第七章设备的选择试压

1、第七章、设备选择、安装、试压 井控装置的选择井控装置的选择 井场的布局 井控设备的安装 井控设备的试压 其它要求 选用井控装置的原则：应根据可能导致井 喷的各种因素进行选用。如地层压力、流体类 型、人员技术状况、现有设备状况、钻台底座 高度、工艺措施的要求、防护程度(环境污染、 人员、设备的安全等)；尤其是在人口密集的城 市、交通要道、厂矿企业、海洋湖泊、河流等 地方钻井更应考虑防护程度。原则上应以最少 量的设备，能有效地实施油气井压力控制技术。 一、井控装置的选择一、井控装置的选择 1、压力级别的选择 井控装置压力级别的选择，取决于所用套管的抗内 压强度、套管鞋处裸眼地层的破裂压力、井口可能

2、出 现的最高压力三者中最小值。 目前国外对井控装置压力级别的选择，主要是根据 井控装置要承受的预期最大地面压力，即井中可能出 现的最高压力，而此压力应该是以溢流或井喷时迅速 控制井口并保证井筒内有一半或一半以上的液柱来估 算的。即 井控装置耐压力=地层压力井筒内液柱压力。 国内对防喷器压力级别的选择，是按全井最高地层 常用压力来选用。 一、井控装置的选择一、井控装置的选择 国内防喷器压力等级的选择方法国内防喷器压力等级的选择方法 对于生产油井，预期井口最高压力是以井喷对于生产油井，预期井口最高压力是以井喷 时井筒内仍留有一半钻井液液柱估算的，即：时井筒内仍留有一半钻井液液柱估算的，即： 预期井

3、口最高压力预期井口最高压力 = =地层压力地层压力- -半井深钻井液液柱压力半井深钻井液液柱压力 对于探井、高压气井，预期井口最高压力是对于探井、高压气井，预期井口最高压力是 以井筒内已无钻井液，井筒完全掏空的条件以井筒内已无钻井液，井筒完全掏空的条件 估算的，即：估算的，即： 预期井口最高压力预期井口最高压力= =预计地层压力预计地层压力 一、井控装置的选择一、井控装置的选择 2 2、通径尺寸的选择、通径尺寸的选择 井口装置通径尺寸的选择，主要取决于所使井口装置通径尺寸的选择，主要取决于所使 用的套管尺寸，即必须略大于所使用的套管用的套管尺寸，即必须略大于所使用的套管 接箍的外径。接箍的外径

4、。 我国目前井口装置通径系列共有五个尺寸可我国目前井口装置通径系列共有五个尺寸可 供选择，即：供选择，即： 180mm180mm；230mm230mm；280mm280mm；346mm346mm；540mm540mm； 一、井控装置的选择一、井控装置的选择 根据我国油气田的地质情况以及多年的根据我国油气田的地质情况以及多年的 钻探经验，钻探经验，井深不足井深不足2000m2000m的浅井，预期的浅井，预期 井口最高压力常低于井口最高压力常低于14MPa14MPa。井深。井深20002000 4000m4000m的中深井，预期井口最高压力常在的中深井，预期井口最高压力常在 212135MPa35

5、MPa范围内，液压防喷器的压力等范围内，液压防喷器的压力等 级应选用级应选用21MPa21MPa或或35MPa35MPa。井深井深40004000 7000m7000m的深井，预期井口最高压力可能高的深井，预期井口最高压力可能高 到到70MPa70MPa或更高，液压防喷器的压力等级或更高，液压防喷器的压力等级 应选用应选用70MPa70MPa或或105MPa105MPa。 一、井控装置的选择一、井控装置的选择 井控装置组合配套型式的选择，主要是根据井控装置组合配套型式的选择，主要是根据 钻井工艺、钻具结构以及设备的具体情况来钻井工艺、钻具结构以及设备的具体情况来 决定的。决定的。另外，它还受压

6、力等级、井架底座另外，它还受压力等级、井架底座 的高度制约的高度制约。比如，当使用复合钻具时，则。比如，当使用复合钻具时，则 需配备相应尺寸的闸板防喷器；需配备相应尺寸的闸板防喷器；为了适应不为了适应不 同尺寸的管体与电缆的封闭，应选配环形防同尺寸的管体与电缆的封闭，应选配环形防 喷器；当需要进行不压井起下钻柱时，为了喷器；当需要进行不压井起下钻柱时，为了 倒换接头，则应配备两个以上的闸板防喷器，倒换接头，则应配备两个以上的闸板防喷器， 并应有一定间矩，便于作业。并应有一定间矩，便于作业。 组合配套型式选择组合配套型式选择 深井井口防喷器组所装的环形防喷器，其最深井井口防喷器组所装的环形防喷器

