采油采气井控A4004Word文档格式.docx
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2.工程部分
采油采气井控设计的工程部分,主要是根据油气藏地质特征提出具体可行的实施方案,对井下井控设备、井口井控设备和采油(气)流程三大部分工艺流程进行选择。
在选择井控设备前需要掌握地层压力、井眼尺寸、套管尺寸等资料,根据油气井产能、流体性质、生产系统的压力等情况按照各种设备的选择标准进行选择。
3.故障提示
采油采气生产过程中的井控注意事项主要包括开关井操作、对井控装置及采输流程的日常检查、维护和管理等内容。
4.安全要求
严格按照设计、规范及行业标准进行施工。
各施工方根据可能出现的危险情况制定应急措施,编制应急预案,并组织演练。
施工过程中应首先确保人身,其次是井内设备、机械安全。
⑴按岗位要求配备操作人员,操作人员应严格执行设计、规范以及行业标准。
作业时,操作人员须按规范穿戴好相应的劳动保护用品,高空作业必须拴安全带。
严禁无证和酒后上岗。
坚守岗位,服从统一指挥,不得擅自离岗。
⑵对于含硫化氢气体的产油井,生产操作人员必须具备安全生产和硫化氢监测与人身安全防护知识,并经岗前培训考核合格后持证上岗。
⑶井场内严禁烟火和明火,因施工需要进行动火作业时,必须先履行动火审批手续并采取相应的安全措施,做好安全防喷、防火、防爆、防毒工作。
⑷井场电器设备、照明电器及输电线路的安装应符合《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定(SY/T5225-1994)》的规定。
⑸井场灭火器材应放在被保护对象附近和便于拿取的地方,周围严禁堆放易燃、易爆品,并设置明显的指示标志。
所有消防器材专人管理,不得挪作他用。
⑹井场应按《石油井下作业队安全生产检查规定(SY/T6023-94)》中的第4.1条的要求设置安全标志。
采输期间划出高压危险区,并在显著位置作好标示;
在测试流程、污水池、泥浆坑等作业区域设置安全警界线,设置1-2条安全通道,安全通道禁止堆放杂物,确保畅通。
进入井场严格按照安全生产管理规定执行,无关人员严禁进入作业区。
⑺对于含H2S气体的生产井,在试采过程中要采用适当的H2S监测设备实时监测空气状况,硫化氢监测仪的报警点应设置在15mg/m3(lOppm),一旦报警,应进入紧急防护状态。
在H2S浓度超过15mg/m3(lOppm)环境中工作的人员,应配带适当的空气呼吸保护设备。
5.环保要求
采输期间、生产井清蜡等施工作业期间应提高环保意识,落实环保措施。
⑴施工过程中产生的污水、废液不得流在井场,必须进行污水处理,处理后,达到工业排放标准,并经当地环保部门同意后方可排放。
⑵施工中的固体废弃物、生活垃圾坑,施工结束后转运至指定处理站集中处理。
⑶落地原油应回收处理,严禁原油进入农田造成污染事故发生。
⑷采输过程中出井天然气要及时点火燃烧,燃烧方向应在下风处,出口应安装燃烧筒。
⑸放喷口应避开农作物和建筑物。
⑹工作场地应当保持整洁、美观。
第二节采油井的井控
采油可分为自喷采油和机械采油两种,如图4-1所示。
自喷采油指的依靠油层本身具有的能量,将石油从油层驱入井底,并举升到地面的采油方式。
机械采油是指在油层能量不足以维持油井正常自喷或者只能举升到井中某一高度,使用各种机械从地面向油井内补充能量、举油出井的生产方式。
目前游梁式抽油机、抽油泵采油是最常用的机械采油方式。
图4-1:
采油井集输工艺流程
