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20110624含硫气田石油工业标准及推荐作法

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20110624 气田 石油工业 标准 推荐 作法
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含硫气田石油工业标准及推荐作法,主讲人:刘殷韬,,二○一一年六月,1、标准和标准化,2、含硫气田相关标准,,3、国内涉酸标准内容摘要,4、典型井例,国家标准定义 标准是对重复性事物和概念所做的统一规定,它以科学、技术和实践经验的综合为基础,经过有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定的形式发布,作为共同遵守的准则和依据。,1、标准和标准化,什么是标准,国际标准化组织定义 标准是由一个公认的机构制定和批准的文件。 它对活动或活动的结果规定了规则、导则或特殊值,供共同和反复使用,以实现在预定领域内最佳秩序的效果。,?,(l)标准的本质属性是一种“统一规定”。这种统一规定是作为有关各方“共同遵守的准则和依据”。根据中华人民共和国标准化法规定,我国标准分为强制性标准和推荐性标准两类。强制性标准必须严格执行,做到统一。推荐性标准国家鼓励企业自愿采用。但推荐性标准如经协商,并计入经济合同或企业向用户作出明示担保,有关各方则必须执行,做到统一。,1、标准和标准化,(2)标准制定的对象是重复性事物和概念。这里讲的“重复性”指的是同一事物或概念反复多次出现的性质。只有当事物或概念具有重复出现的特性并处于相对稳定时才有制定标准的必要,使标准作为今后实践的依据,以最大限度地减少不必要的重复劳动,又能扩大“标准”重复利用范围。,1、标准和标准化,(3)标准产生的客观基础是“科学、技术和实践经验的综合成果”。这就是说标准既是科学技术成果,又是实践经验的总结,并且这些成果和经验都是经过分析、比较、综合和验证基础上,加之规范化,只有这样制定出来的标准才能具有科学性。,(4)制定标准过程要“经有关方面协商一致”,就是制定标准要发扬技术民主,与有关方面协商一致,做到“三稿定标”。即征求意见稿一送审稿一报批稿。如制定产品标准不仅要有生产部门参加,还应当有用户、科研、检验等部门参加共同讨论研究,“协商一致,”这样制定出来的标准才具有权威性、科学性和适用性。,1、标准和标准化,(5)标准文件有其自己一套特定格式和制定颁布的程序。标准的编写、印刷、幅面格式和编号、发布的统一,既可保证标准的质量,又便于资料管理,体现了标准文件的严肃性。所以,标准必须“由主管机构批准,以特定形式发布”。标准从制定到批准发布的一整套工作程序和审批制度,是使标准本身具有法规特性的表现。,1、标准和标准化,规范,石油工业标准,1、标准和标准化,什么是标准化,?,为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动,即制定、发布及实施标准的过程,称为标准化。通过标准及标准化工作,以及相关技术政策的实施,可以整合和引导社会资源,激活科技要素,推动自主创新与开放创新,加速技术积累、科技进步、成果推广、创新扩散、产业升级以及经济、社会、环境的全面、协调、可持续发展。,1、标准和标准化,标准层次《中华人民共和国标准化法》将标准划分为4个层次。,1、标准和标准化,1、标准和标准化,国家标准:对需要在全国范围内统一的技术要求,应当制定国家标准。国家标准由国务院标准化行政主管部门编制计划和组织草拟,并统一审批、编号、发布。,行业标准:对没有国家标准又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准,作为对国家标准的补充,当相应的国家标准实施后,该行业标准应自行废止。行业标准由行业标准归口部门审批、编号、发布,实施统一管理。行业标准的归口部门及其所管理的行业标准范围,由国务院标准化行政主管部门审定,并公布该行业的行业标准代号。,1、标准和标准化,地方标准:对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的要求,可以由省、自治区、直辖市标准化行政主管部门统一编制计划、组织制定、审批、编号、发布。,企业标准:是对企业范围内需要协调、统一的技术要求,管理要求和工作要求所制定的标准。企业标准由企业制定,由企业法人代表或法人代表授权的主管领导批准、发布。企业产品标准应在发布后30日内向政府备案。,标准执行的优先级别● 当同一目标在多个标准内被规范,如何选用标准?