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常规控压钻井操作规程(修订).docx

塔中常规控压钻井操作规程

一、钻开目的层前准备

1、控压技术交底

技术交底由项目部组织,井队、录井、泥浆、欠平衡、定向井等相关人员参加,在二开中完时进行,以本井钻井、地质设计为依据,结合邻井实钻情况进行交底。

交底内容:预测油气显示层位井深、钻遇裂缝溶洞井段、地层压力、硫化氢含量;邻井钻井情况,可能钻遇的复杂情况等及针对性的技术措施和应急预案。

2、物资器材准备:应在满足钻井设计的前提下,还应满足

(1)钻井液:密度1.40g/cm3×80m3,密度1.30 g/cm3×80m3,坂土浆60 m3,地面循环量150 m3,若罐容不足应增加应急罐。石灰石100吨,重晶石100吨,除硫剂10吨。

(2)内防喷工具:箭型止回阀6只,旋塞4只,浮阀2只。

(3)应急设备:对讲机9部,硫化氢监测仪7台,(其中1000PPm高量程2台),可燃气体监测仪3台,空气呼吸器15套。

(4)700型或1050型压裂车1台(EPCC临时基地值班)。供浆系统1套,具备分别采用砂泵和螺杆泵给压裂车供浆功能。

3、钻开目的层验收:由项目部组织,在进入目的层前100m进行,对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重

浆及除硫剂的储备、应急预案及演练、技术交底提出问题的整改情况等进行检查合格后,方可钻开目的层。

二、技术操作要求

(一)基本要求

1、钻井液密度:进入目的层前100米调整泥浆密度,泥浆密度值低于设计给定地层压力系数0.02g/cm3。

2、除硫剂和PH值:根据邻井实钻情况,预测油气显示层位井深,在钻开显示层前100~150米,在钻井液中加入1~3%的除硫剂,钻井液的PH值≥10,现场除硫剂储备5吨以上,循环泥浆PH值降低后,应及时提高PH值和补充除硫剂,新浆补充须符合钻进时的PH值和除硫剂的含量。

3、内防喷工具:近钻头安装1只箭回,钻具出套管鞋位置安装1只旋塞+1只箭回(旋塞在下,箭回在上)。

4、反循环压井管线:试压28MPa,冬季做好防冻保温,进入目的层每次起钻完进行吹扫。

5、钻具探伤:进入目的层后,每次起钻对钻具进行探伤,并将井口1000米钻具,倒换至下部。

6、上水罐:保持单罐上水,确保计量快速、准确。

7、点火要求:在建立循环和通过节流管汇观察时,应保持液气分离器排气管出口有常明火。

8、死卡:配套与钻具尺寸相匹配的死卡及固定钢丝绳。当一个迟到时间内H2S持续出现、套压超过10MPa和井内钻具较少时应安装死卡。

9、应急设备:配备对讲机9台,井控专家、值班干部、

工程师、司钻、节流阀操作(内钳工)、泥浆正副岗、录井队、液面队各1台;班组各岗配备硫化氢监测仪、空气呼吸器各1台;井口操作工和泥浆副岗各配备1台可燃气体监测仪。

10、联系沟通:各岗随时保持沟通,任何作业前应得到相应岗位回应后才能进行作业。

11、人员要求:塔中EPCC项目2名分管领导在临时基地值班;项目部人员分管工程和泥浆负责人在1小时内到达现场;井控专家驻井、钻井队干部24小时值班,定向队、欠平衡、液面监测队等协助单位人员在井场24小时值班。

(二)控压钻进

控压原则:以“微过平衡、微漏失状态”为核心,保持液面稳定或微漏,以不溢为基本要求,寻找近平衡点,严格控制侵入井筒的油气量。

1、控压钻进。

(1)控制井口套压≤5MPa进行控压钻进作业;

(2)套压>5MPa,停止钻进,上提下旋塞及钻杆接头出转盘面;套压>7MPa,关闭闸板防喷器。节流循环排气一周,套压≤5MPa,开闸板防喷器恢复钻进;套压>5MPa,请示提高钻井液密度;