1-井口装置;
2-扣油机;
3-计量分离器;
4-计量仪表;
5-水套炉;
6-进站阀组
在油井从自喷采油转为机械采油的初期,油井仍具有自喷的特性,抽油泵只是起着诱喷的作用。
采油井控的重点是自喷采油期和机械采油的初期,在这两个阶段油层能量充足,能够将油气举升到井口。
采油井控准备工作内容主要包括人员、设备及井场的准备和检查,生产管理制度的建立、应急预案的编制与演练等内容。
从日常采油管理上把握正常采油与维护作业两个阶段性的井控工作主体。
油井生产期间,要严格执行井口定时巡检和资料录取等相关管理规定,加强压力监控,并根据油井出气、出水、结蜡规律,建立脱水、除气、清蜡等工作制度,及时进行脱水、除气、清蜡等作业。
维修增产改造作业期间,积极配合作业井控工作。
一定意义上讲采油井的井控是清蜡、洗井、气举诱喷、更换光杆及密封器等维护作业井控的延伸或扩展,故在拆卸井口采油树的施工前,应对可能发生的压力变化进行预测,并编制下达相应的施工设计书或施工通知单,其内容应包含井控安全要求及预防井喷措施。
采油井控重点在做好日常维护管理的同时还要了解相关作业井控基本要求。
下面结合油井生产过程中常规作业井控要求进行介绍。
一、采油井的管理
抽油井管理包括从地面到地下、从油井到地层、从单井到井组、涉及到地面流程、设备、井筒、油层管理等多个方面,其工作范围涉及地面设备及井筒设备管理、采油生产动态分析、油层地质分析。
1.采油井的管理任务:
⑴搞好地面设备管理,经常维护和保养设备,保证正常运转。
⑵搞好井筒设备管理,做好防砂、防蜡、防腐、防气、防偏磨、防水、防断、防脱、防卡、防泥浆的“十防”工作,发现故障,及时采取措施,保证井下设备正常工作,延长抽油井免修期。
⑶及时收集和整理油井的各项资料,使各项资料齐全准确,为油井和井组动态分析提供依据。
⑷搞好油层管理,认识油层剖面,分清油、水层,明确注采关系。
⑸搞好以单井为基础,井组为单元的动态分析,了解单井产量、压力、含水变化规律,及时调整管井措施和增产挖潜措施。
⑹确定油井合理的工作制度,使油井长期处在合理的压差下生产,保护油层,以求得高产稳产。
2.油井管理基本要求
油井管理资料要做到油压、套压、产量、气油比、示功图、动液面、静压、含水、电流的九全九准。
除上述资料外还要掌握油井的工作制度、油井的生产时间,特别是北方地区常见的两管掺输流程和三管热水伴随流程的油温和水温等。
3.油井管理基本标准
⑴管理工作要做到及时发现问题、及时分析原因、及时采取措施、及时观察效果“四个及时”。
⑵管理方法要得当,对于不同的油井应采取有针对性的管理方法和排除故障等一整套的方法措施。
⑶当班工作8小时,要做到所使用的设备情况清楚、生产动态清楚、油水层清楚、存在问题清楚、所采取的技术措施清楚“五清楚”。
⑷按照“三一、四到、五报”交接法交接班。
“交班三个一”即要一个点一个点地交接,工具要一件一件的交接,数据要一个字一个字的交接;
“交接四到”即必须看到、摸到、听到、闻到;
“交班五报”即对于一个检查点必须一报点号、二报名称、三报现状、四报问题、五报措施。
⑸油井生产过程中和油井关井后,必须按规定检查井口设备和油井压力变化情况有压力超升现象时要及时向上级报告。
二、油井诱喷
从钻开油层到固井、完井等过程中,井筒内通常充满了泥浆,这些泥浆会侵入和污染油层。
只有先设法降低井中液柱对井底油层所造成的回压,使井筒内的静液柱压力小于油层压力,消除油层的堵塞现象后,才能使油层中的油气连续不停地流到井底,并被举喷到地面上来。
