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贝克休斯MINI-BETA工具防砂作业流程

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贝克 MINI BETA 工具 作业 流程
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砂作业流程及安全风险分析一、地层出砂危害及防砂作业的目的出砂危害:油、气井出砂如果得不到治理,就会越来越严重,致使出砂油、气井不能有效的开发。出砂的危害主要表现在以下三个方面: (1)减产或停产作业;(2)地面和井下设备磨蚀;(3)套管损坏、油井报废,所以要进行防砂作业。防砂目的:延长井的生产寿命;保护地面设施;降低生产井的维修费用。二、防砂作业步骤及注意事项1、作业工具准备作业前首先需要知道井的基本数据,包括套管磅级、射孔数据、筛盲管扣型等,根据不同井的情况准备手工具和各种变扣接头。手工具一般包括:管钳、卷尺、航空剪刀、筛规、安全卡瓦、提丝、裁纸刀、内径规、外径规、钢丝刷、锉等。各种变扣接头主要包括:筛盲管防喷变扣(根据筛盲管尺寸定) ,冲管防喷变扣、座封工具与钻杆连接的变扣(视作业平台钻杆尺寸决定,7”井座封工具上部接头扣型为 2-7/8””井座封工具上部接头扣型为 3”、循环头、试压堵头等。2、作业流程(以一次 2层 9”防砂井为例)2.1、电缆座封沉砂封隔器工具组合:沉砂封隔器 + 电缆座封工具+ 马龙头 + 电缆沉砂封隔器的坐封位置要参照测井曲线避开套管接箍。沉砂封隔器应坐封于底层射孔段底部以下大约 5~8。注意事项: 电缆下入" 沉砂封隔器时,关闭全船无线电通讯,停止一切电弧焊作业,平台所有人员禁止使用手机。如果电缆坐封" 沉砂封隔器有困难,可用钻杆下入液压座封工具。钻杆下入液压座封工具步骤为:1) 工具组合为:"封隔器+液压坐封工具 + 变扣 + 3"钻杆(具体柱数根据同位素的深度来定)+ 同位素接头(3" × P) + 3"钻杆。2) 到位后,测量并记录上提下放悬重。3) 保持管柱处于上提状态,座卡瓦,电测校深。4) 根据校深结果上提或下放管柱使" 沉砂封隔器处于座封位置。注意事项:"沉砂封隔器座封位置要避开套管接箍。5) 投 16"座封球,接管线,开泵小排量顶替座封球,此过程注意泵压变化。6) 按如下步骤座封"砂封隔器:5005;1300;1800;2300。注:如果管柱打不起压,则投 1”备用球,打压座封。7) 上提超过原上提悬重 10 吨,下压 5 吨确认卡瓦咬住套管壁;关防喷器(,环空打压 2000x 10力不降,验胶皮,) 则将管柱置于中和点位置正转 12脱手。9) 上提管柱 5 米,正打压 3800右,剪切球座。注:如果用备用球座封"砂封隔器,则上提管柱后反循环出备用球。10) 起钻(注意随时补充工作液,保持井筒内液面在合适的高度) 。2.2 防砂作业2.2.1 下入外层管柱准备合适尺寸的筛管支架、筛管、盲管和冲管提升短节,并按下列顺序连接、下入防砂管柱井下固定部分, (见附图 1):(1) 190性爪定位密封总成(2) 下层筛管 5"基管,55,×P(3) 下层盲管,5" ,55,×P(压裂井采用 管)(4) 隔离封隔器总成:最大外径 内径 由下而上包括:1、密封筒,带负荷显示倒角,6 5/8" ×5 1/2" 2、190S”充填滑套总成,下部密封短节带负荷显示倒角,上下带有 6延伸管 6 5/8"×密封筒 ,带负荷显示倒角 ,6 5/8"×5 1/2",反向连接4、96B -60“隔离封隔器 6 1/2"反扣 B×5 1/2" 、密封筒 5 1/2”×6 1/2”反扣 P(5) 上层筛管 5"基管,55 ,×P(6) 上层盲管,5",55 ,×P(80 盲管)2.2.2 下入中层和中心管柱用 5"卡瓦和合适的安全卡瓦将最后一根 5"盲管座到井口上;准备4"冲管支架、卡瓦座及卡瓦、提升接头,然后依次下入内管柱防砂服务工具总成:按以下顺序连接下入充填服务工具 注:所有密封件必须擦干净涂上黄油。