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【摘 要】石油生产是一个庞大而系统的产业体系,具有高温高压、易燃易爆等特点,属于高风险行业。井喷事故一旦发生,极易引发硫化氢泄露、火灾爆炸,造成人员伤亡、设备毁坏、油气井报废、油气资源破坏以及环境污染等问题。如果发生在敏感地带,极易引发社会恐慌,造成恶劣的社会影响。
【关键词】井喷;井口刺漏;加料堵漏
引言
近年来,发生在各油田的井喷事故,所造成的损失,社会影响及教训都是十分深刻的。特别是重庆开县“12.23”特大井喷事故,不仅造成了重大的人员伤亡和财产损失,也造成了极其不良的社会影响。我国渤海湾连续发生的井口刺漏漏油事故,BP公司位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台252#1-01井发生井喷爆炸着火平台沉没,造成大面积海域受到严重污染事故等。这些发生的井喷失控事故教训深刻,损失惨重,影响深远,再一次为我们敲响了警钟。井喷是事故,井喷失控是灾难性事故,因此,做好井控应急抢险准备工作、强化井控管理在油田安全生产中具有十分重要的意义。
诱发勘探开发生产油气井井喷事故的主要因素包括人的因素和物的因素两大方面。人的因素可以通过安全教育和安全培训最大限度的提高操作人员的安全意识,物的因素是造成井口刺漏及井喷事故的关键,因此应用采油树井口抢险加料堵漏技术及装置,应对采油井井口出现的各种刺漏损坏及井喷异常状况。
根据目前油田生产的实际情况,在发生井喷后,处理的过程不尽相同。如果遇到井口、套管刺漏的情况,需要堵漏时,经常把棕绳、麻绳、抽油机皮带、橡胶球等堵塞物分段放入压井管线内,用水泥车送入井内对漏点进行封堵。在水泥车送入这些堵塞物的过程中,如果堵塞物大、堵塞物多或分段放入不均匀时,极易出现管线堵塞的现象,造成抢险延时,使事故复杂化,增大抢险难度,增加失控的危险性;在堵塞物小或堵塞物少时,经常造成堵塞物被喷出的现象,这些都会使劳动强度加大和抢险时间延迟,也为抢险和制服井喷增添很多不确定性。
1.井口抢险加料堵漏技术
(1)井口抢险加料堵漏装置。该装置能够及时、有效的控制因套管破损而引发的刺漏问题,堵漏后能够建立循环压井,防止刺漏诱发井喷失控事故的发生,满足油田安全生产的需求。
(2)装置主要结构。该装置主要由三通、送料腔、装料泄压阀、抢险油壬、送料杆、及手轮等组成。
(3)主要技术参数:①安全工作压力:35MPa;②装料容积:25-35个堵塞物;③堵塞物直径Φ50mm,长度60mm。
(4)工作原理:該加料堵漏装置属于油田用抢险装置,能够在井喷失控事故发生后的抢险作业中向漏点输送堵塞物,属油田井控抢险安全技术装置的改进创新。
①试压:抢险加料装置组装后与压井管线连接,工作前打开加料泄压阀与压井管线按现场试压要求一同试压合格;②装料:试压后关闭装料泄压阀,卸开抢险油壬,加入堵塞物体,装好抢险油壬,打开加料截止阀与压井管线连通,加料准备完成;③加料:根据现场要求,转动手轮,加料杆前行推动皮碗向前运动,进行加料,加料数量和加料速度可根据现场情况确定。最后由水泥车将皮碗推送至露点处。
(5)关键技术点:①新型专用堵漏橡胶皮碗:以往的堵漏物都是就地取材,麻绳、抽油机皮带、橡胶球等,但这也东西在推送的过程中容易堵塞管线,或随喷出液体一起从漏点喷出。但新型橡胶皮碗弥补了这些不足,解决堵塞物堵塞压井管线或者被喷出的问题。 ②专用的连接油壬。一般的压井管线都是用丝扣连接或普通油壬连接,在拆装的过程中需要较长时间,需要达到密封要用管钳踩紧或用榔头敲,既浪费抢险时间又有一定风险。专用油壬达到快速连接加料装置的目的,用手拧紧就能达到密封效果,为应急抢险处置争取有效时间。③专用的高压大通径弯头。我们常用管线的内径为φ62mm,常用弯头的内径为φ40mm,在堵塞物通过的时候有一个内径差,很容易堵,专用高压大通径弯头内径为φ60mm,满足专用堵漏橡胶皮碗高速通过的要求。④机械推送堵塞物。在以往堵漏推送堵塞物时是靠水泥车用液体压力将堵塞物推送至井内,在这过程中若加料,水泥车就得停泵,水泥车的活塞容易进气,造成上水不畅,无法正常推送堵塞物,影响抢险进度。该装置通过转动手轮,通过送料杆将皮碗推送至井内,在由水泥车推送至漏点处。该装置能够实现高压、密封、加料、推送一体化,解决油田生产过程中发生井口刺漏后的应急堵漏处置。