7、，其最 大工作压力通常都不超过大工作压力通常都不超过35MPa35MPa，这是由于环，这是由于环 形防喷器只用于应急封井并不用于长期封井形防喷器只用于应急封井并不用于长期封井 作业。环形防喷器在做短时应急封井时，通作业。环形防喷器在做短时应急封井时，通 常预期井口压力都不太高，加以压力等级不常预期井口压力都不太高，加以压力等级不 超过超过35MPa35MPa的环形防喷器体积、重量都较小，的环形防喷器体积、重量都较小， 有利于安装与减轻井口组的负荷。有利于安装与减轻井口组的负荷。 组合配套型式选择组合配套型式选择 四通四通 双闸板防喷器双闸板防喷器 图1 四通四通 单闸板防喷器单闸板防喷器 图2

8、 四通四通 单闸板防喷器单闸板防喷器 环型防喷器环型防喷器 图 3 四通四通 双闸板防喷器双闸板防喷器 图4 环型防喷器环型防喷器 环型防喷器 单闸板防喷器 双闸板防喷器 图 5 1、应考虑季节风向、道路的走向、应考虑季节风向、道路的走向 2、井场的方向位置、井场的方向位置 3、机泵房的方向、机泵房的方向 4、循环系统的方向、循环系统的方向 5、值班房的方向、值班房的方向 6、放喷管线的方向、放喷管线的方向 二、满足井控安全的合理的井场布局二、满足井控安全的合理的井场布局 返回 应考虑季节风向应考虑季节风向 井场的方向位置井场的方向位置 道路的走向道路的走向 放喷管线的方向放喷管线的方向 放喷

9、管线的方向放喷管线的方向 三、井控设备的安装 现场安装前认真保养防喷器，并检查 闸板芯子尺寸应与所使用的管柱尺寸相 吻合，检查配合三通的钢圈尺寸、螺孔 尺寸应与防喷器、套管四通尺寸相吻合。 井口防喷器组安装时必须保证其通径 中心与天车、转盘在同一垂线上，前后 误差不得超过6mm，左右误差不得超过 2mm。井口防喷器组用16mm钢丝绳对角绷 紧。 闸板防喷器两侧的操纵杆与手轮必须安装 架好，确保转动灵活。洗、压井管线进口距 井口30m以外 储液罐摆放距井口、值班房、厨房30m以外 井口装置螺丝上齐、上全、上平、对角紧固 。 高压作业时，套管短节必须按工艺要求进行 保护 防喷器控制系统距井口不少于

10、25m。防喷 器控制台安装在面对修井动力侧面，距井口 25m以远，距放喷管线或压井管线应有一定 距离，2m以内不允许放置任何物品；防喷器 控制台应有接地线；电路必须是专线专用， 储能器压力要达到（17.5-21MPa），管汇压 力（10.5MPa） 压井管汇和节流管汇分别安装在井口两侧， 各闸阀工作压力要与防喷器相一致 防喷器四通两翼各装两个闸阀，紧靠四通的 闸阀应处于常开状态。并有状态标识 防喷器液压管线进行防辗压保护 内控管线要使用专用管线并采用标准法兰 连接，其控制闸阀必须接出井架底座以外， 每个闸阀都要编号挂牌 放喷管线出口距高压线、油罐、宿舍及其 他障碍物不少于50 m，距井口不少于

11、30m， 与压井管线异向。放喷管线安装在当地季风 的下风方向，通径不小于50mm。放喷闸门距 井口不少于3m，压力表接在内控管线与放喷 闸门之间。放喷管线转弯时，采用角度大于 120度的弯头,管线端部及中部每10-15m用地 锚固定 防喷器控制系统、放喷管线、节流管汇、 压井管线必须采取防冻、防堵、防漏措施。 放喷管线、压井管线不要架空 井控装置的操作系统标识明确、便于操作 并可以防止误操作 压井、节流管汇、钻井液回收管线要符合 井控标准要求。钻井液回收管线转弯时，采 用角度大于120度的弯头 远程控制台电线要专线专接 配齐简易井口、悬塞、钻杆回压阀、泵杆 悬挂器、工具、配件等防喷装置并保持完

