钻井工程课程设计
设计编号:
构造:xx构造
钻井工程设计
井号: L-27 井别: 探 井 井型: 直 井
中国地质大学(北京)
工程技术学院
xx构造
L-27井钻井工程设计
中国地质大学(北京)
工程技术学院 2015年4月
设计单位:
业主部门:
目 录
1. 地质概况 ............................................................................................................ 1 2. 设计依据 ............................................................................................................ 3 3. 质量要求 ............................................................................................................ 4 4. 井身结构 ............................................................................................................ 8 5.钻井设备........................................................................................................... 10 6.钻具组合与强度校核 ...................................................................................... 12 7.钻头选型与钻井参数 ...................................................................................... 13 8. 钻井液............................................................................................................... 14 9.油气井压力控制 .............................................................................................. 15 10.固井设计 ........................................................................................................ 21 11.钻井施工重点技术要求 ................................................................................ 24 12.完井设计 ........................................................................................................ 30 13.弃井要求 ........................................................................................................ 31 14.职业健康、安全、环保要求 ........................................................................ 32 15.钻井资料要求 ................................................................................................ 41
1. 地质概况
1.1构造名称 :xx构造。 1.2地理及环境资料
1.2.1井口坐标:纵:(X) 4275165 m,横(Y) 20416485 m。 1.2.2地面海拔:50 m。 1.2.3构造位置:xx凹陷。
1.2.4地理位置:xx省xx市东500m。 1.2.5测线位置:504和45地震测线交点。
1.2.6气象资料(在预计施工期内,本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况)
属中温带大陆性季风气候,春秋两季多大风,年平均气温xx℃,无霜期xxx天左右,年降水量xxx毫米。
1.2.7地形地貌及交通情况
本井位于xx省xx市东500m,区内地势较平坦,地面海拔在50m左右。地面条件较复杂,分布有农田、盐碱地、居民点等,区内公路交通较为便利。本井区内公路纵横交错,且有铁路通过,交通十分便利,联通、移动网络均覆盖该区。