2.现场应用
2019年10月10日,G223井,抽油井,生产过程中地面冒油、水,当时套管压力4Mpa,用卤水反循环压井,地面冒卤水,渗漏点不断增加,压井失败。采油厂按应急抢险井紧急上修,经现场研究推断为地面附近套管有漏点,决定用井口抢险加料堵漏装置进行堵漏。抢险过程首先将该装置连接好, 加料泄压阀打开连接压井管线,现场试压35Mpa,合格。然后关闭加料泄压阀,将抢险油壬卸开,加入橡胶皮碗15个,装好油壬。转动手轮,将皮碗全部推送至井内,水泥车送水将皮碗推送至漏点处,泵压8Mpa,地面渗漏逐渐减小,最后漏点消失,堵漏成功。压井成功。
利用井口抢险加料装置进行堵漏,成功后通过压井使险情得到有效控制,达到了应急抢险的目的。通过现场应用效果看来,该装置的性能得到了有效验证。
3.效益分析
井喷事故一旦发生,极易发生硫化氢泄露、火灾及爆炸,危害周围居民的生命健康,破坏周边的基础设施建设,从而影响正常的生产生活,还可能会引发社会恐慌,极易造成恶劣的社会影响。由此可见,影响程度会随着时间的推移而越来越大,只有在第一时间快速控制井喷险情,才能将损失及社会影响降低到最低程度。
该装置就是为了达到快速有效控制套管渗漏从而控制井口的目的,通过现场应用,完全可以保证将损失及社会影响降低到最低程度。
4.结束语
(1)井口抢险加料堵漏技术是在现场抢险实践的基础上总结、完善的结果,可以进一步提高油田应对井喷抢险的能力;
(2)通过现场应用情况来看,井口抢险加料堵漏技术可行,配套抢险处置工具结构合理、可操作性强,完全能够满足及时、有效控制险情的要求;
(3)井口加料堵漏技术的应用,能有效的节约人力、财力、物力,且抢喷成功率较高,具有可观的经济效益及社会效益,发展潜力巨大。
参考文献
[1]孙振纯.井控技术[M].北京:石油工业出版社,1997.
[2]石油石化行业典型事故案例应急经验分享[M].北京:石油工业出版社,2015.5.
[3]张红凤.对油田井控技术的探索[J].中国新技术新产品,2012,07.
作者简介:费德军(1969-),工程师,毕业于中国石油大学(华东),现从事修井管理工作。
【关键词】井喷;井口刺漏;加料堵漏
引言
近年来,发生在各油田的井喷事故,所造成的损失,社会影响及教训都是十分深刻的。特别是重庆开县“12.23”特大井喷事故,不仅造成了重大的人员伤亡和财产损失,也造成了极其不良的社会影响。我国渤海湾连续发生的井口刺漏漏油事故,BP公司位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台252#1-01井发生井喷爆炸着火平台沉没,造成大面积海域受到严重污染事故等。这些发生的井喷失控事故教训深刻,损失惨重,影响深远,再一次为我们敲响了警钟。井喷是事故,井喷失控是灾难性事故,因此,做好井控应急抢险准备工作、强化井控管理在油田安全生产中具有十分重要的意义。
诱发勘探开发生产油气井井喷事故的主要因素包括人的因素和物的因素两大方面。人的因素可以通过安全教育和安全培训最大限度的提高操作人员的安全意识,物的因素是造成井口刺漏及井喷事故的关键,因此应用采油树井口抢险加料堵漏技术及装置,应对采油井井口出现的各种刺漏损坏及井喷异常状况。
根据目前油田生产的实际情况,在发生井喷后,处理的过程不尽相同。如果遇到井口、套管刺漏的情况,需要堵漏时,经常把棕绳、麻绳、抽油机皮带、橡胶球等堵塞物分段放入压井管线内,用水泥车送入井内对漏点进行封堵。在水泥车送入这些堵塞物的过程中,如果堵塞物大、堵塞物多或分段放入不均匀时,极易出现管线堵塞的现象,造成抢险延时,使事故复杂化,增大抢险难度,增加失控的危险性;在堵塞物小或堵塞物少时,经常造成堵塞物被喷出的现象,这些都会使劳动强度加大和抢险时间延迟,也为抢险和制服井喷增添很多不确定性。
1.井口抢险加料堵漏技术
(1)井口抢险加料堵漏装置。该装置能够及时、有效的控制因套管破损而引发的刺漏问题,堵漏后能够建立循环压井,防止刺漏诱发井喷失控事故的发生,满足油田安全生产的需求。