通常:按各个标准最高要求叠加。● 当最高要求难以达到,或依据实际情况无需达到,怎么办?1、不得低于国家标准2、考虑强制性标准优先3、考虑同层次标准发布时间在后的标准优先4、考虑针对性的企业标准优先5、向标准主管部门走正式程序申请,批复后执行,1、标准和标准化,典型事例:川东北地区执行AQ2012《石油天然气安全规程》存在的问题,1、标准和标准化,问题一:油基钻井液的使用,“5.2.3.3 钻井液设计应符合下列规定:——含硫化氢气层应添加相应的除硫剂、缓蚀剂并控制钻井液pH值,硫化氢含量高的井一般应使用油基钻井液,并符合4.5.7的规定;”,在川东北地区,考虑以下理由: 1、探井中使用油基钻井液不利于产层监测和发现; 2、川东北地区地层裂缝、溶孔、溶洞发育,漏失严重,分布面广,金鸡1井仅二开钻进中就漏失钻井液77334m3; 3、在川东北地区,油基钻井液材料组织困难。 4、易造成环境污染和安全隐患。,1、标准和标准化,问题二:井控装置的压力等级,“5.2.3.4 井控装置应符合下列规定:——根据所钻地层最高地层压力,选用高于该压力等级的液压防喷器和相匹配的防喷装置及控制管汇。含硫化氢的井要选相应压力级别的抗硫井口装置及控制管汇;”,川东北工区执行该技术要求存在以下困难:A、部分区块地层压力已达到或高于105MPa,按照此标准需要选择140MPa防喷器组,目前国内外尚无此类定型产品。B、目前尚无达到如此高压力等级的套管产品,即使井控装置达到压力等级要求,也无法保障套管的安全使用。,1、标准和标准化,问题三: 套管柱强度设计系数,“5.2.3.5.1 套管柱应符合下列规定:——套管柱强度设计安全系数:抗挤为1.0~1.125,抗内压为1.05~1.25。抗拉为1.8 以上,含硫天然气井应取高限;”,SY/T5322-2000 “套管柱强度设计方法” 和AQ2012-2007“石油天然气安全规程” 虽然同属行业标准,但 AQ2012-2007是强制性标准,而SY/T5322-2000是推荐标准。因此,AQ2012-2007是进行钻井工程设计的主控标准。,1、标准和标准化,问题三: 套管柱强度设计系数,在川东北地区,鉴于陆相地层埋藏深、不稳定地层多和压力层系多的诸多因素,Φ339.7mm和273.1mm的套管在大部分区域下入较深,若是完全执行 “套管柱强度设计方法”SY/T5322-2000或是“石油天然气安全规程”(AQ2012-2007)标准,同时满足抗硫、抗拉、抗内压要求,则很难甚至无法找到合适的管材。,1、标准和标准化,问题四: 套管抗二氧化碳腐蚀性,“5.2.3.5.1 套管柱应符合下列规定: ——含硫化氢的井在温度低于93℃井段应使用抗硫套管;含二氧化碳的井应使用抗二氧化碳的套管;既含硫化氢又含二氧化碳的井应视各自含量情况选用既抗硫又抗二氧化碳的套管。……;”,在川西勘探开发区块,沙溪庙组完钻垂深2400~2800m,地层压力40~50MPa,在生产情况下井口压力10MPa左右,CO2平均含量0.38%,井口CO2分压0.038MPa。因此,按AQ2012-2007需要选择抗CO2腐蚀的材质。川西地区以沙溪庙组为主要目的层的井较多,储层致密且产量较低,平均产量低于1万方/天,标准执行难度大。目前川西地区普遍作法是:当CO2分压大于0.2MPa即采用抗CO2腐蚀材质。从上百口中深井的生产情况看,普通套管也能够满足需要,至今未出现因CO2腐蚀造成的沙溪庙组气井停产。,1、标准和标准化,2008年2月28日至3月1日,国家安全生产监督总局组织专家,对川东北地区进行了现场调研和专题研讨后,形成了对标准执行的指导意见(安监总厅政法函[2008]128号):,1、标准和标准化,2、含硫气田相关标准,,3、国内涉酸标准内容摘要,4、典型井例,2、含硫气田相关标准,俄罗斯、伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯等国家天然气资源丰富,已探明天然气储量超过世界总探明储量的60%,而探明储量不足世界7%的美国、加拿大和欧盟主要国家,因工业基础雄厚、工程技术先进、标准规范起步早,是国际石油天然气工业标准的主要制定国。,2、含硫气田相关标准,1、ISO系列标准,2、NACE系列标准,3、API系列标准,4、ASTM系列标准,5、加拿大系列规定和推荐作法,国外相关标准,,2、含硫气田相关标准,ISO(国际标准化组织),ISO成立于1946年,是一个最具有权威性的、全球性的国际标准化组织,它主要致力于制修订全球范围内统一的国际标准。其标准覆盖了除IEC(国际电工委员会)制定的电工标准和ITU(国际电信联盟)制定的通讯标准以外的所有其他行业。