1.3地质要求
1.3.1钻井目的
本井钻探的目的是为了进一步了解该地区的构造情况,完善该地区的地层资料,为以后的研究工作提供依据。
1.3.2设计井深:3100m
1.3.3井别:探井 井型:直井 1.3.4目的层位:J层 1.3.5完钻层位及完钻原则
完钻层位:J层。
完钻原则:钻穿J层完钻。
1.3.6完井方法:油层套管射孔完井。
1.3.7地质分层:
1.4压力梯度预测
/(g²cm-3)
图一:地层压力剖面和地层破裂压力坡面曲线
2. 设计依据
钻井工程设计依据:L-27井钻井地质设计、邻区邻井实钻资料、有关技术规范和技术法规以及油勘字[2004]35号《³³³井钻井工程设计》标准格式规范。
2.1 L-27井井位设计书、设计数据表
表2 松科1井(主孔)设计数据表
3. 质量要求
3.1井身质量要求 3.1.1井斜
表3 井斜、水平位移允许范围
由图一得钻遇最大地层压力当量密度为pmax=1.25g/cm3,位于HPmax=3100m处 3.1.1.1确定中间套管下入深度假定点
确定套管下入深度的依据,是在钻下部井段的过程中所预计的最大井内压力不致被压裂套管鞋处的裸露地层。利用压力剖面图中最大地层压力梯度求上部地层破裂压力梯度的当量密度f。根据公式(1):
fPmaxSSf
其中:
HPmax
Sk (1) H1
Pmax:剖面图中最大地层压力梯度的当量密度,g/cm3;
S:抽吸压力允许值的当量密度,取 0.03 g/cm 3 Sf:安全系数,取 0.03 g/cm 3; H1:第1层套管下入深度初选点,m;
Sk:井涌允量,取 0.03 g/cm 3。
有下面的:
'fd1.250.030.03
3100
*0.04H1
采用试算法可求得H1的值,经试算发现当H1=1750时,fd=1.38,从图一中可以读取,当H1=1750时,
'fd=1.39,'fd略大于fd,所以H=1750即为中间套管下入深度的假定点。
1
3.1.1.2验证中间套管下入深度H1=1750时是否有卡套管危险
先求出该井段最小地层压力处的最大静止压差,根据公式(2)可以算出压力差△P
△P0.00981mPminHPmin
其中:
△P:压力差,MPa;
(2)
m:钻井深度H1时采用的钻井液密度,3;
g
Pmin:该井段内最小地层压力当量密度,cm3;
HPmin:最小地层压力点所对应的井深,m。 m的大小可以根据公式(3)计算得出:
g
mPmaxS (3)
经过计算得m=1.28,所以△P=0.8《△PN=14,所以不会发生压差卡套管,故中间套管的下入深度为1750m。
3.1.1.3确定表层套管下入深度
根据中间套管鞋处的地层压力梯度,给定井涌条件Sk,用试算方法计算表层套管下入深度,用公式(4)来计算:
fE
其中:
H1
P2SSfSk
H2
(4)
g
fE
3
:井涌压井时表层套管鞋处承受的压力的当量密度,cm;
P2:中间套管鞋处的地层压力当量密度,cm3。
当H2=1000时,
g
fE
=1.21,由图一知道,当H2=1000时,
fE
=1.22,所以H2=1000符合要求,即表
层套管的下入深度为1000m。
3.1.2井径
要严格控制井斜与井身质量,目的层井径扩大率不超过12%。
3.1.3井身质量要求执行Q/SY DQ 0722-2000《钻井工程质量要求》的相关要求。
3.2固井质量要求
钻头尺寸和套管尺寸根据图2选取
图 2 井身结构参数系列
表4
4. 井身结构
4.1设计依据
4.1.1设计系数
表5
4.2井身结构示意图
4.3井身结构设计数据表
表6
4.4井身结构设计说明
表7
注:表层套管下深≥500m,同时进入稳定地层30m以上。
5.钻井设备
5.1钻机选型及钻井主要设备
表8
6.钻具组合与强度校核
6.1钻具组合
表9钻具组合表
注:二开钻进为防止井斜,采用钟摆钻具组合。
6.2钻具强度校核
表10 钻具强度校核表
7.钻头选型与钻井参数
7.1钻头与钻井参数
表11钻头与钻井参数表
7.2水力参数设计
表12 水力参数设计表
8. 钻井液
各开次适用的钻井液密度如下表所示
表13
9.油气井压力控制
9.1各次开钻井口装置示意图
9.1.1二开井口装置示意图
9.1.2三开井口装置示意图
9.2节流管汇及压井管汇示意图
9.3各次开钻试压要求
表14
9.4井控要求
9.4.1井控设备安装要求
(1) 安装防喷器、钻井四通、节流管汇、压井管汇的各部连接法兰的钢圈、钢槽要清洁干净,并涂黄油
安装。各部位的连接螺栓要齐全并扭紧无余扣,法兰间隙要均匀。安装质量必须达到《石油与天然气钻井井控规定》的标准。
(2) 防喷器底法兰套管短节上下连接可靠,无余扣,不得现场电焊。
(3) 节流、压井管汇管线要用专用管线,并采用标准法兰连接,不得现场电焊。
(4) 防喷器上部必须安装钻井液伞,防喷器重心部位用⅝
(6) 放喷管线通径不小于78mm并且公螺纹朝外,长度不少于75 m。不得有焊接。要求安装平直,如
遇特殊情况,管线需要转弯时,要用铸钢弯头连接,其角度大于120°。放喷管线每隔10~15 m、转弯处用水泥基墩与地角螺栓或地锚固定。