油井的诱喷作业通常采用替液、气举、抽汲、提捞等方法,目的是降低井筒中液柱的密度或降低井筒内的液柱高度。
1.替液法
就是利用密度比较小的轻质液体将井筒中高密度的泥浆替出,以减少井筒中液柱密度的办法达到降低井筒内液柱对井底油层回压的目的,替液的密度越小,替喷后油井的喷势就越大。
2.气举法
是利用空气压缩机,向油管或油套环形空间压送空气,将井筒内液体驱替返出地面,达到降低井筒内液柱高度的目的。
替喷法和气举法作业不用动井口采油树,可通过地面管汇实现正替或反替,因此作业过程比较安全,但应注意控制井口喷势,以防油井喷势过大,喷出的泥浆等杂质冲蚀井下工具、井口装置和地面流程。
3.抽汲法和提捞法
是采用工具将井筒内的液体抽出来或捞出来,以降低井内液面的高度达到诱喷的目的。
这两种方法都需要拆装井口作业,因此在作业前应做好井控工作准确,判断抽汲和提捞深度,在进行作业时井口应安装防喷管或防喷器,同时作业过程种应严格执行相关的作业规定,限制提升速度,防止发生井喷事故。
二、油井检泵
抽油泵由于受各种不利因素(如砂、水、气的侵害等)造成生产效率下降甚至停产,或者由于生产条件的变化调整生产参数,把这种消除故障或者调整生产参数而进行的作业称为检泵。
1.检泵的原因
检泵有计划检泵、无计划检泵两种情况。
计划检泵是根据地质要求定期检泵测压,如加深泵挂或上提泵挂深度,换泵等均需要检泵。
无计划检泵(也称躺井检泵),如抽油杆断脱,深井泵游动凡尔或固定凡尔被砂、蜡或其他东西卡死,以及泵漏或其他原因造成的产量下降低均要检泵。
2.检泵作业的井控安全注意事项
抽油泵在井下工作时会受到油井产量、油层压力、油层温度、出气出水情况、油井出砂结蜡、原油的腐蚀、油井管理等诸多因素影响而发生事故,所以应定期进行检泵作业并做好相应的井控工作。
⑴必须装好防喷装置,上齐上紧螺栓,按规定试压合格,做好防喷工作。
⑵对有自喷能力的井,起下管柱过程中要保证井内液面高度,随时观察井口油、气显示的变化,发现溢流显示应立刻采用有效控制措施。
⑶坚持按起下管柱操作规程操作,平稳匀速操作,防止产生过大波动压力。
⑷起带有封隔器的管柱前应先解封,如果解封不好,应在射孔井段位置多次活动试提,严禁强行上起。
⑸对有高压层和漏失层的井,应注意起管柱时随时向井内灌注压井液,谨防井喷、井漏。
三、油井清蜡
在油层高温高压条件下,蜡能溶解在原油中,在原油流入井筒,井从井底上升到井口的流动中,其压力和温度逐渐降低,当温度和压力降到蜡的析出点时,蜡即从原油中析出。
蜡析出后粘附在油管壁上,使油井井筒结蜡,缩小了油管孔径,增加了油流阻力,使油井减产,严重时会堵死油井,因此应对油井及时进行清蜡作业。
1.清蜡的工艺方法
目前大量应用的有机械清蜡和化学清蜡等工艺方法。
机械清蜡就是把一种特制的刮蜡器下入井内,有些固定在抽油杆上,随抽油杆上下往复运动。
有些刮蜡器设计得很巧妙,可以自动地沿着抽油杆在一定的井深范围内上下爬行。
从而把粘结在油管壁上的蜡刮掉,然后随原油流到地面。
化学清蜡就是用药剂或加热的办法把粘在油管壁上的蜡熔化掉。
加热的方法有电加热、热油循环、蒸汽加热等,这可根据油井的具体情况而选择。
口前各油田应用较多的是热油循环清蜡方法。
自喷井清蜡多采用刮蜡片清蜡,清蜡不停产,操作方便。
机械采油阶段,广泛应用的是热载体洗井及油管清蜡,比自喷井复杂,有时也影响生产。
因为清蜡过程中需要拆井口采油树,因此应做好清蜡过程中的井控工作。
2.清蜡过程中的注意事项
⑴清蜡前应先用铅锤试通,查明井内情况,然后用较小直径的刮蜡片分段刮蜡。