在ISO现有184个技术委员会制定的标准中,与石油天然气工业直接有关的主要有三个:ISO/ TC28“石油产品及润滑剂”技术委员会、ISO/ TC67 “石油、石化和天然气工业用材料、设备和海上结构”技术委员会与ISO/TC193“天然气”技术委员会。,2、含硫气田相关标准,NACE成立于1943年,是目前世界上最大的防腐技术组织,其职责是提高公众对腐蚀控制和预防技术的认识。NACE的主要工作包括调查,研究和介绍腐蚀技术的发展动态,设置共同的行业标准,并提供相关培训项目。NACE标准是为腐蚀预防和控制领域设定的非强制性指南,包括方法,设计和材料选择等研究热点。,NACE(美国防腐工程师协会),2、含硫气田相关标准,API成立于1919年。API成立之初,促进其发展的推动力是钻井和采油设备对标准化工程规范的需要,随着石油工业的发展,目前API涉及到整个石油行业的石油勘探、生产、运输、炼制及市场等各个方面,并因其具有技术的先进性、准确性以及内容的完整、统一性,长期以来,一直领导着世界石油工业技术发展的潮流,影响面广,国际地位十分突出,被作为事实上的“国际石油工业标准”为世界石油工业所接受和采用。,API(美国石油学会),2、含硫气田相关标准,ASTM成立于1898年,是一个国际性的标准机构,其技术委员会下共设有2004个技术分委员会。早期的ASTM主要是研究解决钢铁和其它材料的试验方法问题。随着其业务范围的不断扩大和发展,学会的工作中心不仅仅是研究和制定材料规范和试验方法标准,还包括各种材料、产品、系统、服务项目的特点和性能标准,以及试验方法、程序等标准。ASTM的标准类型有:技术规范、指南、试验方法、分类法、标准惯例、术语、定义,还包括试验报告及试验方法。目前,ASTM发布的含硫化氢标准基本上是试验方法类以及材料中硫化氢、硫成分测定的标准。,ASTM(美国材料与试验协会),2、含硫气田相关标准,加拿大拥有丰富的天然气资源,在开发酸性气藏方面具有较长的历史和较为成熟的经验,并总结形成了一系列指导该类气田勘探开发的重要基础文件,即为我们所知的IRP (Industry Recommended Practice)和GTSW(Guide To Safe Work)。两套文件中,以作业导则、指南及推荐作法等形式,规定了酸性油气田开发作业术语、分类方式、记录文件编制、设计、选材、作业要求、施工及操作方法、应急处置、HSE要求等内容,在工程操作性和相关参数的确定性方面比ISO和API更加具体和细化。它吸收和引用了API、ISO等国际通用标准的相关依据,在对酸性环境的分类及不同级别的响应方式上更具体的结合了自身的地区特点。,加拿大系列规定和推荐作法,2、含硫气田相关标准,2、含硫气田相关标准,国家标准:涉及含硫油气田的标准主要有3项行业标准:安全行业相关标准主要有4项 石油行业相关标准主要有20项企业标准:中国石化针对川东北三高气田勘探开发制定了51项企业标准。,川东北地区勘探开发工作存在“深、硬、斜、喷、卡、漏、毒”等世界级技术难题。,2、含硫气田相关标准,川东北酸性气田勘探开发系列标准,整个川东北工区处于长江上游水源保护区内,环境十分敏感。,气候条件潮湿多雨,水系较多、沟壑纵横,极易发生山洪、泥石流等自然灾害。,工程涉及企业众多、规模空前,加之建设周期长,地区跨度大,工期要求紧,施工任务重等客观因素,工程安全环保质量等监督管理难度极高。,后方依托资源匮乏,一旦发生突发事件,当地社会很难提供有效支援。,地表山区密布、地势偏陡、作业面相对高差较大。,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,2003年12月23日重庆市开县LJ16H井起钻过程中发生强烈井喷,井口失控,高含H2S的天然气随空气流动大面积扩散,造成243人死亡,2142人住院治疗,65000人疏散,直接经济损失6423.31万元,酿成钻井史上罕见的井喷特大灾难事故。,2005年12月15日普光9井发生溢流,因该井井身结构设计缺陷,表层套管下深不够,溢出气体与压井液从表套鞋处窜入普光河内,造成污染。,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,2006年3月25日LJ2井因套管破损,天然气由地下进入距其1.29公里的高桥镇河沟,并泄漏至地表。该井原测试产量63.2×104 m3/d,H2S含量125.3g/m3,CO2含量106.88 g/m3。4月6日泄漏气源被彻底堵住。,2006年7月26日毛坝4井在处理卡钻过程中发生溢流,因产出气中高含H2S,钻具在2000m左右氢脆断入井下,造成重大财产损失。