(2)装置主要结构。该装置主要由三通、送料腔、装料泄压阀、抢险油壬、送料杆、及手轮等组成。
(3)主要技术参数:①安全工作压力:35MPa;②装料容积:25-35个堵塞物;③堵塞物直径Φ50mm,长度60mm。
(4)工作原理:該加料堵漏装置属于油田用抢险装置,能够在井喷失控事故发生后的抢险作业中向漏点输送堵塞物,属油田井控抢险安全技术装置的改进创新。
①试压:抢险加料装置组装后与压井管线连接,工作前打开加料泄压阀与压井管线按现场试压要求一同试压合格;②装料:试压后关闭装料泄压阀,卸开抢险油壬,加入堵塞物体,装好抢险油壬,打开加料截止阀与压井管线连通,加料准备完成;③加料:根据现场要求,转动手轮,加料杆前行推动皮碗向前运动,进行加料,加料数量和加料速度可根据现场情况确定。最后由水泥车将皮碗推送至露点处。
(5)关键技术点:①新型专用堵漏橡胶皮碗:以往的堵漏物都是就地取材,麻绳、抽油机皮带、橡胶球等,但这也东西在推送的过程中容易堵塞管线,或随喷出液体一起从漏点喷出。但新型橡胶皮碗弥补了这些不足,解决堵塞物堵塞压井管线或者被喷出的问题。 ②专用的连接油壬。一般的压井管线都是用丝扣连接或普通油壬连接,在拆装的过程中需要较长时间,需要达到密封要用管钳踩紧或用榔头敲,既浪费抢险时间又有一定风险。专用油壬达到快速连接加料装置的目的,用手拧紧就能达到密封效果,为应急抢险处置争取有效时间。③专用的高压大通径弯头。我们常用管线的内径为φ62mm,常用弯头的内径为φ40mm,在堵塞物通过的时候有一个内径差,很容易堵,专用高压大通径弯头内径为φ60mm,满足专用堵漏橡胶皮碗高速通过的要求。④机械推送堵塞物。在以往堵漏推送堵塞物时是靠水泥车用液体压力将堵塞物推送至井内,在这过程中若加料,水泥车就得停泵,水泥车的活塞容易进气,造成上水不畅,无法正常推送堵塞物,影响抢险进度。该装置通过转动手轮,通过送料杆将皮碗推送至井内,在由水泥车推送至漏点处。该装置能够实现高压、密封、加料、推送一体化,解决油田生产过程中发生井口刺漏后的应急堵漏处置。
2.现场应用
2019年10月10日,G223井,抽油井,生产过程中地面冒油、水,当时套管压力4Mpa,用卤水反循环压井,地面冒卤水,渗漏点不断增加,压井失败。采油厂按应急抢险井紧急上修,经现场研究推断为地面附近套管有漏点,决定用井口抢险加料堵漏装置进行堵漏。抢险过程首先将该装置连接好, 加料泄压阀打开连接压井管线,现场试压35Mpa,合格。然后关闭加料泄压阀,将抢险油壬卸开,加入橡胶皮碗15个,装好油壬。转动手轮,将皮碗全部推送至井内,水泥车送水将皮碗推送至漏点处,泵压8Mpa,地面渗漏逐渐减小,最后漏点消失,堵漏成功。压井成功。
利用井口抢险加料装置进行堵漏,成功后通过压井使险情得到有效控制,达到了应急抢险的目的。通过现场应用效果看来,该装置的性能得到了有效验证。
3.效益分析
井喷事故一旦发生,极易发生硫化氢泄露、火灾及爆炸,危害周围居民的生命健康,破坏周边的基础设施建设,从而影响正常的生产生活,还可能会引发社会恐慌,极易造成恶劣的社会影响。由此可见,影响程度会随着时间的推移而越来越大,只有在第一时间快速控制井喷险情,才能将损失及社会影响降低到最低程度。
该装置就是为了达到快速有效控制套管渗漏从而控制井口的目的,通过现场应用,完全可以保证将损失及社会影响降低到最低程度。
4.结束语
(1)井口抢险加料堵漏技术是在现场抢险实践的基础上总结、完善的结果,可以进一步提高油田应对井喷抢险的能力;
(2)通过现场应用情况来看,井口抢险加料堵漏技术可行,配套抢险处置工具结构合理、可操作性强,完全能够满足及时、有效控制险情的要求;
(3)井口加料堵漏技术的应用,能有效的节约人力、财力、物力,且抢喷成功率较高,具有可观的经济效益及社会效益,发展潜力巨大。
参考文献
[1]孙振纯.井控技术[M].北京:石油工业出版社,1997.
[2]石油石化行业典型事故案例应急经验分享[M].北京:石油工业出版社,2015.5.
[3]张红凤.对油田井控技术的探索[J].中国新技术新产品,2012,07.
作者简介:费德军(1969-),工程师,毕业于中国石油大学(华东),现从事修井管理工作。