① 底部隔离密封总成( 由下至上包括:① 带引鞋的单流阀② 190封单元( 11 个,根据需要还可加长)③ 190公带孔密封短节④ 变扣接头,4" B×N B② 4"管 B×P③ 190B“择性转换工具总成 4"×P(已在陆地组装好)a) 变扣接头 2 7/8"×4"“套关闭工具,2 7/8" x P c) 2 7/8"单流阀(带挡环),2 7/8" ×变扣接头 N P×2 7/8" e) 1901 组密封件,反向连接,N B x 190负荷显示器g) 1902 组密封件,N B x 190孔密封短节,N B x “套开/关工具,2 7/8" x P j) 1901 组密封件,N B x 190C”旁通短节,N B x 1906 组密封件,N B x P④ 2 3/8” “O”型密封旁通短节,4"×8N P⑤ 4"管⑥ 将以上的 4"冲管和充填服务工具座在 4"支架台上并打好安全卡瓦。⑦ 按下列顺序连接并下入 2 7/8"中心管。1)5光插入定位短节( 2 7/8" P)2)2 7/8" 心管⑧ 缓慢下放 2 7/8"中心管并使其座在 2 3/8" “O”型密封旁通短节内。⑨ 2 7/8"中心管上部装盲堵,将带有泵连接接头的 4"起吊冲管短节接到 4"冲管上,接好地面试压管线,并对地面管线通水缓慢试压至 3500x 5降为合格。 注:4"起吊冲管短节必须足够长,以便充填服务工具能够下进 5 1/2"盲管内而到达下入位置。⑩ 在底层循环充填位置对 4"冲管及 2"中心管的环空试压3000’不降为合格(检验 5抛光插入定位短节和单流阀)。 注:底层循环充填位置即为第一负荷显示位置,此位置充填孔与反循环孔不相通⑪ 继续下放充填服务工具到下层正常下入位置,在管柱上做好标记。 注:4"起吊冲管下入 5 1/2"盲管内的长度与顶部封隔器总成下部露出的4"冲管长度相等⑪ 下放充填服务工具,拆试压接头,卸掉 2 7/8"中心管上部的盲堵。⑪ 连接顶部“隔器总成310 X 5 1/2" +4"P+ 2 7/8"。该总成包括:2 7/8"中心管、 4"服务工具部分、隔器充填滑套总成及座封工具等(已在陆地组装好):1)2 7/8"心管:2)充填服务工具部分:A、4"管短节B、变扣接头 N B×4"C、190 组特殊密封件D、190 组密封E、190孔密封接头F、190 组密封G、变扣接头 3 1/2"×N 转接头I、190压座封接头,包括:扣接头 N B×3 1/2"90 组密封件90位接头90心管封帽簧撑体部接头3)隔器总成A、封筒 ,下端带负荷显示倒角,6 5/8" ×5 1/2"B、190”充填滑套总成,下部密封短节,下端带负荷显示倒角,上下带有 8"延伸管,6 5/8"×封筒,下端带负荷显示倒角,6 5/8"×5 1/2 " D、变扣,7 5/8"B×5 1/2"E、磨铣延伸短节 7 5/8"×6隔器 7 5/8" 6#“封工具⑪ 连接短钻杆。下入一柱钻杆,关万能,缓慢开泵反循环,验证能否反循环,确定各工具连接是否正确。2.2.3 下钻(1) 严禁猛停猛放,坐卡瓦和提卡瓦时起下要缓慢,下入速度控制在1 柱/90 秒。(2) 不允许转动转盘。(3) 只在公扣端涂少量丝扣油。(4) 连接地面管线,并对地面管线通水试压:1)提前启动防砂泵和搅拌器。2)连接地面管线,通水后试压 50000降为合格,合格后放压至零。3)调节自动放压阀工作压力为 4300对之进行测试。4)调节自动停泵压力为 4300对之进行测试。5)对环空地面管线试压 35000降为合格,放压。6)调节环空自动放压阀工作压力为 3000对之进行测试。注意事项:严禁猛停猛放,坐卡瓦和提卡瓦时起下要缓慢,下入速度控制在 1 柱/60 秒。封 ) 在下探沉砂封隔器之前测上提下放负荷。(2) 缓慢下放插入到沉砂封隔器内,加压 5T,然后上提负荷增加10T,使管柱提出沉砂封隔器,重复两次确认到位,上提至中和点并在井口钻杆上做好标记((3) 配管,连接地面管线,试压 50000降为合格。注:在标记位置以上多留出钻杆 6 米左右,以便下步作业(4) 下放管柱到插入沉砂封隔器,上提至标记位置((5) 座封“部封隔器;13005’→0;1800’→0;2300’ →0。注:如果管柱打不起压,则上提管柱反循环清洗单流阀阀座,放回到原位置重新打压座封;如果管柱还打不起压,则投 1 3/4"备用球,打压座封。(6) 上提超过正常上提悬重 10T 验封。(7) 下放管柱,加压 5T,然后上提至中和点。关万能防喷器,环空打压 2000’验封。(8) 打开万能防喷器,正转 12~15 圈,使充填服务工具脱手。(9) 缓慢上提管柱确认工具已脱手。注:如果用备用球座封“则上提管柱到反循环位置反循环出备用球。封隔离封隔器和砾石充填作业下放管柱至底层正常下入位置((1) 上提管柱至第一个负荷显示位置,这是底层循环充填位置(。(2) 上提管柱到反循环位置,关闭砾石充填滑套酸洗 1 个钻杆容积,反循环将酸液回收。注:1) 反循环位置可以通过液压方式找到,关万能防喷器,环空打压500慢上提管柱至压力下降为止,是开始反循环位置,继续上提约 循环位置。