,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,普光气田开发全面铺开和周边探井的加快部署,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,在保证安全第一、科学先进、保护环境和实用有效的基础上,通过调研国内外相关气田勘探开发标准,总结分析川东北地区现有的相关资料,结合川东北地区勘探开发工程施工的特点,借鉴国内外油公司有关气田勘探开发的经验做法,尽快建立一系列技术标准,把成功的经验和失败的教训科学地总结,体现在企业标准的文本中,作为指导高含硫气田勘探开发生产施工的指导依据。,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,川东北系列新标准的选题重点放在强化工程设计规范、规范施工作业和现场检查验收要求、推荐资料处理和解释方法、规范技术装备应用条件等涉酸的几个方面。,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,按照工程建设进度和技术需求:钻井-测试-集输,川东北酸性气田勘探开发系列标准,2、含硫气田相关标准,1、标准和标准化,2、含硫气田相关标准,,3、国内涉酸标准内容摘要,4、典型井例,3、国内涉酸标准摘要,● GB/T 20972.1-2007《石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料 第1部分:选择抗裂纹材料的一般原则》(实施日期:2007-11-1,等同采用ISO 15156-1-2001) ● GB/T 20972.2-2008《石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料 第2部分:抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁》(实施日期:2009-3-1,修改采用ISO 15156-2-2003) ● GB/T 20972.3-2008《石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料 第3部分:抗开裂耐蚀合金和其他合金》(实施日期:2009-3-1,修改采用ISO 15156-3-2003),一、国家标准,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 0611-2008 高含硫化氢气田集输管道系统内腐蚀控制要求,4 集输管道系统内腐蚀控制设计要求4.1 一般要求4.1.1 ...“应测定输送介质中腐蚀性杂质的含量,至少包括:a)硫化氢。b) 二氧化碳。c)氯化物。d)水和水质。e)pH值。f)元素硫。”4.1.2 ...“高含硫化氢气田集气系统应考虑的主要破坏形式有腐蚀减薄、点蚀、冲蚀、氢鼓泡、氢致开裂、硫化物应力开裂或应力腐蚀开裂。”4.1.4.2 金属材料应按照SY/T 0599或GB/T 20972的规定进行选择。4.1.4.3 ...“应对材料进行模拟现场环境的耐蚀性评价。”4.2.1 ...“高含硫化氢天然气湿气管输流速宜控制在3m/s~6m/s范围内。4.2.3 ...“可以采用脱水工艺进行干气输送,”...“是否经济”。4.2.4.1 “在高含硫化氢湿气集输系统应设置缓蚀剂加注系统,”...。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 0611-2008 高含硫化氢气田集输管道系统内腐蚀控制要求,6 腐蚀控制效果的评定6.1 评定方法6.1.1.1 常用的在线腐蚀监测方法有腐蚀挂片、腐蚀测试短管、电阻探头、线性极化探头、电感探头、电化学噪音探头、氢探头、电指纹等,一般应同时采用两种以上的评定方法。6.1.2.1 定期对管输介质中的铁离子数、锰离子数、pH值、腐蚀组分及其含量进行分析,根据需要进行腐蚀性能试验。6.1.4 ...“采用漏磁、超声波等智能检测仪定期对管道进行检测,确定腐蚀速度。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 0611-2008 高含硫化氢气田集输管道系统内腐蚀控制要求,6 腐蚀控制效果的评定6.2 评定周期6.2.1 “对于在线电子腐蚀监测系统,在监测系统开始运行的半年内,...每隔10d~30d进行腐蚀数据分析。在以后的操作过程中,...可以延长数据回收周期”。6.2.2 “对于失重腐蚀挂片,在一年内至少应检测两次,并且间隔时间不宜超过六个月。...”6.2.4 取样化学分析和腐蚀检测的评定周期不宜超过六个月。