⑵清蜡过程中若发现油嘴被堵,应首先检查油嘴,卸油嘴时不能正对着油嘴,同时要慢慢活动着卸,防止油嘴打出,装好油嘴后,慢慢逐渐打开生产闸门,不能猛开,以免顶钻。
⑶清蜡过程中发现钢丝绳跳槽后不能急刹车,应连续缓慢下钻,然后将盘根压帽紧死,爬上扒杆将钢丝移到滑轮槽内,并详细检查钢丝,如无毛病,便可松开压帽继续下钻。
⑷刮蜡片下到井筒预定深度后,一般要停10-40分钟,等把刮下的蜡喷一喷再起,防止发生顶钻现象。
⑸下刮蜡片时,如有上顶现象,不要强下,应起出刮蜡片捡查一下,打掉死蜡,等一会儿再下。
顶钻后钢丝在井内打扭时,要平稳缓慢上起,不要让钢丝松劲,如刮蜡片还未到防喷管内就起不动,说明打扭处被堵头挡住,这时不能硬起,以免拉断钢丝。
可关清蜡闸门挤住钢丝,打开清蜡放空闸门,放掉余压,卸下丝堵上提钢丝,剪掉死扭,导出钢丝和清蜡工具。
⑹清蜡中若发生掉刮蜡片事故,未经分析判断掉刮蜡片原因,清蜡人员不得擅自处理,应立即向井长、队长或技术员汇报,认真研究出打捞措施及具体方法,然后进行处理。
⑺清蜡时必须精力集中,平德操作,做到深通慢起下,勤活动,多打蜡,遇阻莫强下,遇卡不硬拔等操作要求。
四、更换光杆密封盘根
抽油井井口装置中有一个密封光杆的盘根盒,起密封作用的主要是盘根,如图4-2所示。
在长期生产过程中,盘根会发生磨损,降低了密封作用。
更换盘根是抽油井作业中常见的操作,更换密封盘时应注意。
1.更换盘根前,应做好准备工作,锯盘根呈30-45度角,每个盘根切口错开120-180度角。
注意不要把开口方向锯反,以保证密封效果。
2在断电启抽时,应戴绝缘手套,并注意调小水套炉火焰,防止发生火灾。
1-弹簧座;
2-弹簧;
3-下压帽;
4-胶皮密封垫;
5-密封盒;
6-上压帽;
7-密封帽;
8-撬杆;
9-装机油;
10-光杆连接生产管;
图4-2:
井口密封盒结构
3.更换的新盘根应涂上少许黄油后才加入盘根盒内,以保证盘根和光杆之间的润滑密闭作用,防止发生跑、冒、滴、漏现象
4.在启动抽油机之前,一定要开胶皮闸门,松刹车,以免磨损胶皮闸门,损坏抽油杆。
五、量油、测气中常见问题
量油、测气是油井日常管理的重要工作,通过油、气产量的计算,可以了解油井生产情况,为油井和油田分析提供可靠的依据。
通过流量计指示和记录某瞬时流体的流量值,累计某时间段内的总流量值。
操作不慎会出现跑油等常见问题。
1.跑油
油气不能按正常流程流动,而从分离器的安全凡尔或水套炉的用气管线流出,就叫跑油。
跑油的原因有量油后忘记开出油闸门,安全凡尔失灵或定压低于干线回压,容易引起从安全凡尔跑油事故;
用气闸门开的太大;
分离器压力低于干线压力;
放空量油压力控制得太低。
烧干线时,干线气包的压力低于干线回压等则会造成水套炉的用气管线跑油;
量油后,忘记关玻璃管上下流闸门,玻璃管爆裂或气管线渗漏甚至穿孔等也会引起跑油。
发现跑油应迅速熄灭附近火源,立即切断油流来源,查明跑油原因并作相应处理。
2.量油不准
量油不准的原因有油嘴被堵,出油不正常;
分离器旁通闸门未关严或出油闸关不严;
玻璃管下流闸门以下有石棉绳、胶皮盘根、毛毡片、泥砂等堵塞等。
3.测气不准
测气不准原因有压差水银柱未对准位;
测气短节或挡板结冰或腐蚀;
测气短节孔板被堵或胶皮憋满气;
孔板不规则、有伤痕、毛刺等;
放空测气在气流10米内有障碍物;
孔板和管线不对中心,原油温度过高或过低;
分离器压力未降至零等。
第三节采气井的井控