(3)控压循环套压持续上涨至18MPa或1个迟到时间内持续出现硫化氢,立即停止循环并关井,准备反推压井。

2、开停泵。

a.开泵前司钻确认:循环通道畅通、节流阀操作岗到位,

得到回应才能开泵。

b.缓慢开泵,立压上升,打开节流阀,逐步调节开度,保持套压基本不变。

c.逐步提至钻进排量,随立压升高调节节流阀开度,液面处于平衡或微漏状态(每5分钟漏失0.1~0.2m3)。

d.停泵前,司钻确认节流阀操作岗到位。停泵并迅速关闭节流阀,出口不断流,关J2a。

e. 改变排量时,根据立压变化调节节流阀开度,液面处于平衡或微漏状态。

3、接单根。

a.开回水泄立压,观察泄压口,钻井液迅速减小并断流,接单根,关回水,打开J2a;若未减小,回水量超过0.3m3,立即关回水闸阀,用重浆压水眼(附加2MPa), 接旋塞+箭回(旋塞在下,箭回在上)。

b.开泵按第(二)项第2条开停泵措施执行。

4、报告。

(1)上提钻具、划眼、接单根、停泵、倒换泵、泥浆转罐、加泥浆料等需配合的作业前各岗应及时沟通,得到相应岗位确认才能进行。

(2)控压钻进(循环)期间各岗位每5分钟报告一次,异常情况加密或连续报告,发现H2S立即报告。

(3)报告内容。

a.泥浆正岗:以上一个点为基面的液面变化量、进出口钻井液密度和粘度;

b.录井岗:立压、套压、泵冲、液面增减量、气测值及H2S浓度;

c.节流阀操作岗:节流阀开度及开关量和火焰高度;

d.司钻:钻压、立压、泵冲。

5、岗位职责。

(1)值班干部(指挥)岗:全面指挥控压作业,负责指挥调节节流阀开度,接单根、更换旋转控制头总成、压水眼、盖重浆帽等关键工况到钻台指挥作业。

(2)司钻岗:负责本班控压作业,根据其他各岗报告情况,判断工作状况,并具体指挥。

(3)节流阀操作岗:负责节流阀控制,记录并报告阀位开度及出口火焰高度。

(4)泥浆正岗:负责测量、记录并报告液面变化情况,开回水泄压时观察回水返出情况;

(5)泥浆副岗:负责测量钻井液密度、粘度,观察出口返出情况,监测出口H2S浓度,并报告;关闭节流阀后观察出口是否断流;观察旋转控制头总成是否刺漏;负责J2a开关。

(6)录井岗:负责监测液面、立套压、泵冲、气测值和H2S浓度等变化,记录并报告。发现气测值升高或套压异常及时报告,发现H2S报告并启动声光发警仪。

(三)起下钻作业

1、起钻作业

(1)循环排后效。节流循环1.5周以上排气,进出口

密度差≤0.02g/cm3,套压≤5MPa;

(2)停泵关闭节流阀,观察10~15分钟,关井套压≤5MPa,用重浆压水眼(停泵立压附加2MPa);关井套压>5MPa,请示调整钻井液密度。

(3)控压起钻。每起3柱按起出钻具体积的1.5~2倍挤灌泥浆,起钻控制套压≤7MPa。套压>7MPa,节流循环或反推。

(4)检查箭回。

a.起至箭回,停止起钻;

b.卸开箭回上部母扣,用顶开装置顶开箭回芯子,检查是否带压,不带压缷掉箭回,继续起钻。若带压(或顶不开)接方钻杆压水眼。

(5)盖重稠浆帽。

a.起钻至造斜点以上1000米或重浆帽底部位置在4500m左右;

b. 控压泵入重稠泥浆帽(关井套压附加2~3MPa,计算重泥浆量),注入后液面位置控制在200~300m;