12、好、 灵活、有效 防喷器、控制箱等防喷装置保持完好、灵 活、有效 高压作业时，必须在距井口3m的四角处下 好地锚，将采油树用16mm的钢丝绳及花篮 螺丝绷紧 1、设备出厂前试压与密封性实验 2、井控设备的试压、检验 返回返回 （1）防喷器壳体的水压强度试验 （2）防喷器密封元件的密封性实验 （3）节流压井管汇出厂前压力实验 返回返回 防喷器使用前要试压、试开关，并有记录 全套井控装备在现场安装后，用清水试压。 环形防喷器（封管柱）试压到额定工作压力 的70%，闸板防喷器、内控管线、压井管汇、 节流管汇试压到额定工作压力，放喷管线试 压10 MPa。在试压过程中要监测套管内压力 情况，对于新井低

13、于套管抗内压强度的80%； 老井应低于套管试压值； 2、现场试压要求 压井、节流管汇的承受压力应与防喷器工 作压力相匹配，应满足反循环、回收钻井液、 消防（探井、高压井、气井）、压力显示和 节流压井等要求。压井管汇上的单流阀、节 流管汇的针型阀每半年回井控车间进行维修 试压；各个闸门要进行编号，每天要检查开 关状态，并活动开关一次。 井口采油树安装后，用清水试压，试压到 额定工作压力；采气树先气试12MPa，水升压 至额定工作压力 稳压时间不少于10分钟；保证密封部位无 渗漏为合格（允许压降参考值小于或等于 0.7MPa），试压合格后要填写试压合格卡片。 试压后对各连接螺栓再一次紧固，克服松

14、紧不均现象。 防喷器、控制系统的使用要指定专人负责，落实 职责，使用者要做到三懂四会（懂工作原理、懂性 能、懂工艺流程；会操作、会维护、会保养、会排 除故障），保证井控装备处于完好状态； 防喷器控制台的控制手柄都应标识，不准随意扳 动； 液控管线经过井场道路的部分必须有过桥等保护 装置； 五、其它要求 液压管线端口的油壬使用前后应加以保护； 每班检查液控管线端口的油壬是否漏油、 检查防喷器控制台的油面是否低于标准线， 否则及时补充液压油； 每班检查储能器和管汇压力是否正常。 防喷器每口井使用后，必须交回井控车间进 行维修。 防喷器闸板应与油管（杆）尺寸相符 试井过程中要装好井口防喷装置 放压时

15、，要用针型阀或装油嘴控制，禁止用 采油树闸板控制 。 灌压井液时，严禁软管线与井口硬连接 停工期间，要装好采油树或总闸门并安装压 力表（或按井控规定执行） 严禁用火烤防喷器、采油树、高压闸门、弯 头等 出口管线必须固定，放喷出口不允许装活动弯头； 停止作业时必须装好井口，开关闸门要站在侧面； 严禁用软管线作洗压井进出口和非钢质配件连接管 线； 洗、压井出口储液罐要有警示。 进入目的层后，每天应开关闸板一次，检查开关是 否灵活，手动锁紧是否好用。每次起钻完后还应做 全封闸板开关试验，井内有管柱时严禁关闭全封闸 板。 操作台上（或井口附近）应备有能连 接井内管柱的防喷单根、旋塞阀和简易 防喷装置做

16、为备用防喷工具。 简易井口、内防喷工具半年回井控车 间进行一次维修试压。拆装及更换防喷 器后，按要求再次进行试压。 防喷器连续使用20天后，要重新紧固 所有的连接螺栓，并按要求进行试压。 1钻井液气体分离器 1自动灌注钻井液装置 钻 井 液 气 体 分 离 器 Q据统计，井喷事故有17%30%是在起 钻时发生。 Q原因：钻柱起出后，井筒钻井液液面下 降，静液压力减小，加以钻柱提升的抽 汲压力，导致溢流与井喷。 自动灌浆装置 关井极限套压是根据井口装置额定工作压力，套管抗内 压强度的80%，油层地层破裂压力三者_确定的。 A平均值 B最小值 C最大值 施工作业时，_应对防喷器、旋塞和各控制闸阀 检查活动一