中石油带压作业技术规程

—3—关于转发《中国石油天然气集团公司带压作业技术规程（试行）》的通知各油气生产单位：现将中油工程[2010]494号《中国石油天然气集团公司带压作业技术规程（试行）》的通知转发给你们，请以上各单位按照油田公司领导的重要批示，组织带压作业队伍认真进行学习、讨论，从风险评估、设计、生产准备、操作程序、收尾完井等在进行细化管理，尽快落实到各岗位上。提升带压作业技术水平，确保施工作业安全。附：中国石油天然气集团公司带压作业技术规程（试行）钻采工程部二O一O年十一月十一日—4—附件中国石油天然气集团公司带压作业技术规程（试行）第一章总则第一条为进一步促进油气水井带压作业（以下简称带压作业）工作，指导和规范带压作业相关工作程序，确保安全生产，特制订本技术规程。第二条本规程规定了带压作业的相关定义、井的类型划分、设计、风险评估、施工准备、操作程序、主要设备检测和人员素质要求及培训等。第三条本规程适用于陆地油、气、水井的带压作业。第二章定义及井的类型划分第四条定义及术语带压作业：主要是指在油气水井井口带压状态下，利用专业设备在井筒内进行的作业。带压作业范围通常包括修井、完井、射孔、打捞、磨铣、压裂酸化、抢险及其它特殊作业等。水合物：在一定的温度和压力条件下，天然气和水产生化合作用形成的一种晶粒化合物。截面力：井内压力作用在管柱密封横截面积上的向上推力称—5—为截面力。中和点：管柱在井筒内的自重等于管柱截面力时的管柱长度，叫中和点，又称平衡点。轻管柱：管柱在井筒内的自重小于管柱截面力的管柱。重管柱：管柱在井筒内的自重大于管柱截面力的管柱。第五条带压作业井的类型划分根据施工井关井压力、介质成分、气液比、井下工具长度、施工工艺复杂程度和施工环境，按施工难易程度将带压作业施工井由高到低的顺序划分为三类；符合下列条件之一的，按就高原则划为该类井。见表1。表1带压作业施工井类型划分井的分类一类井二类井三类井关井压力大于21MPa7MPa～21MPa小于7MPa地层含硫情况含硫化氢无硫化氢无硫化氢气液体积比大于300小于等于300无天然气组分井下工具井下工具管串累计长度大于7m，或单个工具长度大于3m单个工具长度介于3m～2m单个工具长度小于2m施工工艺1.射孔2.配合压裂酸化1.钻塞、磨铣2.打捞其他工艺—6—3.冲砂施工井环境距离井场周围50m有居民区、学校等人口密集场所；滩海沙漠腹地、高山、森林、沼泽等环境敏感地除一类、二类井外的其它区域第三章带压作业设计第六条设计原则带压作业三项设计总体原则按SY/T1142-2008《井下作业设计规范》执行。第七条工程设计要求工程设计应提供但不限于以下资料：施工目的及内容、井型和井别、投产时间、生产地层的压力和井口压力、井口装置的型号及压力等级、井口套管头规格、井口四通上法兰规格、采油(气)树闸门通径和连接方式、油管悬挂方式、油管悬挂器规格及扣型、井身结构、套管技术参数、固井质量评价及井下管柱详细情况、油管堵塞工艺要求、带压作业装置要求、施工工序及技术要求等。第八条施工设计要求（一）施工井井史资料查阅编制施工设计前应查阅井史，分析以前出现过和潜在的各类问题，以便于分析带压作业的可行性。井史资料查阅包括但不限—7—于以下内容：1．井场周边环境（包括居民区、学校位置、河流、植被状况等）；2．井的类型/井别（直井、斜井、水平井/油、气、水井等），全井的井斜/方位数据；3．硫化氢、二氧化碳浓度；4．井口套管头、采油（气）树和防喷器数据（尺寸、类型、工作压力及抗压载荷）；5．套管、油管规格及完好状况；6．井下工具串的详细参数及说明；7．对每个层段所进行过的增产措施；8．每个相关地层的压力和产量，生产层/注水层位置；9．储层温度；10．完井方式及固井质量评价；11．天然气井水合物形成的可能性；12．凝析油储层中烃化物的产量。（二）带压作业可行性分析1．带压作业施工井况分析；2．带压作业施工环境分析；3．带压作业人员素质评估；4．带压作业施工设备状况分析评估。