备。

F技术员确认井口闸门为高压注入状态后向泵车操作手报告。

G低替（座封隔器）过程中，放喷管线压力不得高于放喷管线能承受的最高压力。

3.5高压挤注

加砂压裂时先后执行3.5中的A、B过程；酸化时执行3.5中的C过程。

A注前置液

1泵车操作手通知交联车操作手准备好打胶联液；

2泵车操作手通知混砂车操作手开始供原胶液；

3泵车操作手按设计开始注前置液。

（1）开始注前置液时，在排量达到1m3/min时通知交联车操作手按交联比打交联；

（2）泵车操作手在压力允许的情况下快速提高泵注排量和交联排量；

（3）在施工排量达到设计排量并稳定后，泵车操作手通知技术员检测小样；

（4）技术员根据小样检测结果通知交联车操作手调整交联液排量直到交联性能良好。

4在注前置液过程中,根据施工压力需对施工参数进行调整时，按3.3.3.1中的C执行。

5在注前置液过程中若出现超压或压不开产层的情况，则停止注前置液，研究实施应急处理方案。

（1）泵车操作手通知混砂车操作手停止供液。

（2）供液停止后，泵车操作手通知技术员关闭采油树进液闸门。

检查合格后向泵车操作手报告。

（3）泵车操作手通知相关人员打开高压管汇泄压闸门泄压。

（4）泵车操作手通知停止施工，待应急处理方案或设备撤离井场结束施工。

B注携砂液

1注完前置液后，泵车操作手按设计加砂程序通知混砂车操作手加砂。

（1）在加砂过程中应严密监控施工参数的变化情况，若井底压力上升速度较快，应降低砂比施工，若压力仍然上升较快，应立即停止加砂，并向甲方请示是否开始顶替或洗井冲砂。

（2）在加砂过程中若出现压力过高接近限压或砂堵应立即停泵，按现场应急措施进行处理，防止压力失控。

（3）砂堵后,若需洗井冲砂，则按下列要求执行：

----混砂车操作手停止供液。

----关闭注入闸门，完成后向泵车操作手报告。

----打开高压管汇闸门泄压，连接好洗井管线。

----打开洗井闸门和放喷闸门：

当采用正循环洗井时，关紧油管闸门，打开测压闸门、上总闸门、下总闸门和套压出口闸门，要求放喷流程畅通无任何节流装置，技术人员检查合格后向泵车操作手报告；

当采用反循环洗井时,关紧测压闸门，打开套管闸门、上总闸门、下总闸门和油管闸门，要求放喷管线畅通，无任何节流装置，技术人员检查合格后向泵车操作手报告。

----混砂车操作手开始供液洗井。

----泵车操作手在压力允许的情况下，尽量提高洗井排量，直到洗井合格为止。

2加砂结束后，泵车操作手通知混砂车操作手开始供顶替液并通知交联车操作手停止供交联液。

C高挤稀酸

1泵车操作手通知供酸车操作手开始供酸液，并按设计高挤稀酸。

2泵车操作手在施工压力允许的情况下提高泵注排量至设计要求。

3在高挤稀酸过程中，根据施工实际情况需对施工参数进行调整时，必须取得甲方监督、设计人员及现场负责人同意。

4在高挤稀酸过程中若施工超压则停止高挤稀酸，待处理方案。

若反洗井时：

（1）泵车操作手通知供酸车操作手停止供酸液、技术员指挥关采油树闸门；

（2）泵车操作手通知施工组组长打开高压管汇泄压闸门泄压；

（3）泄压后,施工组人员重新连接好洗井管线；

（4）技术员指挥打开洗井闸门和放喷闸门:

当正洗井时，关闭油管闸门，打开测压闸门、上总闸门、下总闸门和套管出口闸门；当反洗井时，关闭测压闸门，打开套管闸门、上总闸门、下总闸门和油管闸门。

要求放喷流程畅通且无任何节流装置，技术人员检查合格后向泵车操作手报告；

（5）洗井闸门倒好后泵车操作手通知供酸车操作手开始供液洗井；

（6）泵车操作手在压力允许的情况下，尽量提高洗井排量，直到洗井合格为止；

（7）洗井合格后,泵车操作手通知技术员关闸门；

（8）技术员指挥关闭闸门：

正洗井时关测压闸门；反洗井时关套管闸门。

技术员检查合格后向泵车操作手报告。

5高挤稀酸结束后，泵车操作手通知供酸车操作手改供防膨液，准备顶替。

3.6顶替

A在顶替过程中，若出现压力超压，则停止顶替。

B按设计顶替结束后，泵车操作手通知混砂车操作手停止供液。

C泵车操作手通知技术员关闸门，油管注入时关清蜡闸门，环空注入时关套压闸门，技术员检查合格后向泵车操作手报告。

D打开高压管汇闸门泄压。

4施工过程的安全技术要求

4.1平稳施工的安全技术要求

A平稳施工的核心是排量稳、压力稳、压裂泵车工作时不晃动（不走空泵）且工作平稳。

要求：

1供液压力平稳；

2加支撑剂速度平稳。

B开泵加档

1先开一台泵，待运转正常排量稳定、压力稳定在允许值以内后，才开启第二台泵。

2加挡参照上述4.1中的开泵要求，由低到高、逐步加挡。

使压力和排量缓慢平稳上升，一次达到设计值。

3做到加泵加挡一次成功。

尽量避免加上去又减下来，使压力和排量忽高忽低、大起大落。

C防止走空泵

1密切注意压力和排量是否稳定；

2供液泵车（混砂车或供酸泵车）保持足够和稳定的供液压力；

3当发现压裂泵车晃动严重（即走空泵），立即采取措施，若措施无效，应马上停泵。

如又半数以上走空泵者，则停止施工，查出原因进行处理后才能继续施工。

4.2酸化施工的安全注意事项

A严格按照工序进行工作，即：

走泵→试压→循环洗井→试挤求吸水指数→挤（替）酸。

B井内返出的液体应放入排污池内。

C被酸液污染的衣服应洗净再穿。

D施工人员应穿戴劳动保护用品。

E在对含硫的气井进行酸化作业时，施工人员应按照SY6137-1996第6章执行。

F避免用砷化物作酸液添加剂。

4.3特殊井加砂压裂、酸化施工安全要求

A油基压裂液施工的安全要求

1油基压裂液罐应摆放在距井口较远（最好50m以外）的地势低洼处。

2罐与混砂车应保持5m以上的距离，中间应设高度不低于0.5m的防护堤，将灌区与设备区隔开。

3最好用带有呼吸器的密闭液罐。

4不要在高温天气（尤其是30℃以上天气）施工。

5进井场车辆排气管要装阻火器，防止火花排出。

B高温高压含硫气井施工的安全要求

1井温大于120℃、地层压力大于45MPa的气井，入井工具需满足耐高温、高压的要求，并附带试验报告。

2含H2S气井施工时，由井口到油管到井下工具均要采用抗H2S材质。

3含硫气井应使用经认证批准生产的自给式或供给式正压呼吸设备，现场施工人员每人一套，便携式硫化氢检测仪每人一套。

硫化氢检测仪的的报警点设置应符合SY6137-1996中第6章的规定。

4.4防止砂卡压裂管柱的措施

A顶替液要合适，尽量减少井内沉砂，以杜绝砂卡的可能。

B循环洗井要彻底，特别是在施工中砂堵的井，能洗井者一定要尽快洗井，防止沉砂，要求洗井液量达到井筒容积后，返出液体不含砂。

C对预计可能要砂卡的井，要立即起油管。

D起油管时如发现遇卡，不要硬拔，应立即加深油管，再上提下放活动解卡。

5施工过程中复杂情况的安全处理

5.1高低压管汇或井口漏失的处理

A在施工中管汇刺漏，属总管汇者，应停泵放压后处理；属单泵管线应停单泵。

不要在停单泵时换单泵管线，更不要在管汇承高压的情况下砸紧由壬。

B混砂车（或供酸车）排出管线刺漏，可关闭两端闸门，动用备用管线。

是吸入管线刺漏可抢换管线，但要动作迅速。

有酸者要注意防护，所换管线注意排空气后才能使用。

井口装置刺漏应停泵放压后处理。

5.2压不开地层的处理

A立即停泵。

B检查闸门是否倒错。

C确认井筒和井下管柱是否畅通。

D泵压值达到允许值后，地层仍不吸收液体者，应停止施工。

待查清井下原因采取措施后再进行施工。

E泵压达到允许值后，地层吸液量小，达不到设计要求者，不能用提高泵压的办法提高排量。

5.3加砂压裂施工过程中泵压升高的处理方法

A密切注意泵压、排量、砂比的显示值。

B此处的泵压升高是在排量和砂比都保持稳定时，泵压突然上升或上升太快。

一般采取如下处理方法：

1准确掌握支撑剂到达地层的时间，密切注意压力变化。

支撑剂进入地层后如泵压很快上升，应酌情停止加支撑剂，打替置液，观察情况，再决定能否继续加支撑剂。

2如泵压突然升高，接近最高允许压力，要立即停泵，放喷反循环洗井，将井内未进地层的支撑剂洗出，防止沉在井内。

3在正常施工中，特别是在压力接近最高允许压力的情况下，泵压突然降低又升高，应停泵、反循环洗井，注意验证井下管柱或套管是否断、脱、压破或发生其它情况。

5.4加砂压裂其它故障处理

A加砂阶段发现胶联剂或原胶中任一种液体不足时，均不能继续加砂施工，应提前顶替。

B裂缝脱砂砂堵时若要继续加砂，则应立即开井放喷一个顶替量，将裂缝中砂团反冲开后停止放喷，重新再泵前置液、携砂液，将设计砂量加完；重新泵入前置液作为隔离液，不计入携砂液总量；

C对于易发生裂缝脱砂砂堵的地区，应多做几次测试压裂，核实该地区压裂液综合滤失系数，及时调整压裂设计。

6施工作业后的安全要求

6.1放喷按3.1.6.2执行。

6.2用清水清洗泵头内腔，防止酸、碱、盐等残留物腐蚀。

6.3禁止乱排放施工液体，从井口返出的液体应放入预先准备好的排污池内。

7人身安全的急救措施

7.1含酸液体和其它对皮肤有烧伤作用或有毒性液体接触到人身时的处理措施：

A首先用淡水冲洗，必要时加肥皂清洗，尽快洗去有害物质，以缩短对人身的伤害时间，减轻伤害程度。

B发现有烧伤时，用含量0.85~0.9%的盐水（重量比）浸泡或滴到伤面处。

用以止痛和防止组织液流出，避免脱皮。

但要注意盐水浓度要掌握准确，过高或过低都不能达到理想效果。

C经上述处理后，视轻重程度确定是否送医院治疗。