采气是靠气层本身具有的能量,将天然气从油气层驱入井底,举升到地面,一般呈高压、高产的特点,与采油井控相比有其特殊性。
本节从人员准备、管理制度、日常生产管理、作业过程中的井控与监测等方面系统介绍采气井控的基本要求。
一、采气前的井控准备
1.人员、设备及站场
⑴采气作业人员井控培训取证。
对现场操作人员、工程技术管理人员、设计人员、安全管理人员,以及各级主管领导,应进行井控技术培训,并取得“井控操作证”。
从事含硫化氢区域的生产管理人员和操作人员,应接受硫化氢防护技术培训,并取得硫化氢防护技术培训证书。
⑵采气作业的技术交底。
接井后,交井方要对接井方技术人员进行技术交底,使接井方相关技术人员熟悉单井资料。
采气厂相关管理人员或技术人员应对上岗操作人员讲解该井的基本情况,包括基础数据、地层特征、采输流程的操作程序和操作参数等,对井内或地面复杂情况,应重点强调,并明确每位作业人员的岗位职责。
⑶采气作业井控值班要求。
在投入生产前,生产管理干部需在现场值班,解决生产过程中的各种问题,指导井站职工掌握正确的操作方法,科学管理。
新集气站投运的前3-7天要有生产管理干部在现场值班,指导职工掌握正确的操作方式,使井站职工管好、用好新流程。
2.采气井控设备
在采气前,要准备完整、齐全的井口井控设备、地面采输流程。
⑴井口控制设备主要包括套管头、油管头、采气树、井口放喷管等。
⑵地面采输流程配套试压合格、功能满足要求的地面采输流程,主要包括地面管线、节流管汇、水套炉、分离器、安全阀,放喷管等设备。
3.采气站场
采气前的井场要求平整无积水,要满足设备设施的安全间距要求,水套炉与井口间的安全距离不应小于9米,放喷管口远离井口、民房、水池等50米以上。
锅炉房、发电房、值班房等布局整齐。
采用正规绝缘橡胶皮软线,禁止用裸线架设电线。
安装防爆低压安全探照灯以满足照明需要,设置明显的防火、防爆标志,准备醒目的阀门开关状态标识并固定或挂在阀门上。
按规定配置齐全的消防器材,并安放在季风的上风方向。
二、采气生产管理制度
气井投产前应根据气井的有关资料和地面流程情况编写投产方案,方案中必须有井控内容和气井工作制度,按程序审批后组织实施。
至少应编制包括但不限于以下生产管理制度,如气井工作制度;
交接班制度;
巡回检查制度;
设备操作规程和设备维护保养制度;
技术培训、岗位练兵制;
安全生产责任制;
隐患治理管理规定;
消防安全管理规定;
用火作业安全管理规定;
承包商安全管理规定。
三、应急预案及演习
对于新井、井下地质情况不太明确,且地面工艺流程也需要不断优化和完善的情况,为了应对新井投产过程中的紧急事故(事件),确保应急工作高效,有序地进行,有效地保护员工生命、财产安全,需要制定应急预案并在投产前进行演练,以便使新接触采气作业的员工掌握紧急情况下的工艺处理措施、报警方法、灭火、自救和互救、逃生和疏散方法和常识。
应制订包括不限于下列应急预案,如火灾与爆炸;
管线泄漏井喷;
洪汛灾害;
人身伤害(触电、食物中毒、中暑)等预案。
四、正常生产过程中的井控
1.采气井控管理基本要求
⑴采气井的日常管理
气井正常生产时,要严格执行井口定时巡检和资料录取规定,检查、掌握、分析并记录井口压力和井口装置工况,发现异常情况及时处理,不能处理时立即向上级领导和部门汇报。
⑵采气井的压力监测
加强压力监控,生产井每天至少要对油、套压环空压力情况进行一次监测并记录,发现压力异常变化,要进行分析,并报主管部门。
环空压力要控制在套管额定工作压力的80%以内。
⑶井控装备配套
高压气井各级套管环空管应安装压力表,监测压力变化。