6.3.2 ...“腐蚀速率超过设计要求,或平均速率超过0.076mm/年或出现点蚀时,应调整腐蚀控制措施,...”,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法,4.1.4 培训时间含硫油气井作业相关人员应进行专门的硫化氢防护培训,首次培训时间不少于15h,每2年复训一次,复训时间不少于6h。4.2.6 警报的设置4.2.6.2 “第一级报警值应设置在闭限值[15mg/m3 (10ppm)],达到此浓度时启动报警,提示现场作业人员硫化氢的浓度超过阂限值,”... 。4.2.6.3 “第二级报警值应设置在安全临界浓度[30mg/m3(20ppm)],达到此浓度时,现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器,”... 。4.2.6.4 第三级报警值应设置在危险临界浓度[150mg/m3(100ppm)],报警信号应与二级报警信号有明显区别,警示立即组织现场人员撤离,”...。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法,5 井场及钻井设备的布置5.4 对可能遇有硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志,并遵守以下要求:a)井处于受控状态,但存在对生命健康的潜在或可能的危险[硫化氢浓度小于15mg/时(10ppm)],应挂绿牌;b) 对生命健康有影响[硫化氢浓度15mg/m3( 10ppm)-30mg/m3( 20ppm)],应挂黄牌;c)对生命健康有威胁[硫化氢浓度大于或可能大于30mg/m'( 20ppm)],应挂红牌。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法,6.7.2 钻井井口和套管的连接及放喷管线的高压区在现场不允许焊接。6.7.3 放喷管线应至少装两条,其夹角为900-1800,管线转弯处的曹头夹角不应小于1200,并接出距井口不少于100m;若风向改变时,至少有一条能安全使用,以便必要时连接其他设备(如压裂车、水泥车等)做压井用。6.7.4 井控装置、管材和井下工具及其配件在储放时应注明钢级,严格分类保管并带有产品合格证和说明书;运输过程中需采取措施避免损伤。6.7.5 防喷器大修时,若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺,则应在其后做大于620℃ 的高温回火处理。7.1.1 应对拟定探井周围3m,生产井井位2km范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测,并在设计书中标明其位置。7.1.2 在煤矿、金属和非金属矿等非油气矿藏开采区钻井,还应标明地下矿井、坑道的层位、分布、深度和走向及地面井位与矿井、坑道的关系。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法,7.2.4 钻开高含硫地层的设计钻井液密度,其安全附加密度在规定的范围内(油井0.05g/cm3-0.l0g/cm3,气井0.07g/cm3-0.15g/cm3)时应取上限值;或附加井底压力在规定的范围内(油井1.5 MPa-3.5 MPa,气井3MPa-5MPa)时应取上限值口。7.2.5 应储备井筒容积0.5倍-2倍的,密度值大于在用钻井液密度0.1 g/cm3以上钻井液。7.2.6 应储备满足需要的钻井液加重材料。7.2.7 应储备足量的除硫剂。7.2.8 在钻开含硫地层前50m,应将钻井液的pH值调整到9.5以上直至完井。若采用铝制钻具时,pH值控制在9.5-10.5之间。7.2.9 不允许在含硫油气地层进行欠平衡钻井。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法,10.1 严格按设计的钻井液密度执行,未经设计修改的申报、审批程序,不得修改设计钻井液密度,但不包括下列情况:a) 发现地层压力异常时;b) 发现溢流、井涌、井漏时。若出现上述异常情况,应关井求压,及时调整钻井液密度或压井,同时向有关部门汇报。10.2 利用钻井液除气器和除硫剂,控制钻井液中硫化氢的含量在50mg/m3 (33.3ppm)以下,并随时对钻井液的pH值进行监测。10.3 在油气层中进行起钻前,应先进行短程起下钻。10.4 钻头在油气层中和油气层顶部以上300m长的井段内的起钻速度应控制在0.5m/s以内。