摘要? 采油樹部件局部刺漏封堵控制技術是針對采油樹閘門、節(jié)箍、大法蘭、大四通和套管頭等部位因各種原因造成刺漏的一種應急封堵處置技術。結合局部刺漏封堵控制裝置達到迅速有效控制井口刺漏的目的,防止刺漏擴大而誘發(fā)井噴,確保油田生產(chǎn)安全平穩(wěn)運行。
關鍵詞? 采油樹? 局部刺漏? 封堵處置技術? 控制裝置
采油樹部件局部刺漏封堵控制技術的研究,以操作簡便、安全可靠、迅速有效控制井口刺漏為原則,最終目的是形成一套能夠解決油氣田生產(chǎn)中應對井口刺漏的技術及配套封堵控制裝置,達到快速搶噴的目的,防止刺漏誘發(fā)成井噴事故【1】。同時,滿足環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效的搶險要求,以及油田安全生產(chǎn)的需求。
一、研究背景
采油樹部件在油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)過程中易發(fā)生刺漏導致井噴等事故的發(fā)生,每一次發(fā)生的采油樹部件局部刺漏及井噴都有其特殊性、多樣性和復雜性。井口裝備刺漏的情形、刺漏的位置、形成的噴勢及刺漏點的大小等等都不相同。多年來,我們針對大港油田地質(zhì)情況復雜、易發(fā)生井口裝備刺漏造成井噴事故的特點,開展搶噴技術研究,研究出了一些針對陸上油田的搶噴專用工具,但是還不能完全滿足井口刺漏事故處置的需要。
國內(nèi)針對油氣井井口裝備刺漏的處置,只有少量簡單的搶噴處理工具,這些工具,只能針對規(guī)則表面的刺漏而進行簡單的處置,不能有效對高壓油氣井進行封堵?lián)寚娮鳂I(yè)。總的來說,目前針對油氣井口裝備刺漏和因刺漏誘發(fā)的井噴事故處置,沒有形成有效的封堵、應急處置搶險技術體系。
目前石油行業(yè)在處置井噴搶險救援的工藝技術主要有:
1.利用高密度壓井液對井筒實施強行壓井,實現(xiàn)地層壓力平衡后控制井噴;
2.在井口完好的情況下,實施搶裝防噴器,使井口實現(xiàn)有效控制井噴;
3.在井口失去控制后,在事故井邊緣重新打定向救援井,通過救援井,實施事故井的壓井或封井作業(yè),實現(xiàn)井控。
以上這幾項處理井噴刺漏的工藝技術具有施工時間長、針對性差、搶險安全系數(shù)低、費用高等缺點。為了彌補現(xiàn)有技術和裝備的不足,通過采油樹部件局部刺漏封堵控制技術與配套裝置的研究,最終形成一套能夠解決油氣田生產(chǎn)中發(fā)生井口刺漏的技術、裝備,防止刺漏誘發(fā)成井噴事故,滿足油田安全生產(chǎn)的需求。
二、采油樹部件局部刺漏封堵控制技術
1.采油樹部件局部刺漏封堵控制裝置
采油樹部件局部刺漏封堵控制裝置主要有以下三方面優(yōu)勢:一是一種滑動導軌的運用,可以有效解決封堵主體全方位移動的問題;二是采用液壓驅(qū)動封堵,實現(xiàn)人員遠距離操控,減輕作業(yè)人員勞動強度,增加安全系數(shù);三是可以通過更換不同堵頭封堵采油樹部件不同部位(閘門,四通,卡箍,法蘭等)。
(1) 結構
如圖1所示,該裝置主要由防爆型液壓系統(tǒng)、固定系統(tǒng)、運行系統(tǒng)、堵漏裝置四部分組成。
(2)主要技術參數(shù)
①采油樹部件局部刺漏封堵控制裝置適用于KY65-21井口;
②采油樹部件局部刺漏封堵控制裝置耐壓25MPa;
③搶噴配套工藝成功率100%。
2、采油樹井口搶險加料堵漏技術實施原理過程
(1)利用固定系統(tǒng)將裝置與采油樹固定;
(2)通過液壓系統(tǒng),借助液缸活塞驅(qū)動運行系統(tǒng)帶動堵漏裝置移動至刺漏部位;
(3)利用堵漏裝置進行擠壓堵漏,解決采油樹關鍵部位刺漏的封堵應急處置;
(4)根據(jù)采油樹部件刺漏部位的不同,可以通過更換相應堵頭實現(xiàn)多種常見部位刺漏的封堵處置。
三、現(xiàn)場試驗及應用
通過實驗,采油樹部件局部刺漏封堵控制技術及配套裝置適用于KY65-21井口,耐壓25MPa??梢詫崿F(xiàn)水平、垂直、前后三個方位的運動,通過將裝置置于井口不同方位,可以實現(xiàn)360度位移。遠程液壓動力源電源為380V電源?,F(xiàn)場只需要1人通過操作遠程液壓動力源即可實現(xiàn)對井口全方位的封堵處置。
滑動導軌的運用,可以有效解決封堵主體全方位移動的問題;液壓驅(qū)動封堵,可以實現(xiàn)人員遠距離操控,減輕作業(yè)人員勞動強度,增加安全系數(shù);通過更換相應堵頭可以實現(xiàn)油氣井井口不同部位刺漏損壞(閘門,四通,卡箍,法蘭等)的應急處置。
四、效益分析
井噴事故一旦發(fā)生,極易發(fā)生硫化氫泄露、火災及爆炸,危害周圍居民的生命健康,破壞周邊的基礎設施建設,從而影響正常的生產(chǎn)生活,還可能會引發(fā)社會恐慌。如果有媒體歪曲報道、群眾相互傳播,極易造成惡劣的社會影響。由此可見,影響程度會隨著時間的推移而越來越大,只有在第一時間快速控制井噴險情,才能將損失及社會影響降低到最低程度。
采油樹部件局部刺漏封堵控制技術及配套裝置能夠有效解決油田勘探開發(fā)生產(chǎn)過程中發(fā)生井口刺漏和井噴事件后的快速應急封堵處置難題。發(fā)生井噴事故后,也能夠快速有效地處置井噴事故,有效地縮短井噴事故的搶噴時間,避免井噴事故對地層的破壞和油氣井的報廢,減少油氣資源的浪費、國家財產(chǎn)的損失及環(huán)境污染,研究成果的推廣應用,將會取得十分明顯的經(jīng)濟和社會效益。
五、結論
1.采油樹部件局部刺漏封堵控制技術是在現(xiàn)場應用的基礎上總結、完善的結果,可以進一步提高應急處置的效率;
2.該項技術能夠快速應對采油樹閘門、節(jié)箍、法蘭、四通等部位發(fā)生刺漏時的險情處置,可以有效的節(jié)約人力、財力、物力,且搶噴成功率高,滿足環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效的搶險要求。
參考文獻:
[1] 中國石油天然氣集團公司安全環(huán)保與節(jié)能部. 石油石化行業(yè)典型事故案例應急經(jīng)驗分享[M].北京:石油工業(yè)出版社,2015.5.
作者簡介:白塵,工程師,生于1983年,2008年畢業(yè)于西安石油大學安全工程專業(yè),現(xiàn)從事井下作業(yè)井控應急管理工作。
大港油田井下作業(yè)公司,天津? ?300280