(7) 钻井液回收管线内径不小于78 mm,拐弯角度大于120°,不得现场焊接。
(8) 远程控制台安装在面对井架大门左侧,距井口不少于25 m的专用活动房内,距放喷管线或压井管
汇有1m以上距离,且专线供电。
9.4.2井控培训要求
(1) 对工人的培训,要以能及时发现溢流、正确实施关井操作程序、及时关井、会对井控装备进行日常
维护和保养为重点。
(2) 对钻井队干部的培训,要以正确判断溢流、正确关井、迅速建立井内压力平衡、能正确判断井控装
备故障、具有实施井喷及井喷失控处理能力为重点。
(3) 对井控车间技术干部、现场服务人员的培训,要以懂井控装备的结构、原理,会安装、调试,能正
确判断和排除故障为重点。
(4) 对钻井公司经理和总工程师的培训,要以井控工作的全面监督管理、复杂情况下的二次控制及组织
处理井喷失控事故为重点。
9.4.3井控演习要求
(1) 钻井队应按钻进时、起下钻杆时、起下钻铤时、空井时发生溢流的四种工况分岗位、按程序定期进
行防喷演习。
(2) 钻开油气层前,必须进行防喷演习,演习不合格不得打开油气层。 (3) 作业班每月不少于一次不同工况下的防喷演习,并做好防喷演习记录。 (4) 演习记录包括:班组、时间、工况、讲评、组织演习人等。
9.4.4井控岗位要求
(1) 井控工作是钻井安全工作的重要组成部分,主管钻井工作的局领导是井控工作的第一责任人。 (2) 各钻井公司、钻井大队、钻井队、井控车间应成立相应的井控领导小组,并负责本单位的井控工作。 (3) 各级负责人按谁主管谁负责的原则,应有职、有权、有责。
(4) 凡直接指挥钻井队现场生产的领导干部、技术人员、井控监督、井控车间现场服务人员、钻井队干
部、正、副司钻、安全员和大班司钻都应经过培训考核取得井控操作证。没有取得井控操作证的领导干部和技术人员无权指挥生产,工人不得上岗操作。凡未取得井控操作证而在井控操作中造成事故者要加重处罚。
(5) 进入目的层前按油气田规定时间开始坐岗。 (6) 凡坐岗人员上岗前必须经过技术培训。
(7) 坐岗记录包括时间、工况、井深、起下立柱数、钻井液灌入量、钻井液增减量、原因分析、记录人、
值班干部验收签字等。 (8) 发现异常情况应立即报告司钻。
(9) 进入油气层前及以后钻井队干部必须坚持24 h值班,值班干部应挂牌或有明显标志。
(10) 值班干部应检查监督井控岗位执行、落实制度情况,发现问题立即整改。试压、演习、溢流、井喷、
井下复杂等特殊情况,必须在场组织、指挥司钻尽快处理。
9.4.5加重钻井液储备和加重料要求
按钻井液设计部分要求执行。
9.4.6井控主要措施
(1) 井场钻井设备的布局要符合防火要求,发电房应设置在季节风的上风方向,距井口30 m以远。 (2) 二开前施工井队对封井器进行全面的检修,提前做好联接螺栓、升高短节、钢圈、放喷管线等配件
的准备工作。
(3) 按规定装好封井器的液压远程控制台,电路应从发电房引出专线控制,节流、压井管汇的安装符合
标准;方钻杆上下旋塞、单流凡尔、能与钻铤相接的带单流凡尔的钻杆配备齐全。 (4) 各种井控设备、专用工具、消防设备、电路系统配备齐全,运转正常。
(5) 严格执行钻开油气层准备工作的检查验收制度。钻达各设计油气层前,井队必须进行一次以班组为
单位、以“四七”动作为内容的防喷演习,必须制定出油气层井段安全钻进技术措施。 (6) 进入目的层段井场严禁动用明火,并注意做好防喷、防漏、防火工作。
(7) 钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、蹩钻、跳钻、油气水显示等情况,应立即停钻观察,待搞
清井下情况后,方可继续钻进。
(8) 钻开目的层后,控制起下钻速度,防止因抽吸或压力激动造成井喷、井漏;且每次起下钻要对闸板
防喷器开关活动一次。
(9) 取心起钻时必须严格控制起钻速度,避免发生“拔活塞”造成井下复杂情况。
(10) 在整个钻井作业中,起钻必须向井筒连续灌钻井液,由专人负责起下钻钻井液吞吐量的校核和记录。 (11) 发现溢流关井时,其关井压力不得超过井控设备额定工作压力、套管抗内压强度的80%、地层破裂
压力允许的关井压力三者中的最小值。
(12) 认真做好井控记录,未提及部分按《石油与天然气钻井井控规定》执行。
10.固井设计
10.1套管柱设计
表15 套管数据表
表16套管强度校核表
10.2各层次套管串结构数据
套管串结构数据表 表17
10.3水泥浆体系
表18
10.4注水泥设计
表19
10.5固井完井技术要求
10.5.1固井主要工艺要求
作业中执行的技术标准
(1) 套管检验与运输按SY/T5396-2000标准执行。 (2) 下井套管排列应符合SY/T5396-2000的相关规定。
(3) 下套管作业必须使用符合SY/T5199-1997标准的套管密封脂。
(4) 使用专用套管液压大钳,套管上扣扭矩必须按API标准规定值,特殊螺纹按照特殊螺纹标准规定执
行。
(5) 下套管作业按SY/T5412-1996执行,下套管必须要有下套管记录。
(6) 扶正器安放位置和方法参照SY/T5334-1996执行,以确保套管居中为原则。
(7) 必须使用符合GB10238-1998的油井水泥和质检合格的外加剂。注水泥施工必须取现场水、水泥、