10.5 钢材,尤其是钻杆,其使用拉应力需控制在钢材屈服强度的60%以下。,3、国内涉酸标准摘要,石油天然气行业标准(SY),二、行业标准,● SY/T 6610-2005 含硫化氢油气井井下作业推荐作法,7. 9 井口点火方案7.9.1 点火 若存在应点火的必要性,宜制定井口点火方案。授权决定点火人员(宜为生产经营单位现场代表 ),应在应急预案中明确。 只有在万不得已的情况下才决定点火,而且只有在下述情况相当明确时才能进行: a)危及生命和财产安全; b)现场控制已毫无希望。 在任何情况下,若时间允许,宜尽量报告上级主管需要点火。但如果人身安全受到威胁,生产经营单位现场代表应毫不犹豫地作出点火决定。 如果井已点燃,硫化氢燃烧后会生成剧毒的二氧化硫(参见附录D),宜仔细监测二氧化硫的浓度。一旦作业区域二氧化硫浓度超过5.4mg/m3 (2ppm),非基本人员应撤到安全区域,基本人员宜戴上适当的呼吸保护设备(见6.5)a。,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,为规范含硫化氢天然气井安全生产活动,国家安全生产监督管理总局自2007年陆续发布了4项相关标准,包括:AQ 2012-2007《石油天然气安全规程》(2007-4-1实施)AQ 2016-2008《含硫化氢天然气井失控井口点火时间规定》(2009-1-1实施)AQ 2017-2008《含硫化氢天然气井公众危害程度分级方法》(2009-1-1实施)AQ 2018-2008《含硫化氢天然气井公众安全防护距离》(2009-1-1实施),3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2012-2007 石油天然气安全规程,5.2 钻井5.2.2 钻井地质设计5.2.2.1 应提供区域地质资料、本井地层压力、漏失压力、破裂压力、坍塌压力,地层应力、地层流体性质等的预测及岩性剖面资料。5.2.2.2 应提供邻井的油、气、水显示和复杂情况资料,并特别注明含硫化氢、二氧化碳地层深度和预计含量,已钻井的电测解释成果、地层测试及试油、气资料。探井应提供相应的预测资料(含硫化氢和二氧化碳预测资料)。5.2.2.3 应对高压天然气井、新区预探井及含硫化氢气井拟定井位周围5000m、探井周围3000m、生产井周围2000m范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测,在设计书中标明其位置,并调查500m以内的人口分布及其他情况。,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2012-2007 石油天然气安全规程,5.2.3.4 井控装置应符合下列规定:...——应制定和落实井口装置、井控管汇、钻具内防喷工具、监测仪器、净化设备、井控装置的安装、试压、使用和管理的规定。井底静止温度为120℃以上,地层压力为45MPa以上的高温高压含硫化氢天然气井应使用双四通。高压天然气井的放喷管线应不少于两条,夹角不小于120°,出口距井口应大于75m;含硫化氢天然气井放喷管线出口应接至距井口100m以外的安全地带,放喷管线应固定牢靠,排放口处应安装自动点火装置。对高压含硫化氢天然气井井口装置应进行等压气密检验,合格后方可使用;——放喷管线应使用专用标准管线,高产高压天然气井采用标准法兰连接,不应使用软管线,且不应现场焊接;,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2012-2007 石油天然气安全规程,5.2.6.2.2 在进入油气层前50m~100m,应按照下步钻井的设计最高钻井液密度值,对裸眼地层进行承压能力检验。调整井应指定专人检查邻近洼水、注气(汽)井停注、泄压情况。5.4.2.2.1 裸眼井段电缆静止不应超过3min(特殊施工除外)。仪器起下速度要均匀,不应超过4000m/h,距井底200m要减速慢下;进套管鞋时,起速不应超过600m/h,仪器上起离井口约300m时,应有专人在井口指挥,减速慢起。5.4.4.3.2 火工品的使用除应符合国家现行标准关于爆炸物品使用的规定外,还应符合下列要求:。。。——不应在大雾、雷雨、七级风以上(含七级)天气及夜间开始射孔和爆炸作业;,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2012-2007 石油天然气安全规程,5.5 试油(气)和井下作业5.5.2 地质设计5.5.2.4 应提供井场周围500m以内的居民住宅,学校、厂矿等分布资料;对高压、高产及含硫化氢天然气井应提供1000m以内的资料。