c.观察30分钟,无异常,进行起钻作业。

(6)不带压起钻。吊灌起钻,按起出钻具体积的1.5~2倍进行连续灌浆。起钻过程中,若液面上升则加大吊灌量或反推一定量的泥浆。

(7)液面监测。

a.每20分钟监测环空液面一次,液面上涨加密监测。

b.每3~5柱监测钻具水眼内液面一次,液面上涨加密

监测。

c.液面高度上涨至100m,且连续2个点上涨,立即抢接内防喷工具并关井,加大吊灌量或反推一定量的泥浆。

(8)拆旋转控制头总成。起钻至最后两柱钻杆,测量环空液面高度无异常,拆除旋转控制头总成。

2、下钻作业

(1)未带压下钻。

a.井口测试定向工具或长时间不能下钻时,应加大连续灌泥浆量。

b.下钻至钻杆位置,安装旋转控制头总成,关闭J2a。

c.每下5~10柱钻具水眼内灌浆1次。

d.每3~5柱监测水眼液面,若液面上涨,下入箭回失效,再次接旋塞+箭回(旋塞在下,箭回在上)下钻。

e.观察并记录套压变化情况。起压后转入带压下钻。

(2)带压下钻。

a.套压≤7MPa,进行控压下钻。

b.每下5~10柱钻具水眼内灌浆1次。

c.套压>7MPa,先反推5~10m3泥浆,判断是否圈闭压力,套压下降,继续反推至套压降至7MPa以下,继续控压下钻。因圈闭压力引起套压上涨,调节节流阀开度,控制下钻过程中返出泥浆量小于钻具闭排量。

d.每3~5柱监测水眼液面,若液面上涨,下入箭回失效,再次接旋塞+箭回(旋塞在下,箭回在上)下钻。

(3)排重浆。下钻至重浆帽下300~500m,采取分段

循环或在重浆帽以上用轻浆循环的方法使井口带压。

(4)循环排后效。下钻完节流循环一周排后效,套压≤5 MPa,无异常恢复钻进。

3、起下钻岗位职责

(1)岗位设置:司钻岗、泥浆岗、录井岗、值班干部(指挥)岗。

(2)报告内容

a.泥浆岗:起钻挤(灌)入泥浆量,下钻泥浆返出量和出口情况;

b.录井岗:起下钻柱数,挤(灌)入泥浆量,下钻泥浆返出量,套压值。

(3)报告要求:起下钻作业期间每起3柱报告一次,异常情况加密或连续报告。

(4)岗位职责:

a.值班干部(指挥)岗:全面指挥控压作业,在拆装旋转控制头总成、压水眼、盖重浆帽、检查箭回、节流排后效等关键工况到钻台指挥作业。

b.司钻岗:负责本班控压作业,带压起钻作业负责挤灌浆,根据其他各岗汇报情况,判断工作状况,并具体指挥。

c.泥浆岗:负责监测泥浆灌入、返出量和观察出口,报告并做好记录。

d.录井岗:负责观察液面及立、套压变化,报告并做好记录。

(四)存储式测井作业

1、组装仪器

每20min监测环空液面一次,加大钻井液吊灌量。

2、下钻

a. 下钻至钻杆位置,安装旋转控制头总成,关闭J2a。

b.下钻时套管内每1000米顶通一次,裸眼段每600米

顶通一次,顶通后再泵入1~2m3钻井液。顶通压力

4-5MPa,泵压稳定、保证水眼通畅。

c.每3~5柱监测水眼液面,每30min监测环空液面一次,若液面上涨,采用重浆压水眼及环空。

3、释放仪器

a.下钻完循环通畅, 压力稳定后,上提钻具至释放仪器位置,根据测井要求采集数据。

b. 投放钢球,泵推钢球入座,蹩压剪断销钉,释放仪器。

c. 每10min监测环空液面一次, 停泵后液面持续上升或到井口则加大吊灌量或反推一定量的泥浆。

4、吊灌起钻,按起出钻具体积的1.5~2倍进行连续灌浆。起钻过程中,若液面上升则加大吊灌量或反推一定量的泥浆。

5、起钻至最后两柱钻杆,测量环空液面高度无异常,拆除旋转控制头总成。

6、仪器起至井口每20min监测环空液面一次,加大钻井液吊灌量。

(五)异常情况处置

1、控压钻进出口失返、严重井漏、放空、钻时加快(钻进2~3m钻时低于前5m平均钻时的1/2及以上或钻压突降)。

(1)停止钻进,将下旋塞及钻杆接头提出转盘面,做好关井准备,立即向项目部和公司生产运行科汇报。

(2)每10~15分钟吊灌钻井液0.5~1m3,观察出口,发现液面上涨和出口外溢立即关井。含硫区域从环空连续灌含除硫剂5%、PH值≥11的高防硫泥浆2~3 m3/30min,保护钻杆。