（三）带压作业井口装置配备—8—带压作业井口装置是指安装在施工井口上的带压作业装置，用于油套环空的压力控制和截面力的控制。其组成主要包括安全防喷器组、工作防喷器组和提升装置。其配备应根据带压作业井的类型和施工内容确定，包括但不限于以下因素：1．油管、套管的尺寸、钢级、壁厚和压力等级；2．地层压力、关井压力；3．井内流体中硫化氢的含量；4．井内流体的类型及可能对钢材或密封材料的影响；5．需带压起下的井下工具串尺寸及结构；6．井口采油（气）树、防喷器组的尺寸和额定工作压力；7．施工工艺及环境等。（四）带压作业下井工具要求带压作业的下井工具包括但不限于内防喷工具和下井工具串。施工设计中，下井工具的配置及组合应考虑以下几点：1．设计时要保证工具的长度和外径满足带压起下管柱的要求。下井工具长度（例如封隔器、滑套、堵塞器工作筒、震击器、钻铤，伸缩短节等）能够满足倒入或倒出防喷器组的要求；工具之间使用油管短节隔离开，以获得足够的坐卡瓦或关防喷器的空间；工具内径能允许内防喷工具的顺利起下。2．下井工具串要尽量简单，以便于起下。3．应根据井下压力、温度和流体性质选择井下工具的钢级、材质、耐压等级和密封材料类型。—9—（五）带压作业工程力学计算在编制带压作业施工设计时，应进行工程力学分析和计算（见附录A），以保证所选择的设备满足作业要求。主要包括以下内容：1．最大下推力；2．中和点位置；3．带压作业条件下管柱的临界弯曲载荷；4．油管的抗外挤强度。如果井内管柱处于硫化氢、二氧化碳等腐蚀环境中，应根据油管腐蚀程度进行检测和评价，根据油管机械性能的降低程度，相应降低允许的压力和负荷。（六）带压作业施工程序要求带压作业施工设计应明确施工准备、油管堵塞、设备安装、起下管柱、完井收尾等施工步骤。第四章风险评估与控制第九条带压作业施工前，要对施工环境、施工井、设备、施工工艺等因素进行风险分析和评估，找出作业过程中可能存在的各类风险，并针对每类风险，结合具体情况，制定出相应的消除、削减和控制措施。第十条风险评估应考虑的主要因素（一）环境因素—10—1．施工井的井场尺寸、位置、交叉作业等；2．施工井场周边环境（村庄、学校、地表水、海洋、山地、森林、植被等）；3．作业时的极端气候条件（大风、沙尘暴、暴风雪、地震、极低温度等）。（二）施工井因素1．套管、油管的承压能力；2．地层出水问题、出砂问题；3．油管内结垢问题；4．硫化氢含量；5．油气藏中流体含有挥发性或腐蚀性成分；6．地层压力和关井压力；7．井筒和地面设备内有爆炸性混合物；8．井下工具串复杂程度。（三）设备因素1．设备负荷；2．设备检测与认证；3．地面设备安全隐患；4．设备配套的完整性。（四）施工工艺1．工艺技术的成熟情况；2．工艺技术的适用条件；—11—3．施工过程的风险控制措施可靠程度。（五）人员因素1．作业人员的素质和经验；2．作业人员状态；3．作业人员培训与持证情况。第十一条危害识别与控制带压作业的每个具体施工程序都可能存在危害因素，需要对危害因素进行识别，并制定具体的控制措施，具体参考附录B。（一）油管严重腐蚀无法实施堵塞、套管承压能力小于地层压力以及套管损坏的井不适合带压作业施工。（二）六级以上大风、能见度小于井架高度的浓雾、暴雨雷电等恶劣天气，应停止带压施工。（三）非特殊情况（如抢险），应避免夜间带压施工（四）带压作业前应根据施工井的井口状况，对带压作业井口装置进行地面加固支撑，以防止作业时的摇摆和振动井口而损坏套管头。（五）施工中，通过放喷或压井等方式进行降压处理，确保带压作业工作压力小于工作防喷器组、套管头的额定工作压力及套管抗内压强度三者最小值的80﹪。（六）对于关井压力高于21MPa及含硫化氢等有毒有害气体的天然气井，应采用液氮（氮气）等惰性气体将井筒内的天然气推入地层。—12—（七）天然气井，在进行起管柱作业前，应用清水或液氮置换出油管堵塞器以上管柱内的天然气和液态烃类物质。（八）天然气井的工序管柱和完井管柱，在需要起堵塞器之前应用清水或惰性气体置换出管柱内存留的空气。