5.5.6.1 高温高压油(气)井应采用气密封油管,下井管柱丝扣应涂耐高温高压丝扣密封脂,管柱下部应接高温高压伸缩补偿器、压力控制式循环阀和封隔器。,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2016-2008 含硫化氢天然气井失控井口点火时间规定,4 点火条件及点火时间4.1 含硫化氢天然气井出现井喷事故征兆时,现场作业人员应立即进行点火准备工作。4.2 含硫化氢天然气井发生井喷,符合下述条件之一时,应在15min内实施井口点火:1)气井发生井喷失控,且距井口500m范围内存在未撤离群众;2)距井口500m范围内居民点的硫化氢3min平均检测浓度达到100ppm,且存在无防护措施的公众;3)井场周边1000m范围内无有效的硫化氢监测手段。4.3 若井场周边1.5km范围内无常住居民,可适当延长点火时间。,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2017-2008 含硫化氢天然气井公众危害程度分级方法,3 含硫化氢天然气井公众危害程度分级方法4 硫化氢释放速率计算方法4.1 气井的硫化氢释放速率按式(1)计算: RR=A×qAOF×cH2S式(1)中:RR-气井硫化氢释放速率,m3/s A-7.716×10-8,(m3.d)/(mg.s) qAOF-气井绝对无阻流量最大值,104m3/d cH2S-天然气中硫化氢含量,mg/m3,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2017-2008 含硫化氢天然气井公众危害程度分级方法,4.2 在含硫化氢地区,未取得绝对无阻流量或硫化氢含量的气井应按下述方法计算: a)周边5km范围内含硫化氢天然气井数超过5口,分别取其绝对无阻流量和硫化氢含量最大的5个值,求其平均值后按4.1中的方法计算; b)周边5km范围内存在含硫化氢天然气井但井数不超过5口,分别取其绝对无阻流量和硫化氢含量最大的值,求其平均值后按4.1中的方法计算; c)周边5km范围内不存在含硫化氢天然气井,公众危害程度等级视为二级。,3、国内涉酸标准摘要,安全标准(AQ),二、行业标准,● AQ 2018-2008 含硫化氢天然气井公众安全防护距离,3.6 公众安全防护距离 public safety protection distance 井口至民宅、铁路及高速公路、公共设施、城镇中心的水平距离。4 公众安全防护距离要求,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,1、物探工程(2项),资料处理,Q/SH 0028-2007《川东北山地地震资料处理技术规范》,,,规定了川东北山地地震资料处理的项目、原始资料要求、叠加与偏移剖面处理的基本流程、处理质量控制和要求、资料处理成果、成果验收和存档,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,2、钻井工程(18项),包含了对基础技术(2项)、施工技术(12项)及配套装备(4项)的系列规范,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,3、录井工程(3项),Q/SH 0031-2006《川东北地区空气钻井条件下的录井技术规范》,,Q/SH 0032-2007《川东北地区PDC钻头钻井条件下的录井技术规范》,Q/SH 0195-2008《川东北常规地质录井技术规范》,详细规范了空气钻井条件下的气测录井、工程录井及岩屑录井项目内容。,详细规范了岩屑录井、岩屑自然伽马录井和岩屑图像录井的内容,并明确了钻井取心录井、荧光录井、钻井液录井、气测录井、工程录井、岩石热裂解地球化学录井应执行的行业标准。,,规定了川东北常规地质录井的条件、内容、方法,并对录井资料的录取和内容作了详细要求。,,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,4、测井工程(5项),Q/SH 0030-2006《川东北多极子阵列声波测井资料处理解释规程》,Q/SH 0037-2006《川东北天然气井含硫化氢条件下电缆测井作业要求》,Q/SH 0190-2008《川东北大斜度井、水平井裸眼测井施工操作规程》,Q/SH 0192-2008《川东北天然气井射孔技术规程》,Q/SH 0029-2006《川东北多极子阵列声波测井作业技术规范》,针对川东北地区高压深井、富含H2S、CO2腐蚀性气体的作业工况,明确提出相关装备指标和操作要求,从整体上提升工区内测井装备的抗硫能力,强化测井施工人员自我防护意识,保证测井施工的本质安全。