(3)测液面高度,观察1小时,若液面不在井口,但高度稳定,起钻至套管鞋观察。

(4)起钻按起出钻具体积的1.5~2倍灌浆。起钻过程中,每20分钟监测环空液面一次,发现液面上涨,立即停止起钻加大吊灌量,关井观察。

(5)若液面在井口,降排量以钻进排量的1/3~1/2循环测漏速,若漏速不大,循环1.5周以上排后效,根据漏速及控压情况调整钻井液密度,重建平衡。

2、旋转控制头胶芯刺漏

(1)发出报警信号,停止钻进或起下钻作业。

(2)关闭环形防喷器,关闭节流阀,再关闭节流阀前的平板阀(J2a)。

(3)将环形防喷器液控压力调至4MPa左右(过钻杆接头时微漏)。

(4)打开旋转控制头旁通泄压闸阀,卸掉环型防喷器和旋转控制头之间的压力,注意观察出口是否断流,如未断流可适当调高环形液控压力,但不大于7MPa。

(5)配合欠平衡值班人员拆旋转控制头控制管线,松卡箍。

(6)缓慢上提钻具取出旋转控制头总成,更换已装配好新胶芯的总成。

(7)缓慢下放将总成坐入旋转控制头壳体,关卡箍、接控制管线,恢复旋转控制头工作。

(8)开环形防喷器,将环形防喷器液控压力调整至

10.5MPa。

三、反推压井施工

(一)反推压井鉴定条件

1、控压循环套压值达到18MPa。

2、控压钻进或循环发现硫化氢,超过1个迟到时间未消除。

出现以上情况,应立即进行反推压井作业。

(二)施工指导思想

采用高粘高切+高密度泥浆,大排量推回井筒油气,压稳油气层。

1、正推

泥浆量:1个水眼容积+推入地层5~10m3泥浆;

泥浆构成:密度1.40×20m3+1.20~1.30 g/cm3(根据推入地层量与水眼容积确定)

2、反推

泥浆量:1个环空容积+推入地层20~25 m3泥浆;

泥浆构成:密度1.40×30m3+1.20~1.30 g/cm3×30m3高粘滴流+1.20~1.30 g/cm3(根据推入地层量与环空容积确定,视各井压力值最终确定钻井液密度)。

(三)施工准备

1、高粘泥浆:密度1.20~1.30g/cm3×30m3。

2、压井泥浆:密度1.40g/cm3×50m3;1.20~1.30 g/cm3(根据推入地层量与井眼容积确定),除硫剂含量2~3%、PH 值≥11;

3、压井设备:泥浆泵2台,700型(或1050型)压裂车1台,并接好压裂车供浆管线。

4、井口钻具固定:用死卡和Ф22mm钢丝绳6~8根四角固定。

5、应急设备:施工组各配备对讲机1台;班组各岗配备硫化氢监测仪、空气呼吸器各1台;井口和出口操作人员各配备1台可燃气体监测仪。

(四)施工步骤

1、正推施工:

(1)检查井口防喷器和节流压井管汇闸阀的开关状态,确认处于正常关井状态,泥浆泵循环系统倒至正循环。

(2)泥浆泵以小排量打与关井立压相当的平衡压力,停泵。

(3)试打开旋塞阀,使循环管汇与钻具水眼连通,检

查循环管汇是否有剌漏,防高压连通后造成蹩漏和剪断泥浆泵安全销,发现异常立即关闭旋塞,无异常打开到位。

(4)缓慢启动泵,小排量推入钻井液,压力低于15MPa 后提排量,保持排量1~1.5 m3/min,控制压力在25MPa以内。

(5)正推完,停泵观察立压,立即转入反推作业。

2、泥浆泵反推施工:

(1)检查井口节流和压井管汇各闸阀开关状态,确认压2、3、4号平板阀关闭;内控1号关闭,内控 2、3、4号闸阀打开,J2a关闭,泥浆泵循环系统倒至反循环。

(2)打开压2号平板阀,用泥浆泵以小排量给内控1号闸阀打与关井套压相当的平衡压力,停泵,检查反循环管汇是否有剌漏。

(3)打开内控1号闸阀,使反循环管汇与井口环空连通,防高压连通后造成蹩漏和剪断泥浆泵安全销,发现异常立即关闭内控1号平板阀。

(4)缓慢启动泥浆泵,小排量推入钻井液,压力低于15MPa后提排量,保持排量1.5~2m3/min,压力控制在25MPa 以内。若压力过高,泥浆泵无法启动,使用压裂车推入(见压裂车反推施工)。