应对高温、高压、含硫化氢气井井口装置经常进行检测,对不符合要求时更换。
高压井应安装井口安全控制系统。
控制系统应具有防火关井、人工关井、人工应急关断、熔断塞关断、高低压限压关断等功能。
气井井口组装、附加变更相应配件时,一律采用法兰式、丝扣式连接。
严禁采用焊接、切割、挖补等方法作业。
如需使用防冻剂,应提前30分钟入向井口装置注入。
2.采气井的常规开井操作
⑴采气井开井前
应通知站场内值岗人员检查并关闭进站阀门及放空阀门。
站场内安全阀控制阀门必须处于常开状态;
检查加热炉水温,确保达到75℃后,方可开井生产。
高压气井开井时要保持与集气站通讯联系,否则不允许开井作业。
对于无法通讯联络的偏远地区开井前必须提前交接清楚。
⑵采气井开井作业
操作人员不能正对阀门,且使用工具(如F扳手)应从里侧向外侧搭接。
操作开关阀门时必须做到平稳、缓慢,根据节流后温度缓慢提产。
开井作业时严禁上下作业。
开井后采气树1#,4#,9#阀门应处于全开状态,严禁半开半关。
作业结束后必须检查所有阀门的开关状态关作记录。
3.采气井常规关井操作
⑴采气井关井前
应通知站场内值岗人员检查并关闭进站阀门及节流针阀。
高压气井关井时要保持与集气站通讯联系,否则不允许关井作业。
对于无法通讯联络的偏远地区关井前必须提前交接清楚。
⑵采气井关井作业
操作开关阀门时必须做到平稳、缓慢。
开关阀门时严禁上下作业。
关井后采气管线进行放空时7#阀门应处于全开状态。
作业结束后必须检查所有阀门的开关状态并作记录。
4.水套炉操作
⑴水套炉开炉前
全开炉膛配风系统排空。
排空时间小少于5分钟,以排除炉膛内的残余天然气。
关闭水套炉排污阀。
打开水位计加水至水位计3/4位置,停止加水后冲洗水位计,确认水位是否真实。
⑵水套炉开炉点火
调节燃气压力。
点燃火把伸至炉膛内火嘴口。
严格按“先点火,后开气”的程序点火,点火时人体不得正对炉门。
缓慢开启燃气控制阀门。
水套炉的火焰要随气量的改变随时间调整大小,各操作参数要严格控制在要求范围内。
逐步加大燃烧量,同时调节第一次调风门、第二次配风门的开度,直到火焰燃烧完全为止。
⑶水套炉烘炉投运
待炉温升至付合作业工况要求时,投入生产保温。
水套炉从点火升温到投入运行,一般不低于2小时,以避免水套炉升温过快造成设备事故,新安装的水套炉应提前用小火烘炉16小时。
作好工作记录。
5.巡井、巡线
⑴巡井、巡线
每天进行巡查、巡管,发现问题及时处理、反映和记录。
每日记录井口油压、套压一次。
巡检中发现问题应立即向井长、站长报告,大的问题立即向队长汇报。
站长、队长应将接到的问题立即研究、研究处置措施。
⑵巡井、巡线问题的处置
巡回捡查中采取一看(运行情况)、二听(声音)、三闻(气味)、四摸(各种可疑部位)、五查(故障原因)、六报(汇报)、七改(整改)的办法进行。
对检查中发现的漏气、漏水、漏油等问题,一般应由巡检员处理,严重的内由站或队处理。
巡回检查中要把安全放在第一位,防止巡检中发生不应有的设备和人身事故。
6.出砂气井的管理
发现气井出砂应立即关井,在井口增装油嘴控制采气流速。
生产时生产阀门和针形阀全开,用井口油嘴和站内油嘴共同控制,气流不含砂为宜,调配控制采气产量,气量波动不宜超过配产量的5%。
生产初期每隔四小时检查一次井口油嘴,发现油套压或者气量不稳定的,要每隔两小时检查一次油嘴。
发现井口油嘴刺坏,应及时更换油嘴控制生产,逐步调整。
生产稳定一周以上,油嘴连续三天无刺坏的情况下,方可适当延长油嘴检查间隔时间,间隔时间不