外加剂样品,并按设计规定条件做现场复核试验,无试验报告不准施工。 (8) 水泥浆试验按SY/T5546-92执行。
11.钻井施工重点技术要求
11.1第一次开钻(0~1000m)技术要求
(1) 开钻前高压管汇试压25MPa合格后,开始钻进,钻进至表层设计深度,井斜角控制在0.5°以内。
如地层不适合坐套管鞋,可继续钻进至设计井深以下的稳定泥岩地层。
(2) 为防止漏、塌发生,要求用高粘切钻井液钻进,且适当控制钻速与排量,防止冲垮和蹩漏地层,接
单根时,早开泵,晚停泵。
(3) 确保打直,在扩眼过程中,采用轻压吊打方式,均匀扩眼钻进。
(4) 为确保井壁稳定,防止塌垮,采用低速起钻,并且要对井筒进行连续灌注钻井液。 (5) 完钻后充分循环,将井筒内的岩屑充分清除,起钻前吊测井斜。
(6) 下钻通井一次,必要时可增加通井次数,充分循环,保证表层套管的顺利下入。
11.2第二次开钻(1000~1750m)技术要求
(1) 钻表层套管附件前,对设备、钻井工具、仪表进行一次检查,合格后方可二开。 (2) 钻进中注意防斜,按要求定点测斜,测量范围±20m,必要时加密测斜。
(3) 每班检查钻井泵空气包压力是否达到要求(充气压力达到总泵压的1/3~1/2),并限定好安全阀。 (4) 钻具在井内静止时间不超过3min,每次活动钻具长度应大于5m。
(5) 根据地质和工程需要,定期、定深做低泵冲试验,并做好记录。及时掌握不同井深不同排量的循环
压力情况,为实施压井作业提供依据。
(6) 每起钻5柱必须灌满钻井液一次,要求钻井队配备并用好计量罐。
(7) 每次下钻接近井底时,要减慢下钻速度,防止新钻头进入小井眼造成卡钻;起下钻时,上提遇卡不
超过100kN,下放遇阻不超过50kN。
(8) 未经探伤的大钻具一律不许入井,钻具扣型符合API标准。
(9) 起下钻时,一律使用带扭矩表的液压大钳,严格按规定扭矩上紧螺纹。钻铤螺纹先用链钳上紧后再
用液压大钳按规定扭矩上紧。
(10) 钻井参数仪表应灵敏准确,每次起下钻时应校验一次。 (11) 不准用转盘上、卸扣。
(12) 钻至设计井深,由地质监督确认后,处理好钻井液、循环两周,并进行短起下钻通井,确保电测顺
利进行。
(13) 电测后下钻通井,消除井下卡阻井段,调整好钻井液性能,确保井筒畅通,保证φ244.5mm套管
的顺利下入。
11.3第三次开钻(1750~3100m)技术要求
(1) 钻技术套管附件前,对设备、钻井工具、仪表进行一次检查,合格后方可三开。
(2) 每班检查钻井泵空气包压力是否达到要求(充气压力达到总泵压的1/3~1/2),并限定好安全阀。 (3) 钻具在井内静止时间不超过3min,每次活动钻具长度应大于5m。
(4) 根据地质和工程需要,定期、定深做低泵冲试验,并做好记录。及时掌握不同井深不同排量的循环
压力情况,为实施压井作业提供依据。
(5) 每起钻5柱必须灌满钻井液一次,要求钻井队配备并用好计量罐。
(6) 每次下钻接近井底时,要减慢下钻速度,防止新钻头进入小井眼造成卡钻;起下钻时,上提遇卡不
超过100kN,下放遇阻不超过50kN。
(7) 未经探伤的大钻具一律不许入井,钻具扣型符合API标准。
(8) 起下钻时,一律使用带扭矩表的液压大钳,严格按规定扭矩上紧螺纹。钻铤螺纹先用链钳上紧后再
用液压大钳按规定扭矩上紧。
(9) 钻井参数仪表应灵敏准确,每次起下钻时应校验一次。 (10) 不准用转盘上、卸扣。
(11) 钻至设计井深,由地质监督确认后,处理好钻井液、循环两周,并进行短起下钻通井,确保电测顺
利进行。
(12) 电测后下钻通井,消除井下卡阻井段,调整好钻井液性能,确保井筒畅通,保证φ177.8mm套管
的顺利下入。
11.4井漏的预防及处理
(1) 在保证井下安全的前提下,钻井液密度尽可能保持设计下限。 (2) 采用满足清洗井筒的最低钻井液排量。 (3) 防止钻头、稳定器和钻铤泥包。 (4) 钻井液应具有良好的流变性能。
(5) 控制钻速,降低井筒岩屑浓度,确保井筒畅通。 (6) 控制下钻速度,避免压力激动。
一旦发生井漏采取以下措施:
(1) 发现井漏后,立即停泵,上提钻具至套管内或安全井段,井筒环空注满钻井液后,静候6~8h,利
用钻井液中的岩屑和胶凝效应自行堵漏。
(2) 小排量开泵试泵,然后停泵观察,如液面不下降,则可用小排量循环。 (3) 逐渐提高泵排量,以满足洗井需要为准。 (4) 如不再漏失,则可分段下钻,开泵试排量。 (5) 控制钻速,使钻屑起到封堵漏层的目的。
(6) 若井口返出的钻井液排量减少,可适当降低泥浆泵的排量,缓慢地边钻进边观察。同时提高钻井液
的粘度、切力或降低钻井液密度。
(7) 渗透性或裂缝性漏失较严重时,可加入颗粒状为主的固体堵漏剂,或泵入含有堵漏材料的稠钻井液。 (8) 漏层为油层产层时,可加入一定粒度分布的碳酸钙封堵,投产时可进行酸化。
11.5井塌的预防
(1) 提高钻井液密度至设计上限,以维持井壁的力学平衡。
(2) 加入低荧光或无荧光防塌抑制剂,改变钻井液滤液的性质,满足对泥页岩的有效抑制和封堵。 (3) 减轻钻具对井壁的碰撞和压力激动以及减轻流体对井壁的冲刷。