(5)反推完,关闭压2号平板阀关井,观察套压值,无套压监测液面高度;吊灌1m3/30min,观察转入下步作业。

3、压裂车反推施工:

(1)检查井口节流和压井管汇各闸阀开关状态,确认

压2、3、4号平板阀关闭;内控1号关闭,内控 2、3、4号闸阀打开,J2a关闭,泥浆泵循环系统倒至反循环。

(2)压裂车冲管线试压45MPa。

(3)打开压4号平板阀,压裂车以小排量打与关井套压相当的平衡压力,停泵,检查管汇是否有剌漏。

(4)打开内控1号闸阀,使压裂车循环管汇与井口环空连通。

(5)缓慢启动压裂车,小排量推入钻井液,压力低于25MPa后提排量。待压力低于20MPa后,转入泥浆泵反推施工。

特别注意:施工过程中,若钻具断落,井口钻具上顶,危及井口失控,在指挥组组长的指挥下,立即关剪切闸板,剪断井内钻具,实施关井,停止施工;若钻具断落未危及井口安全,则继续作业。

4、组织分工及职责

(1)指挥组,由项目部分管工程的领导任组长。主要职责:

a.负责制定施工技术方案和安全措施。

b.现场所需材料、车辆、设备、工具等的准备、安排、联系。

c.现场施工的统筹安排。

d.负责压井施工全过程的指挥。

(2)井口组,由钻井队平台经理任组长。主要职责:

a.根据现场指挥的命令及时开关井口闸门和地面管汇

闸门。

b.负责井口钻具的固定、手动操作杆的开关及钻台上下其它的一些工作。

c.定期检查远控房、液控管线、井控装置的情况,确保正常工作。

d.安排专人负责剪切闸板的操作,紧急情况时,按指令及时有效地使用剪切闸板控制井口。

(3)车泵组,由钻井队平台副经理任组长;主要职责:

a.保证泥浆泵、压裂车在施工全过程的正常运行。

b.按照拟定的技术措施进行压井作业。

(4)泥浆组,由项目部负责泥浆人员任组长。主要职责:

a.负责按照拟定的技术措施的要求准备足够数量的压井液。

b.保证压井液的性能满足施工的需要。

c.压井液、泥浆材料及添加剂的管理、数量清点、数据记录。

d.维护配制压井液的设备,保证完好。

e.负责施工注入泥浆的计量、倒罐和压裂车供泥浆。

(5)资料组,由钻井工程师任组长。主要职责:

a.及时整理各类施工资料,信息归口。

b.施工过程数据资料的记录。

(6)警戒应急救援组,由安全监督任组长,主要职责:

a.外围警戒点和安全点的位置选择与警戒人员落实。

b.施工全过程的安全监控和抢险应急。

c.实施意外中毒人员的抢救救护。

四、异常情况汇报程序

(一)控压钻进过程中,若套压超过5MPa应停止钻进,节流循环,钻井队立即向井控把关人员汇报。钻井队节流循环控制套压权限在10MPa以内。

(二)若节流循环套压超过10MPa,钻井队应立即向公司生产运行科和项目部汇报,并由运行科报告相关领导。井控把关人员与钻井队共同制定循环排气措施,由井控把关人员指导节流循环,项目部人员在1小时内应到达现场。

(三)节流循环期间,井控把关人员控制套压高限在18MPa以内,若超过18MPa应立即停止循环并关井,做好反压井准备,同时向EPCC项目部分管领导汇报,在分管领导指挥下进行反压井作业。

(四)钻进过程中,若发生放空或钻时加快、井漏(漏速超过10m3/h)等异常情况,应立即停止钻进,关井吊灌观察半小时无异常,吊灌起钻至套管鞋,同时钻井队应立即向公司生产运行科和项目部汇报,并由运行科报告相关领导,项目部人员在1小时内应到达现场并指导作业。

(五)钻进过程中,若出口发现硫化氢显示,应立即停止钻进,向公司生产运行科和项目部汇报,并由运行科报告相关领导。项目组人员在1小时内应到达现场,由项目部人员指导节流循环。若循环排气1个迟到时间后,出口仍然有硫化氢显示,立即停止循环并关井,做好反压井准备,同时

向EPCC项目部分管领导汇报,在分管领导指挥下进行反压井作业。