(3) 将管柱定位在第二个负荷显示位置,这是座封底层隔离封隔器位置((4) 在 置再上提 右,是隔离封隔器的验封位置 ((5) 连接管线建立正循环,记录泵压,泵速不得超过 26) 下放管柱至 置(中和点)后再上提到 置(即第二个负荷显示位置)。(7) 打压座封隔离封隔器:2300’ →0。放压至 500提至压力降,然后正循环确认无返出,证明封隔器已座封。注:封隔器座封,压力泄到上部射孔段内(8) 上提管柱到第一负荷显示位置,这是底层循环位置((9) 上提管柱通过第一负荷显示位置,继续上提到反循环位置并做好标记(记录泵速和相应泵压。(10)在挤注位置分别以110排量试挤并记录相应排量下的泵压及套压,在得到最后的挤注压力后,迅速停泵获得瞬时关井压力,同时根据压力的递减获得裂缝闭合压力。用 裂软件程序绘制压力 /流量曲线,求得裂缝延伸压力。确定充填方式和泵排量。(11)根据试循环和试挤的结果,按照防砂程序对底层进行高速循环充填或微压裂充填。a)高速水充填:根据试挤结果,从防砂泵所能达到的和井下工具(主要是隔离封隔器及盲管)所能承受的最大泵速下的环空压力来看,该层不能压开,即最大泵速所获得的环空压力不能达到地层破裂压力,则可采用高速水充填。充填时泵速可稍低于最大泵速,砂浆到达射孔段时控制返出量和环空压力,环空压力低于隔离封隔器允许的最大压力,最大限度的匀速将砂浆填满射孔孔眼,出现脱砂压力后停止加砂,保持泵压缓慢以逐级方式降低泵速至1泵。高速水充填时,环空压力低于地层破裂压力,砾石能充满射孔孔眼。b)微压裂充填: 根据试挤结果,在泵能达到的泵压及排量情况下,地层可以被压开,则该层可以采用微压裂充填。充填时关闭环空,环空压力稍高于地层破裂压力,将砂浆打入压开的裂缝,填充足量的砾石,直到出现脱砂压力后停止加砂,保持泵压缓慢以逐级方式降低泵速至 1泵。微压裂充填时,环空压力高于地层破裂压力,砾石充满射孔孔眼及压开的裂缝。(12)若进行压裂充填,则用 液,以 15 排量对底层做 续 10 分钟左右,并且将胶液顶替过射孔段顶部 2 桶左右,一旦停泵后记录 力和线性胶液摩阻。(13)做完 析之后,根据结果重新输入数据拟合调整压裂设计。(14)根据重新拟合的压裂设计对底层进行压裂充填。注意事项:a) 若高速水充填,应有控制地打开井口返出阀门;若挤注/压裂充填,应关闭返出阀门。b) 在充填过程中因温度和压力变化而使钻柱收缩,而且由于各位置之间距离较小, 所以在充填过程中要有专人特别注意观察指重表和环空返出情况。如需要,可提高储能器压力以防止环空返出。停泵一段时间后管柱会伸长到原来长度。(15)一旦底层充填达到脱砂压力,立即给环空加压 500少),迅速倒阀门至反循环,同时立即将工具上提到反循环位置,开泵大排量反循环洗井,直至将钻杆里的陶粒全部清洗干净为止。(16)缓慢停泵,观察油管无压力后,将管柱下放到底层循环充填位置, 以 排量检验充填效果。若能达到脱砂压力,则底层充填合格;若不能达到,视情况继续进行循环充填,直至合格为止。(17)重复 9,对上层进行砾石充填。注意事项:a) 掌握合理的施工进度与天气情况,尽可能将防砂作业安排在好天气进行。b) 施工前地面管线、管汇必须固牢(每隔 5m 一点),应先通水,再试压 50000′,不降为合格。必须严格执行试压标准,试压时人员必须远离高压管线、管汇。c) 充填施工过程中,无关人员必须远离防砂泵、高压管线、管汇及钻台井口区域。d) 充填施工时,泥浆泵应处于待机状态,做好反循环冲砂的准备工作。e) 充填完毕上提管柱反循环动作要迅速,防止砂卡、砂堵事故发生。f) 起钻时注意补充工作液,保持液面在合适的高度。钻(注意井筒液面情况,适当灌入工作液)三、安全风险分析作业步骤 安全风险 可能造成的后果 预防措施摆放防砂管柱 吊物伤人、挤手、砸脚、 人员伤害 注意头顶有无吊物、吊车下放管柱时注意手和脚的位置下防砂管柱 1、 入井管柱没有通径2、 防止井下落物3、顶部封隔器和隔离封隔器损坏1、影响防砂作业,甚至造成事故2、造成井下落物事故3、重新换新的封隔器,如果没有备用,浪费工时和财力1、入井管柱必须通径2、盖好井口3、下封隔器前画好线,上扣时大钩下放,专人负责查看封隔器有无旋转防砂作业 管线试压砂卡1、管线刺漏伤人2、防砂服务工具无法提出外层管柱,造成砂卡事故1、固定管线、无关人员远离 2、一旦出现脱砂压力,及时环空备压并倒至反循环冲砂
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