(4) 尽量保持钻井液的密度和粘度不过大变化,以利井壁的稳定。 (5) 始终控制钻井液API失水在4ml以下。防止失水过大泡塌地层。 (6) 避免在同一位置、易塌井段进行循环,防止造成不规则井眼。 (7) 起钻及时灌钻井液。
(8) 控制起钻速度,在油层部位,易塌井段起钻要用I档车,防止抽吸造成井塌。
11.6井塌的处理
(1) 下钻过程,如发现井口不返钻井液,或者钻杆内反喷钻井液,这是井塌的象征,应立即停止下钻。
开泵循环通井或划眼,待井下情况正常后,再恢复下钻工作。
(2) 起钻过程,如发现井口液面不降,或钻杆内反喷钻井液,这是井塌的象征,应立即停止起钻。开泵
循环钻井液,待泵压正常,井下畅通无阻,管柱内外压力平衡后,再恢复起钻工作。
(3) 如发现井塌现象,开泵时均须用单凡尔排量顶通,然后逐渐增加排量,中间不可停泵。如果单凡尔
排量顶不通,泵压上升,井口不返钻井液,证明是地层漏失,不可继续挤入钻井液。一般的经验数据是蹩漏量不可超过5m3,如果恢复循环无望,而钻具尚能活动,应立即起钻,只要在设备和钻具的安全负荷以内,就应尽最大的可能上起。液面如不在井口,应灌满钻井液。
(4) 井塌后,在松软地层中划眼,极易钻出新井眼。要“一通、二冲、三划眼”,如果地层较硬,可用钻
头划眼。
(5) 如果已经发生井塌,循环时岩屑又带不出来,应采取如下办法:
1) 起钻前,在坍塌井段注入一段高粘切钻井液,进行封闭,延缓坍塌,并使塌块不能集结成砂桥。 2) 加大钻头水眼,提高钻井液排量,洗井时可加入一段高粘切钻井液清扫井底和井筒。 3) 使用高屈服值高动塑比的钻井液洗井,使环空保持塞流状态(稠浆举砂)。
11.7卡钻的预防
(1) 保持良好的钻井液性能,防止钻铤、钻头与稳定器泥包。
(2) 降低钻井液中的无用固相含量,改善钻井液固相颗粒的匹配,使井筒清洁畅通。 (3) 使用润滑剂改善钻井液及其滤饼的润滑性。
(4) 钻具在井内静止不得超过3min,上提遇卡不得超过100kN,下放遇阻不超过50kN,活动钻具距离
不小于5m。
(5) 钻进中扭矩异常时,要及时上提钻具,使钻头离开井底至少5m,活动钻具。 (6) 严重阻卡井段,在钻具中加入随钻震击器。
11.8卡钻的处理
英台地区卡钻多半是坍塌卡钻。坍塌卡钻可能有两种情况:
(1) 可以小排量循环,控制进口流量与出口流量的基本平衡。在循环稳定之后,逐渐提高钻井液的粘度
和切力,以提高它的携砂能力,然后逐渐提高排量,把坍塌的岩块带到地面。 (2) 失去循环,进行套铣倒扣。 (3) 套铣倒扣注意事项
1) 只要确定的是坍塌卡钻,就应及早倒扣。
2) 在松软地层宜采用长筒套铣,或者采用带公锥或打捞矛的长筒套铣,使套铣与倒扣一次完成,
以加快进度。
3) 较硬地层,减少套铣长度。
4) 套铣至扶正器时,下震击器震击解卡。
11.9钻具防断措施
(1) 下井钻具必须探伤及按标准检验合格(包括弯曲度、壁厚磨损度、伤痕深度、螺纹质量等)。稳定
器、配合接头的钢级必须符合规定要求,不合格一律不得入井使用。
(2) 钻具在井场一律摆放在管架上,两端悬空不超过2m,堆放最多不超过3层,装卸拉运一律使用吊
车,严禁硬摔。
(3) 钻具上下钻台必须清洗螺纹,检查接头台肩,戴好护丝,涂均标准螺纹脂。
(4) 螺纹按规定扭矩上紧,一律使用液压大钳(钻铤先用链钳上紧),严禁磨扣、跳扣和崩扣,钳牙不
许咬在钻杆本体上。
(5) 配合接头、钻铤等新车制螺纹必须经检验合格、表面磷化或镀铜,其材质必须是40CrNiMo或
42CrMo。
(6) 入井钻具必须丈量好长度、内外径(钻铤、稳定器、接头、打捞工具等必须准确测量,并绘制草图)
作好详细记录。
(7) 严格执行有关工具探伤规定。钻铤联接螺纹每旋转200h卸开螺纹检查,探伤。 (8) 接头内外螺纹联接的弯曲强度比必须大于2.5。 (9) 在钻进过程中,不允许将钻杆立柱立在钻台上。
(10) 卸下的打捞工具、钻具、接头等工具应及时清洗,螺纹涂防腐油。
11.10防斜措施
(1) 天车、转盘、井口中心偏差不大于20mm。 (2) 钻具结构必须符合设计要求,否则严禁开钻。
(3) 表层开钻打方钻杆时,每钻进3~5m用水平尺校正方钻杆,确保开直井口。
(4) 新钻头钻进时,以设计钻压下限钻进,当稳定器全部进入新井眼后再以正常钻压钻进。
(5) 钻进必须按规定要求进行测斜,测斜不成功不得继续钻进,若井斜角在2°~2.5°之间以及经预测
完钻点井底水平位移超过设计值时,要减压至30kN以下钻进或采用钟摆钻具纠斜钻进,并每钻进20~30m测斜一次。
12.1套管头规范
井口使用Φ339.7mm³Φ244.5mm³Φ177.8mm-35Mpa坐封式套管头。
12.2完井井口要求
(1) 探井完井后井口套管必须固定,为了延长井内套管寿命,特别是生产套管需承受完井后套管内各种
作业的考验,井口应正确装定,要求井口装焊环形铁板固定。
(2) 在用环形铁板固定套管时,必须使井口部分自由段套管处于拉伸状态,即水泥面套管处于“0”应力
状态。
(3) 井口环形铁板厚度不得少于40mm,且焊口加工有标准的焊接坡口。 (4) 焊工技术等级必须达到要求,焊接质量可靠,表面光滑。
