Ⅰ 求液化石油氣罐區水封井的結構、原理及作用!!
石油化工企業由於易燃易爆物質多,火災危險性大,設備、管線又連通在一起,一旦發生燃燒,極易迅速蔓延,造成重大損失。為防止火災爆炸事故的發生,阻止火勢的蔓延,應當採用安全水封井。
# v/ v* C0 L6 ~7 E' w$ n8 _/ W; { 水封井是安全液封的一種。設置在石油化工企業有可燃氣體、蒸氣或油污的污水管網上,以防止燃燒、爆炸的擴展。水封井一般設置在污水離開車間、庫房的地方和裝置與裝置之間,以及下水道流出廠區處。如果總下水管道很長,每隔二百五十米就應設一水封井,水封井內存水高度不應低於二百五十毫米。
/ [: _: u7 ]7 G( @ 為防止火勢在工業下水道內蔓延擴大,各生產車間、裝置、單元、建構築物、罐組、管溝及電纜溝等下水道出口處;工業生產裝置內爐、塔泵、熱交換設備等區的圍堰下水道出口及下水道的支管與干管連接處均應設置安全水封井。油罐組的水封井應設在防火堤外。建築物內由於防火防爆的要求不同而分隔開不同的房間時,每個房間的下水道出口應單獨設置水封井
Ⅱ 石油完後鑽井固井程序是怎樣的
2007年7月20日,在《SY/T5374-2006固井作業規程》行業標准宣貫會上,秦宏德同志對《SY/T5374-2006固井作業規程 第2部分:特殊固井》進行了宣貫,本標准主要是由宋周成、秦宏德、樂法國同志起草的,秦宏德同志針對大家提出的問題進行了解答,下面是答疑的主要內容。
1:特殊固井作業規程中,缺少了兩個比較重要的工具,一個是井口密封的內管注水泥器,另一個是可回收式水泥承轉器,不知道為什麼沒有?
答:用於同一作業目的的固井工具一般都有多種供選擇,標准中沒有必要更沒可能把每一種工具都進行介紹,故本規程沒有具體針對某種特定工具進行介紹,而只提供了各類作業工具普遍性選擇和使用原則。內管法注水泥,在井口增加密封的方法與本標准沒有本質上的不同,只是為防止注水泥器密封失效在井口增加一道密封以起到增加保險系數的做法而已。
2:打水泥塞和擠水泥施工報告格式在這個標准里沒有看到?
答:本規程的附錄C(資料性附錄)中給出的施工報告,綜合考慮了各類作業方式的需要,打水泥塞和擠水泥都可選擇使用本格式。
3:為什麼沒有工具的原理示意圖?
答:固井工具和附件的類型根據作業目的選擇的,而固井工具和附件類型很多,同一類型的結構與性能參數也存在差別,通常只有具體到某種產品才能給出工具的示意圖,而標准中是不允許出現哪一家產品的。
4:標准中,為什麼沒有對作業管串的結構提出要求?為什麼作業程序里沒有看到固井工具的現場檢查?
答:對作業管串結構的要求,在兩次徵求意見稿和送審稿中都有,審查討論時認為,這部分內容應在設計規范和管串結構設計等相應的規范中出現,;固井工具的現場檢查方面的內容已放在標准《SY/T5412-2005 下套管作業規程》中。按照與標准相協調的編寫原則,所以本規程去掉了這些部分的內容。
5:規程里介紹的承轉器和分隔器的坐封位置是離炮眼3-25米,而這種方式好像不是太安全,因為所有大公司的規范要求都是不小於100英尺,我們國內有些規范是30米也是接近於100英尺的?