第十二条应急预案要求带压作业单位应按相关标准和规定，制定应急预案和处置方案。第五章施工准备第一节提升设备准备第十三条带压作业提升装置的组成带压作业提升装置包括举升液压缸、卡瓦组（或卡瓦）、桅杆（或修井机）和连接盘等。第十四条带压作业提升装置的技术要求（一）承重部件的机械强度和承载能力应满足施工要求，能够承载井内管柱的最大轴向力，保证安全起、下管柱作业。（二）卡瓦组（或卡瓦）的夹紧力应满足井内管柱轴向力的需要，保证在起下作业过程中，管柱既不上窜，也不下掉。井口压力小于21MPa的井，可用闸板式卡瓦代替卡瓦组工作。（三）修井机井架（桅杆）的高度应满足起下管柱长度的需要。井架高度应不低于21米。第二节井控装置的准备—13—第十五条带压作业井控装置的组成（一）井控密封装置安全防喷器组：包括剪切闸板防喷器、全封闸板防喷器和与工作管柱外径适配的半封闸板防喷器。工作防喷器组：包括与井内工作管柱外径适配的上、下半封单闸板防喷器和环形防喷器。（二）液压控制装置液压泵源、液压控制操作台和液压管线。（三）井控管线（管汇）放喷管线（放喷节流管汇）、压井管线（压井管汇）和压力平衡管线。第十六条带压作业井控装置配备为保证带压作业正常、安全进行，预防井控事故发生，将带压作业环空压力控制过程分三级，并根据压力控制级别配备相应的井控装置，见表2。分级分项第三级第二级第一级控制状态工作状态压力控制安全保障状态压力控制应急状态压力控制井控设施配备要求根据施工井压力等级、产量、介质等配备环型根据施工井压力等级、产量、介质等配备闸板防喷一类井的安全防喷器组应配备剪切闸板和全封闸板—14—表2带压作业井控分级及井控设施配备（一）安全防喷器组配备依据施工井的地层压力、管柱结构和井内流体性质确定安全防喷器组压力等级及组合形式。安全防喷器组压力等级不小于地层压力。安全防喷器组由下至上应配备全封闸板防喷器、半封闸板防喷器。一类井要在全封闸板防喷器上部配备剪切闸板防喷器，见附录C.1。（二）工作防喷器组配备1．依据井口压力确定工作防喷器组的压力等级。工作防喷器组各组件的额定工作压力应大于井口压力。2.根据施工井的类型和施工内容不同，应配备不同数量和类型的防喷器。一类井和二类井应配备两台半封闸板防喷器和一台环形防喷，见附录C.1和附录C.2；三类井可配备一台半封闸板防喷器和一台环形防喷，见附录C.3；从事打捞、在带压作业井口装置内倒扣等特殊起下作业时，应增配一台全封闸板防喷器，安装位置见附录C.1.2、C.2.2、C.3.2。防喷器、闸板防喷器器，其数量根据管柱规格进行配套防喷器目的保证工作状态下能安全平稳地起下管柱确保工作状态下的安全可靠性剪断管柱，实施安全关井，保障井口安全—15—3．在安全防喷器和工作防喷器之间至少应配备一个压力平衡四通。（三）液压控制装置的配备1．液压控制装置的所有液压部件（包括软管、接头、方位阀和管类）额定工作压力值不应小于液压泵源输出的额定压力。2．液压泵源的液压油箱应装配出气口。3．液压控制装置要配备一定容量的蓄能器组。蓄能器容量满足：当液压泵源发生故障时，保证使用蓄能器的能量连续关闭环形防喷器、开关闸板防喷器两次后,蓄能器的压力至少保持在8.4MPa；或使用储能器能量只关闭环形防喷器，至少10分钟内蓄能器压力不低于8.4MPa。4．根据带压作业井类型的不同，配备不同数量和类型的液压控制装置。一类井应配备两套液压控制装置。其中，一套液压控制装置用于控制安全防喷器组并实现远程控制，另一套用于控制工作防喷器组和提升装置。在施工时，两套液压控制装置全部运转工作；二类井最低配备一套独立的液压控制装置；三类井液压控制装置可以与修井机共用一个液压泵源。（四）井控管汇的配备应按照所在油区的井控规定（细则）执行。第十七条带压作业井口装置的基本组合根据施工井类型和施工内容确定带压作业井口装置的组合—16—形式，具体见附录C。进行油管传输射孔或起、下单个工具长度大于2米的井，应在安全防喷器组和