(5) 为满足探井完井后试油试采作业的需要,完井后井口177.8 mm(7〃)的套管接箍,顶面高出地面
250~300mm,并戴好有相应井号的井口帽子。 (6) 完井井口掏空3m,灌满废机油或柴油。 (7) 井口填埋1m1m1m的土堆,保护好井口。
中途由于工程原因未达到地质目的的,可考虑弃井;具体要求按照勘探分公司有关弃井规定要求执行。
14.职业健康、安全、环保要求
14.1基本要求
14.1.1施工单位应遵守国家、当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规等相关文件的规定。
14.1.2施工单位严格按石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南SY/T6283-1997行业标准执行。
14.2健康、安全与环境管理体系要求
所有从事开发石油和天然气资源的公司都应有一个行之有效的健康安全与环境管理体系。建立单井安全、环保风险分析,必须按规定编制HSE例卷、按“两书一表”等具体要求进行HSE的例行检查和演练,必须配备污染防治设施,做到污染物达标排放。
14.3关键岗位配置要求
施工作业队伍岗位按SY/T 5553-2001钻井工程劳动定额中要求配置,关键岗位配置按下表执行。
表20
14.4健康管理要求
15.4.1劳动保护用品按GB/T11651-89有关规定发放及钻井队所在区域特点需特殊劳保用品。
14.4.2进入钻井作业区人身安全保护规定
(1) 进入钻井作业区人员要穿戴劳动保护用品;
(2) 进入钻井作业区人员必须遵守作业区安全规定,操作人员要遵守安全操作规程。不能串岗、乱岗; (3) 医疗管理机构要健全,钻井队要配兼职或随队卫生员,医疗急救措施制定具体,有可操作性。 (4) 医疗用品、常用药品配备齐全,药品有效。 (5) 劳动保护用品按工种配备,按时发放给岗位工人。
(6) 食堂、宿舍、办公室卫生合格,购买的食品经过检验、检疫,食堂配备消毒柜,餐具按时消毒。
14.4.3钻井队医疗器械和药品配置要求
(钻井队所在区域特点需特殊药品的配置)
按管理委员会和作业者的要求配备所需的医疗设备、器械和药品,同时根据环境调查情况配备相应的防疫药品。
14.4.4饮食管理要求
(1) 炊管人员必须持“健康合格证”上岗,并定期进行体检。 (2) 炊管人员在工作期间应穿戴整洁的工作服和帽子,并要勤洗手。 (3) 餐厅应保持整洁卫生。
(4) 厨房内不准堆放杂物,不准存放腐烂变质食品。 (5) 烹调用具、餐具应清洗干净,并进行消毒。 (6) 作业区有干净水洗手洗脸,有专门地方就餐; (7) 饮用水应符合国家生活饮用水水质标准; (8) 有饮食标准,每日有菜谱。
14.4.5营地卫生要求
(1) 生活区应设置垃圾桶,并定期清理桶内垃圾。 (2) 营房宿舍保持干净、整洁,定期专人负责清扫。 (3) 室内卧具定期更换,更换周期不超过15 d。 (4) 宿舍内应有防鼠、防蟑螂和防蚊蝇措施。
(5) 炊管人员必须持“健康合格证”上岗,并定期进行体检。 (6) 生活区及井场应有公共厕所,并定期清扫,保持清洁卫生。 (7) 确保钻井设备、工具、仪器、仪表清洁。
14.4.6员工的身体健康检查要求
(1) 经常进行宣传、教育与培训,不断提高员工的健康、安全与环境意识和水平。 (2) 不断提高员工自救互救水平和专业技能,保护人员健康和安全。 (3) 组织对员工定期体检,并建立健康档案,建立员工健康合格证制度。 (4) 经常性的卫生保健知识教育制度和个人卫生管理规定。
(5) 注意膳食营养卫生和每日三餐进餐习惯,不暴饮暴食,作业期间不得饮酒,不食用不洁食品、饮料。 (6) 不得滥用药物(成瘾或依赖性麻醉药物),禁止不洁行为。 (7) 注意劳逸结合,保证充足睡眠。
14.4.7有毒药品及化学处理剂的管理要求
(1) 有毒物品与化学处理剂首先要区分开来,单库存放。
(2) 要有明显标识,以防止误用。
(3) 要专人负责保管,有毒药品保管时,药柜、库房均要上锁。 (4) 有毒物品要密封好,防止泄露或散落。
(5) 使用有毒药品时,要办理有关手续,经单位主管领导或负责人审批签字后,方可使用。 (6) 岗位工人在使用有毒药品时要穿戴劳保用品(防毒面具、手套等)。
14.5安全管理要求
14.5.1安全标志牌的要求(位置、标识等)
(1) 井场、钻台、油罐区、机房、危险品仓库、净化系统、电气设备等处应有明显的安全标志牌,并应
悬挂牢固。
(2) 要有专人挂牌管理,不准挪为它用。
14.5.2设备的安全检查与维护
(1) 钻井设备安装技术、正确操作和维护按SY/T5526标准执行。 (2) 开钻验收项目及要求按SY/T5954标准执行。
(3) 钢丝绳的安全要求按SY/T6228-1996标准中10.5和10.6款执行。
14.5.3易燃易爆物品的管理要求
(1) 易燃易爆物品要贴上标签,并由专人保管。 (2) 易燃易爆物品要分别存放,防晒通风和远离火源。 (3) 氧气瓶严禁粘有油污。
(4) 使用易燃易爆物品应符合安全要求。 (5) 防爆电气配置符合安全要求。
14.5.4井场灭火器材和防火安全要求
(1) 井场灭火器材的配备按SY5876-93标准中3.1款执行。 (2) 各种灭火器的使用方法和日期,应放位置要明确标识。