答:規程中承轉器和分隔器坐封位置與炮眼的距離,是根據查找資料歸納出來的。S.H.Shryok等著的《有關擠水泥的一些問題》文中,推薦坐封位置離擠入位置不超過75ft(22.86m);Christi anmarca著的《現代固井技術》中,建議將承轉器坐封在離擠入位置10~20ft(3.05~6.10m)內;《現代固井技術》中,Suman和Ellis(1977年)推薦坐封位置在離擠入位置9~18m之間;另外,還應考慮到封隔器坐封對套管的外擠作用,離炮眼過近,可能對射孔附近的套管造成破壞;J.L.Rike 著的《怎樣獲得良好的擠水泥效果》(《國外完井技術叢書 2 固井》)中統計,大部分的成功擠水泥作業,都是將水泥漿泵送到炮眼以上10ft(3.05m)處。因此,本部分將承轉器和試擠封隔器坐封位置距擠入位置的最近距離定為3m,承轉器離擠入位置的最遠距離確定為25m。
6:間歇式擠水泥的間歇時間沒有太多的規定?
答:間歇式擠水泥的間歇時間要綜合考慮地層、水泥漿等多方面因素,各油田的情況差異較大,因此,間隔時間也不可能用一個較為精確的數值來表示,在有些井中,30min的間隔是合適的,有些情況下可能60min更好,因此本標准沒有作出間隔時間的要求,各油田可以根據各自的區域作業經驗決定間歇時間。
7:標准里為什麼沒有涉及機械式坐掛尾管懸掛器的操作程序?
答:標准起草時,起草人對國內外的尾管懸掛器生產廠商和國內很多油田進行了咨詢,目前使用的懸掛器基本上以液壓坐掛左旋螺紋連接懸掛器為主,軌道式懸掛器基本上沒有,有人講搞了十幾年固井一次都沒見過,「J」型槽式懸掛器只是部分油田偶爾會使用。根據調研的結果及標準的實用性原則,本部分以液壓坐掛左旋螺紋連接的懸掛器為基礎,編寫了尾管固井作業程序,去掉了軌道式和「J」型槽式懸掛器操作程序。液壓與機械雙作用的懸掛器,主要坐掛手段也是以液壓方式為主,只有在液壓坐掛失效的情況下採用機械方式坐掛,與普通封隔器坐封方式一樣。
8:特殊固井作業規程中,雙級注水泥作業規定一級水泥返高不能返到分級箍以上,且必須在其以下不少於200米。長慶等一些油田雙級注水泥作業要求全井封固,一級注水泥施工全部都返到分級箍以上。再者,留200米自由段不封固,以後可能有後患,如套管腐蝕等。請談談你們的看法。
答:一級注水泥返高低於分級箍不少於200米這項要求,在標准起草過程中,以及審查會上都始終是爭論的話題。但從施工安全的角度考慮,最終在規程中提出了這項要求,因為從分級箍以往的使用情況來看,不論是國產還是進口分級箍,都有打不開循環孔的實例,一旦一級水泥返過分級箍,而又發生循環孔打不開的現象,在處理復雜過程中水泥漿會隨著時間的流逝喪失流動性,堵塞分級箍以上通道,或者即使打開了循環孔,水泥漿發生變化造成分級箍以上環空堵塞或循環不暢,都將導致二級注水泥作業失敗或復雜,影響固井質量,同樣也會為後續作業留下後患。至於留200米自由段可能存在後患的問題,可以考慮以下辦法解決,一是進行封固高壓氣層等要求必須全井封固的作業時,可以考慮先進行尾管固井作業,後接著實施尾管回接作業;二是實施雙級注水泥作業,選擇分級箍安放位置時充分考慮地層因素,應遠離含有油氣水、鹽岩等特殊地層,並設計封固好這些特殊地層。
9:射孔段在擠水泥堵孔的時候,規程中提到了一個300l/m的擠入量數值,這個用量的依據是什麼?