,川东北地区水平井多数超过6000m,产层含H2S与CO2的应用条件,标准从人员与设备要求、测井作业现场条件、钻具输送测井施工要求、生产准备、 测前安全会议、测井作业、H2S的防护等方面作了详细规范。,针对川东北高压深井、富含H2S、CO2腐蚀气体的作业条件,对人员、个人防护设备、应急预案、射孔器材、施工条件、射孔作业及施工收尾作了详细规范。,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,5、试气测试及投产完井(13项),3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,6、集输工程(6项),3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,7、安全环保工程(4项),标准 “5 气体流量设计”中,推荐采用最小动能准则进行气体流量设计:,环空压力:,立管压力:,最小气体流量:,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,标准中 “6 设备配置要求”中 :,“6.1 空气压缩机”规定了气体钻井、氮气钻井和雾化钻井中使用空气压缩机的供气能力要求,并指出压缩机的额定气体流量应根据海拔高度、地面温度和湿度进行校正。,“6.2 膜制氮机” 要求其氮气纯度应连续可调,在氮气纯度为95%的条件下氮气流量应大于设计气体流量。若使用液氮,液氮设备的氮气流量应高于设计气体流量。,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,“6.3 增压机” 要求直径Φ444.5mm和Φ406.4mm 井眼,增压机配置应达到处理量120 m3/min的要求;氮气钻井或其它较小的井眼应按设计的气体流量配置增压机。增压机的额定压力不宜低于10.5 MPa。,“6.4 雾泵” 规定地质预告有潜在水层的情况下,应配备雾泵。雾泵的额定压力应不低于10.5MPa,最大排量不低于18m3/h。宜另配2 台化学剂注入泵,注入泵最大排量不低于1.25 L/min、最大泵压不低于14 MPa。,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,“6.5 排屑管” 规范了排屑管管径、长度、安装及装置配套要求。,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,标准 “7 准备”中 :,“7.1井场” 规范了对井场布局 和对燃烧池的要求,,,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,“8.4 钻井方式转化原则”规定了:8.4.1 地层出水不能进行气体钻井时,应转化成雾化、泡沫或常规钻井液钻井。8.4.2 污水池不能容纳产出的地层水和返出的泡沫时,雾化或泡沫钻井应转化成常规钻井液钻井。8.4.3 天然气含量连续大于3%,或井下连续发生两次燃爆,空气钻井应转化成氮气、雾化、泡沫或常规钻井液钻井。8.4.4 天然气产量连续高于8×104m3/d,氮气钻井应压井转化为常规钻井液钻井。8.4.5 发现硫化氢应终止气体钻井,并转化成常规钻井液钻井。8.4.6 井壁失稳,阻卡严重,应转化成常规钻井液钻井。,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0010-2009《川东北气体钻井技术规范》,3、国内涉酸标准摘要,中国石化企业标准(Q/SH),三、企业标准,● Q/SH 0033-2009川东北含硫化氢天然气井钻井与试气作业工程安全技术规范,1、标准和标准化,2、含硫气田相关标准,,3、国内涉酸标准内容摘要,4、典型井例,2006年10月份川气东送指挥部现场检查中,发现包括清溪1井和龙8井在内的一批在钻井存在标准执行不力,安全和施工隐患多的问题,被当场责令停钻整改。在11月10日指挥部第一次月度生产例会上,以这两口井为例严厉批评了施工单位安全意识淡薄、执行新标准的决心和力度不够,存在“等、靠、要”的现象,要求各单位以之为鉴加强标准学习,严格执行相关技术标准,增强岗位人员的安全意识,自觉提高防范事故、紧急避险、自救互救的实际技能。,4、典型井例,11月16日龙8井溢流,压井作业中钻具氢脆断裂落井,12天压井成功。,
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