(3) 灭火器应放在指定地点,并用标签注明类型、使用方法和有效日期。
(4) 井场内应按规定备足防火砂、干粉灭火器及其它防火器材,并有专人保管,定期检查,而且人人会
使用。
(5) 井场内禁止吸烟和使用明火,闲杂人员不许进入井场,重要部位及井场入口处要有明显的安全防火
标志。
(6) 油罐区、机泵房和钻台的电器设备、照明灯必须是防火、防爆型的。
(7) 井队成立防火小组,由井队长负责。
(8) 重大隐患,及时汇报,及时解决。
14.5.5井场动火安全要求
防火安全要求按SY/T6228-1996标准中第8章执行。
14.5.6井喷预防和应急措施
(1) 井控技术管理措施按SY/T6426标准执行。
(2) 应急措施主要包括:井喷发生后,按井控操作程序迅速控制井口;组织警戒,禁止闲杂人员进入井
场;按《石油与天然气钻井井控技术规定》制定压井措施,尽快组织压井;组织员工,采取措施,预防井喷着火;在井场周边进行围堤,减轻喷出的油、水污染环境。
14.5.7营地安全要求
(1) 营房应设置烟火报警装置。
(2) 营地应按消防配备灭火器具。
(3) 营地所有照明、用电设备、电气线路应符合电气安装标准,每幢营房应装有过载、短路、触电保护
和小于10Ω接地装置。
(4) 营房内禁止存放和使用易燃易爆物品。
(5) 营地应有防火制度和应急措施。
14.6环境管理要求
14.6.1钻井作业期间环境管理要求
14.6.1.1废水、废泥浆、废气的处理要求
(1) 采用气冲洗钻台、钻具,最大限度地减少污染量。若用水冲洗钻台、钻具,产生的污水应进行处理
和利用,需要外排的污水应达到排放标准。
(2) 动力设备、水刹车等冷却水,要循环使用,节约用水。不能循环使用的,要避免被油品或钻井液污
染。
(3) 不得用渗井排放有毒污水,以免污染浅层地下水。
(4) 加强对生活垃圾的管理,对排出的废水必须进行达到排放处理。
(5) 井场应筑足够容量的废浆池,以便收集事故溢出的钻井液或被置换的废钻井液。在任何情况下,钻
井液不得排出井场。
(6) 所有钻井液处理剂,应有专人负责严格管理,防止破损或由于下雨而流失。
14.6.1.2钻屑的处理要求
(1) 井内返出的钻屑,应结合现场具体情况妥善处理,不得造成污染。
15.6.1.3噪声控制要求
(1) 内燃机应装消音装置或其他减噪措施,噪声超过80dB的地方加放警示牌。
(2) 噪声大的动力设备应布置在井场主导风向的下风侧,办公用房或员工宿舍应布置在主导风向的上风
侧,以减轻噪声的影响。
14.6.1.4钻井材料和油料的管理要求
(1) 钻井材料和油料要集中管理,减少散失或漏失,对被污染的土壤应及时妥善处理。
(2) 收油、发油作业时,要先检查,后输油。输完油后,要先扫线后撤管,消除跑冒滴漏。
(3) 设备更换的废机油和清洗用废油,应集中回收储存,严禁就地倾倒。
14.6.1.5保护地下水源的技术措施
(1) 按设计下套管注水泥封固浅层淡水或含水带。
(2) 井场周围应与毗邻的农田隔开,不让井场的污水、污油、钻井液等流体流入田间或进入溪流,以防
场外表层淡水源被污染,
14.6.2钻井作业完成后环境管理要求
(1) 完井后对钻井液进行无、害化处理,环保达到国家环保要求。
(2) 施工完成后,做到井场整洁、无杂物。
(3) 污水和废弃泥浆分池排放,完井后对污水、废弃泥浆、其它废料垃圾进行净化、无害化及相应处理,
平整井场,恢复地貌,其处理标准符合当地政府环保要求,办理当地政府环保主管部门认可的有关手续。
14.6.3营地环境保护要求
(1) 设置营地时,在保证需要条件下,应利用自然的或原有的开辟地以减少对环境的影响。
(2) 保持营地内清洁、不准乱扔废物。
(3) 处理废弃物时应避免污染地表水和地下水。
14.7钻井施工现场应急程序及安全预案
在钻井施工过程中,发生井喷、井喷失控、H2S等有毒有害气体外溢,以及由此将引发人员伤亡、环境严重污染等情况,各级钻井井控应急组织及有关部门进入相应的应急状态,并启动应急程序及安全预案。
14.7.1现场井喷应急程序及安全预案
一旦发现溢流、井涌,井喷应采取如下程序:
⑴ 井场作业人员一旦发现溢流、井涌、井喷的险情,应立即报告当班司钻,司钻按照井控条例,立即发出井喷报警信号,井喷信号为汽笛长鸣,各岗位听到报警信号后迅速赶赴指定集合点,听从司钻的统一指挥,按照“四七”动作迅速控制井口,同时场地工立即报告钻井工程师和应急领导小组。
⑵ 听到报警信号后,应急小组迅速赶赴现场,落实关井情况,研究处理措施,营区其它人员迅速到集合地点待命。应急小组组长将情况通报各方监督和公司应急小组。并按工程师法组织压井作业,操作过程如下:
溢流关井后,将配制的压井液直接泵入井内,在一个循环周内将溢流排除。按控制立管压力的变化制定的具体施工步骤是:
① 缓慢启动泵,调节节流阀维持套压等于关井套压,直到排量达到压井排量并保持排量不变,这时的立管压力接近初始循环总压力。
② 根据计算,泵入可以控制溢流的压井液,调节节流阀使立管总压力在压井液从地面到达钻头的时间内,从初始循环总压力降到终了循环总压力。
