水平井水力噴射射孔環空加砂工藝安全分析措施
開工以來,油井水平井壓裂改造工藝發生了較大的變化,多數井壓裂改造方式從水力噴射油管加砂分段壓裂調整為水力噴射環空加砂分段壓裂,由于工藝變更,產生了新的安全風險。為了確保新工藝技術成功應用,保障施工安全,各級技術管理者和現場操作人員必須嚴格執行操作規程和技術要求,認真進行工藝安全分析,制定有針對性的預防處置措施。
一、水力噴射環空加砂壓裂的優點
1、環空過流截面大(是2?"油管內過流截面的2倍),液體的流速低,與管柱的磨擦阻力小,對油管磨損小,可以延長油管的使用壽命。
2、環空內流速低,可以降低壓裂液在管內的流動剪切速率,提高攜砂性能,降低支撐劑在施工管柱內脫砂形成砂堵的概率。
3、采用油管內噴砂射孔,環空內加砂壓裂,噴槍只進行射孔作業,可以提高水力噴槍的使用壽命。
4、管壁磨阻小,相對應施工壓力就比油管內注入壓力低,可以顯著地降低施工水馬力,降低壓裂施工成本。
5、該工藝管柱帶有下封隔器,能夠連續拖動進行分層壓裂。
二、風險識別
1、環空容積大(25.0-35.0m3),一旦出現管內砂堵,環空沉砂量大,易造成沉砂卡鉆,處理難度高。
2、油層的滲透率低,施工排量大,形成的裂縫寬,壓后地層吐砂嚴重,若放噴控制不好,易造成油管內外沉砂。
3、多簇分段壓裂簇間距一般在10-20m,反循環時,部分液流通過噴射器返出,如果反沖排量低通過底封隔器的液體流量不能將封隔器以上的沉砂沖出,易形成卡鉆。
4、部分水平井分段多簇壓裂帶雙噴射器,需要先將下噴點噴射后壓開,上提管柱,將上噴點噴射后壓開,再下放工具到下噴點位置,開始環空加砂壓裂。該工藝需要動井口調整鉆具三次,尤其是遇到地層致密壓不開,酸處理后再動井口上提鉆具,存在較大井控風險。
5、根據目前方案,環空加砂注入排量多為2.8-5.5m3/min,由于是井口套管四通注入方式,在加砂過程中易對井口連接第一根油管造成沖蝕,存在油管斷裂落井等工程風險。
三、應對處置措施
1、作業現場要嚴格按設計要求配制施工液體,壓裂施工時,施工員要隨時掌握液體交聯情況,確保粘度一致、交聯良好、加砂平穩,防止壓裂時在套管內脫砂形成砂堵。
2、在進行水力噴射環空加砂壓裂時,推薦使用環空注入井口裝置配合耐沖蝕短節作業。在每段壓裂結束后,調整鉆具位置時要檢查耐沖蝕短節外表面,如有沖蝕痕跡必須進行更換;在沒有環空注入井口和耐沖蝕短節的情況下,井口上懸掛連接必須使用新油管或油管短節,每壓裂一層,更換一個。
3、環空加砂壓裂施工油管的注入流量(1.0-1.8m3/min),摩阻小,能夠反映出加砂時地層壓力的瞬時變化,當出現砂橋現象時,應停止加砂,加大油管注入排量解除砂橋后,再進行正常加砂程序。
4、若施工中途形成砂堵,切忌多次重復蹩壓,要利用地層壓力,進行套放和正洗,將套管內的砂液排出井外。
5、出現壓裂砂堵,套管放噴不通時,應堅持采用正循環或正蹩壓,切忌反蹩壓,以免將砂塞壓實形成砂柱不能解除。
6、壓后控制放噴時,要按照施工設計采用6-8mm油嘴嚴格控制放噴流量,確保裂縫閉合后再加大放噴流量,最大限度控制吐砂。
7、起鉆或調整鉆具前,應以大排量(1.0m3/min以上)反洗,必須將水平段內的沉砂徹底沖干凈,然后根據地層壓力和油氣比情況,替入壓井液,再進行調整鉆具或起鉆。同時注意控制反洗泵壓(油管不出液的情況下不得超過18MPa),防止油管和環空壓差過大擠扁拉斷油管。