③ 当压井液在环空上返时,调节节流阀保持立管压力始终等于终了循环总压力。压井液返出井口时,检查套压是否降到零,压井作业结束。
压井作业结束后,停泵关井,立压套压均不为零,则井内未建立压力平衡,须迅速计算出新的压井数据,并将数据及时上报给上级单位,经上级单位及甲方批准后,立即按前述步骤,依据计算结果组织新的压井作业;压井作业结束后,停泵关井,立压套压为零,则井内已建立压力平衡,根据甲方要求,开井,静止钻井液2~4h后循环,观测后效值,以判断压井液密度是否过高,并将结果上报上级单位,以确定后续施工中,应采用的钻井液密度范围。在钻井液静止及循环过程中,必须活动好钻具,若发现有阻卡情况,立即采取措施。
⑶ 一旦井喷失控,应急小组要立即组织全体员工撤离,疏散到安全区。通知可能受到威胁的单位和人员撤离危险区,同时向地方部门通报情况。按以下程序进行井喷失控的处理:
① 井喷失控后,立即切断井场电源,停掉所有柴油机、停炉,严禁一切火源。
② 立即报告上级钻井井控应急小组,油田公司主管部门和地方政府有关部门,以及相关的救助部门。 ③ 测定井口周围及附近天然气、H2S等有毒有害气体的浓度,划分安全范围。根据险情发展势态,应对危险区域进行控制,通知可能受到危害的人员撤离。
④ 通知当地消防部门迅速赶到现场实施救助,用消防水枪向油气喷流和井口周围大量喷水,同时钻井队尽快由四通向井口连续注水,防止着火和保护井口(在H2S等有毒有害气体的浓度不超标的情况下)。
⑤ 在确保抢险人员安全的前提下,将易燃易爆物品拖离危险区,清除井口周围和抢险通道上的障碍物,并尽可能抢救其它物资和设备。
⑥ 若发生天然气井喷失控着火,现场施工人员迅速撤离到安全地方。
⑦ 制定抢险处理方案,组织实施抢险作业。
⑷ 井喷险情解除后,应急小组应向乙方现场代表,油田应急小组,甲方监督汇报,并写出险情报告。 14.7.2钻井现场伤、病急救程序及安全预案
现场人员因工伤事故或疾病的需要急救时,按以下程序执行:
⑴ 一旦井场发生人员受伤事故,伤者或目击者应大声呼救,同时赶赴报警点。发出急救信号,并且通知驻井大夫和平台经理。
⑵ 应急小组立赶赴受伤现场,大夫对伤者进行急诊技术处理,救护车作好护送准备。
⑶ 现场大夫对受伤者审慎诊断后,决定采用救护措施。如果需要送往急救中心诊治,应填好急救报告书,并立即通告甲方监督和油田应急小组。
⑷ 立即通知急救中心,通告伤者情况,请求急救中心做好一切准备工作。
⑸ 救护车运送伤员途中随车大夫要与急救中心保持联系,通告伤情和伤者在途中的具体地理位置。急救小组也要及时向乙方代表和甲方监督汇报,同时应急小组还要同高一级医院联系,以便在当地医院无法处理时能够及时转院急救。
14.7.3钻井现场火灾急救程序及安全预案
施工区和营房区发生火情时:
⑴ 最早发现火情的人应高声呼,并迅速赶赴报警点发出火灾警报。火灾急救小突击队员穿戴消防服饰赶赴出事现场,落实火灾地点及火灾大小,同时切断火区电源,在可能的情况下用灭火器扑救。
⑵ 火灾急救小组长行使灭火组织指挥权,如果火势严竣,超出现场控制能力,立即向“119”火警呼救并通报火势情况,同时通告甲方监督和油田应急领导小组。
⑶ 应急小组长把突击队采取梯队方式轮流替换灭火,大夫救护车准备待命,后勤人员准备灭火器材供应。当火势较大时,应采取控制或隔离措施等待专业消防队来灭火。
⑷ 第二支队紧急疏散无关人员到安全地带,安排治安人员站岗,巡逻维护秩序,尤其阻止围观人群进入火场。
⑸ 当火势被扑灭,全面检查火灾后损失情况,并采取补救和整改措施,领导小组验收合格后才可恢复生产。
⑹ 清理火灾现场,讨论安全经验教训并写出火灾报告。
14.7.4环境污染应急处理程序
⑴ 若发生油气、钻井液等污染环境事件,钻井队钻井井控应急小组迅速采取有效措施控制污染源。 ⑵ 钻井队井控应急小组要及时对己被污染环境进行清理。
⑶ 若污染进一步扩大或无法控制,立即通知公司钻井井控应急小组和当地政府环保部门,请求援助。 作业方应成立不同级别的井喷、伤病急救、火灾应急小组的组织机构,明确岗位职责,落实重点地质风险提示与施工安全技术要点,描述环境状况、落实通讯联络方式并编制通讯录,制定应急联络方法、要求及报告程序,配备钻井施工现场应急资源,定期进行现场演练,做好记录,确保各项应急措施和安全预案启动后能够得到有效实施。
15.钻井资料要求
15.1生产信息类
(1)钻井工程班报表(纸介);
(2)钻井液班报表(纸介);
(3)钻井参数仪记录卡(纸介);
(4)测斜记录(纸介);
(5)计量器具校验记录(纸介);
(6)固井三参数记录(纸介质和磁介质);
(7)钻头使用记录卡(纸介);
(8)井控坐岗记录(纸介);
(9)井控综合记录(纸介);
(10)设备运转记录(纸介);
(11)钻具探伤报告单(纸介);
以上资料甲方委托乙方保管。
15.2完井提交资料
(1)钻井工程设计(纸介质和磁介质);
(2)固井施工设计(纸介质和磁介质);
(3)钻井工程总结报告(纸介质和磁介质);
(4)固井工程总结报告(纸介质和磁介质);
(5)固井施工记录(纸介);
(6)单井钻井取心工程设计。
(7)取心施工记录表。
(8)工具检查表。
(9)岩心收获率记录表。
(10)单井取心施工总结。
以上资料按甲方要求提交,由甲方保存。