8、起鉆時,出現遇阻,切忌大力上提,應采用向下活動,及時組織水泥車進行反循環沖洗后,再起鉆;若反復出現遇阻,應采用邊反沖邊上提活動起鉆,確保施工安全。
9、套管放噴管線出口必須接排酸筒,與井口必須接整體法蘭連接的旋塞,確保井口操作施工安全。
工程技術發展研發中心
2013年3月25日
篇2:水平井水力噴射射孔環空加砂工藝安全分析措施
開工以來,油井水平井壓裂改造工藝發生了較大的變化,多數井壓裂改造方式從水力噴射油管加砂分段壓裂調整為水力噴射環空加砂分段壓裂,由于工藝變更,產生了新的安全風險。為了確保新工藝技術成功應用,保障施工安全,各級技術管理者和現場操作人員必須嚴格執行操作規程和技術要求,認真進行工藝安全分析,制定有針對性的預防處置措施。
一、水力噴射環空加砂壓裂的優點
1、環空過流截面大(是2?"油管內過流截面的2倍),液體的流速低,與管柱的磨擦阻力小,對油管磨損小,可以延長油管的使用壽命。
2、環空內流速低,可以降低壓裂液在管內的流動剪切速率,提高攜砂性能,降低支撐劑在施工管柱內脫砂形成砂堵的概率。
3、采用油管內噴砂射孔,環空內加砂壓裂,噴槍只進行射孔作業,可以提高水力噴槍的使用壽命。
4、管壁磨阻小,相對應施工壓力就比油管內注入壓力低,可以顯著地降低施工水馬力,降低壓裂施工成本。
5、該工藝管柱帶有下封隔器,能夠連續拖動進行分層壓裂。
二、風險識別
1、環空容積大(25.0-35.0m3),一旦出現管內砂堵,環空沉砂量大,易造成沉砂卡鉆,處理難度高。
2、油層的滲透率低,施工排量大,形成的裂縫寬,壓后地層吐砂嚴重,若放噴控制不好,易造成油管內外沉砂。
3、多簇分段壓裂簇間距一般在10-20m,反循環時,部分液流通過噴射器返出,如果反沖排量低通過底封隔器的液體流量不能將封隔器以上的沉砂沖出,易形成卡鉆。
4、部分水平井分段多簇壓裂帶雙噴射器,需要先將下噴點噴射后壓開,上提管柱,將上噴點噴射后壓開,再下放工具到下噴點位置,開始環空加砂壓裂。該工藝需要動井口調整鉆具三次,尤其是遇到地層致密壓不開,酸處理后再動井口上提鉆具,存在較大井控風險。
5、根據目前方案,環空加砂注入排量多為2.8-5.5m3/min,由于是井口套管四通注入方式,在加砂過程中易對井口連接第一根油管造成沖蝕,存在油管斷裂落井等工程風險。
三、應對處置措施
1、作業現場要嚴格按設計要求配制施工液體,壓裂施工時,施工員要隨時掌握液體交聯情況,確保粘度一致、交聯良好、加砂平穩,防止壓裂時在套管內脫砂形成砂堵。
2、在進行水力噴射環空加砂壓裂時,推薦使用環空注入井口裝置配合耐沖蝕短節作業。在每段壓裂結束后,調整鉆具位置時要檢查耐沖蝕短節外表面,如有沖蝕痕跡必須進行更換;在沒有環空注入井口和耐沖蝕短節的情況下,井口上懸掛連接必須使用新油管或油管短節,每壓裂一層,更換一個。
3、環空加砂壓裂施工油管的注入流量(1.0-1.8m3/min),摩阻小,能夠反映出加砂時地層壓力的瞬時變化,當出現砂橋現象時,應停止加砂,加大油管注入排量解除砂橋后,再進行正常加砂程序。
4、若施工中途形成砂堵,切忌多次重復蹩壓,要利用地層壓力,進行套放和正洗,將套管內的砂液排出井外。
5、出現壓裂砂堵,套管放噴不通時,應堅持采用正循環或正蹩壓,切忌反蹩壓,以免將砂塞壓實形成砂柱不能解除。
6、壓后控制放噴時,要按照施工設計采用6-8mm油嘴嚴格控制放噴流量,確保裂縫閉合后再加大放噴流量,最大限度控制吐砂。
7、起鉆或調整鉆具前,應以大排量(1.0m3/min以上)反洗,必須將水平段內的沉砂徹底沖干凈,然后根據地層壓力和油氣比情況,替入壓井液,再進行調整鉆具或起鉆。同時注意控制反洗泵壓(油管不出液的情況下不得超過18MPa),防止油管和環空壓差過大擠扁拉斷油管。
8、起鉆時,出現遇阻,切忌大力上提,應采用向下活動,及時組織水泥車進行反循環沖洗后,再起鉆;若反復出現遇阻,應采用邊反沖邊上提活動起鉆,確保施工安全。
9、套管放噴管線出口必須接排酸筒,與井口必須接整體法蘭連接的旋塞,確保井口操作施工安全。
工程技術發展研發中心
2013年3月25日
篇3:避免射孔施工中發生炸槍事故的措施
一、炸槍事故簡介:在****年射孔施工作業中,射孔槍炸槍遇卡事故比較多,截至目前已發生4起:4月14日定邊項目部30111隊在胡147井發生炸槍遇卡事故;4月27日隴東項目部33140隊在山33-12井發生炸槍遇卡事故;7月6日隴東項目部30110隊在白96-20A井發生炸槍遇卡事故:8月2日隴東項目部30110隊在莊169井的發生炸槍遇卡事故。除莊169井被卡射孔槍捅入井底外。其余3口井的射孔槍均被撈出,撈出的射孔槍上段,射孔彈均正常發射穿孔。下段射孔彈不發射,在部分盲孔處有鼓包裂縫,射孔槍下部絲扣退刀槽被撕裂拉脫,形成喇叭口。炮尾及帶絲扣射孔槍(長度60mm)落井。發生炸槍遇卡事故的井均為51/2套管,采用102射孔槍進行射孔作業。井筒工作間隙為(124-102)22毫米。
二、炸槍事故原因:經過7月4日地面射孔槍試驗,驗證了炸槍是由射孔槍密封損傷,壓井液滲入槍內,淹沒浸泡射孔彈,點火時射孔彈爆燃不穿孔發射,而產生大量高溫高壓氣體。在射孔槍承壓最薄弱處排泄,最明顯的特征是在射孔槍下部絲扣的退刀槽處將管材沿圓周撕裂拉脫,形成喇叭口。使炮尾及部分槍管落入井內;未發射的射孔槍部分,在盲孔處有
裂縫鼓起,造成射孔卡槍事故。所有撈出的射孔槍也說明了這一點。
三、避免炸槍事故的措施通過分析研究,避免炸槍事故的發生,射孔器材的質量和現場裝配是重點工作,對射孔器材地加強監督檢查,使其達到要求的技術指標,在現場裝配過程中,嚴格按標準操作。才能保證射孔槍的密封性能良好。1、要求射孔槍生產單位對射孔槍進行1%的抽樣做耐壓試驗,以檢驗產品的質量。對炮頭、炮尾的絲扣、密封面部位,采用加裝保護套的方式,避免其在運輸中受傷。2、要求器材供應部將密封件(0型圈)進行小包裝,4個一袋,標明規格型號及使用槍型。3、各施工小隊在領取射孔器材和在現場裝配時,檢查器材的外觀型號。必須配備裝炮膠皮(長度4米,寬度1米)保證裝炮環境。對射孔器密封面、絲扣的處理嚴格按標準執行。密封件做到下井一次必須更換。4、為了杜絕射孔炸槍事故的發生,采用將電雷管安裝在射孔槍底部,即炮尾處,這樣既是由于某種原因射孔槍內滲水,在點火起爆雷管時,由于滲水短路,雷管不起爆,從而避免了炸槍事故的發生。電雷管安裝在射孔槍底部的方案要求如下:⑴、炮尾加工絲扣端的平面,必須加工一個凹坑,規格Ф40Χ50毫米,便于安裝雷管。⑵、器材供應部門準備充足的點火引線(
規格型號:1Χ12,銅絲直徑
0.3mm),透明的塑料管(規格型號:Φ4mm)。⑶、現場施工作業時,先將點火引線纏繞在裝好的彈架上(跟導報索并行)。把彈架通入射孔槍中。⑷、在炮尾處安裝雷管,先透明的塑料管套入點火引線,在點火引線與雷管火線連接時,采用將導線銅絲交叉纏繞的方式,然后折回與導線平行,將塑料管套在連接處并放置在最低部。固定彈架。把炮尾旋入上緊。⑸、將點火引線的另一端穿過炮頭后,將炮頭旋入上緊。⑹、其余操作與以前相同。