答:這個問題不是以理論計算為基礎,它是一個國外的一些專家他在研究擠水泥作用的時候,統計了很多井的施工情況,然後推薦的一個這個擠入量。相對來說尺寸比較大一點的套管,它應該還是夠用的,它畢竟不是往地層里擠。
Ⅲ 油井的原理是什麼
「採油」這個術語是指所有穿過地表,旨在發現並採集地下石油和天然氣的施工作業。一口鑽井的完鑽和壽命可以分為5個部分,即設計、鑽探、完井、開采和枯竭。鑽井口的直徑為30英寸,可供帶有鑽頭的旋轉著的鑽桿插入。在一口井完成以後,會用一套直徑略小於井徑的鋼管(套管)從地表插入井孔內,在井壁與套管之間用水泥固定。下套管的目的就在於給新鑽成的井壁提供支撐力和保護,以防來自地表和井孔內的高壓可能造成的對井孔的傷害。有了套管的隔離,井孔內的地層就可以得到保護,這樣一來就可用直徑較小的鑽具向更深處鑽進(可以鑽入更加不穩定和劇烈變化的地層)。越深入地下,所採用的套管直徑也會相應地越小。現代鑽井常常進行2到5次下套管作業,每一次的套管直徑都比前一次的直徑略小一些,每一次都用水泥膠結。在鑽井過程中,鑽機的設備可以進行鑽井液的循環,提升並旋轉鑽桿,控制井孔內的壓力,將岩屑從鑽井液中清除,並為這些操作提供實時動力支持。
一口井標準的鑽井費用
鑽井位置 標准費用(百萬美元) 淺水區 5~15 高溫和高壓區 35~50 深水區 80~110 極為困難的環境下鑽井 90~140海上鑽井所需費用與井位離岸的距離有著非常密切的關系。因此,與那些使用遠離海岸線的深水鑽井設備的項目相比,那些距岸較近的淺水區的鑽井費用就要少得多。比如2007年,在北海中部,一口高壓和高溫井的鑽井費用約為350萬到500萬美元,而在墨西哥灣深水區的鑽井費用就超過1億美元。陸上鑽井相對要便宜一些,尤其在油氣田埋藏深度較淺時,這種情況下的鑽井費用低於500萬美元,若埋藏較深且鑽井難度大,則費用可達1500萬美元。
Ⅳ 石油鑽井怎樣固井。說出步驟
你這分太少了
你要多少字的回答?
對於你這點分只有一下答案:
1 打入鑽井液前置液
2 灌入水泥 漿
3 用鑽井液將水泥漿從鑽具水眼替入環空
4 候凝
Ⅳ 什麼是石油固井技術
為了加固井壁,保證繼續安全鑽進,封隔油層、氣層和水層,確保勘探期間的分層試油以及在整個開采過程中合理的油氣生產,在鑽成的井中下入高強度鋼質套管,並在井筒與套管環形空間中充填好水泥的過程,稱為固井作業。
固井是油氣井建井過程中的關鍵環節。與其他鑽井環節相比,固井作業具有明顯的特殊性。它是一次性作業,如果質量不好,一般情況下難以補救;它是隱蔽性作業,主要流程在井下,施工時不能直接觀察。質量往往決定於設計的准確性和准備工作的好壞,並受多種因素的綜合影響,還影響後續工程的進行;它是一項花費大的作業,套管費用約占鑽井總成本的25%左右;它施工時間短、工序多、作業量大,是技術性很強的作業。顯然,固井質量的好壞是衡量一口井質量的重要指標。
固井技術的主要內容包括套管柱設計和注水泥工藝。本節將圍繞它們做介紹。
一、套管柱設計套管柱設計就是根據套管柱在井內的工作條件,選擇不同鋼級或不同壁厚的套管組成套管柱,使其所受外力與強度之間滿足一定的關系,以保證套管柱的安全性和經濟性。套管柱設計是鑽井工程師所必須掌握的基本功之一。
1.套管柱結構套管柱是由套管加裝一些特殊部件組合而成,以保證注水泥作業的順利進行。
1)套管套管是由高級合金鋼軋制而成的無縫鋼管。為了滿足不同的井身結構、工作條件對套管強度的要求,套管具有多種直徑、壁厚、鋼級和不同的連接方式。
套管直徑一般為114.3~508mm,也有更大的尺寸,共有十多種。常用的套管壁厚為8~13mm,薄壁套管壁厚僅5.21mm,厚壁套管壁厚達16.1mm。顯然,對於一定的套管直徑,壁厚越大的套管強度越高。
不同鋼材製成的套管,強度是不一樣的。為了便於區別,用鋼級命名。國產套管有D40、D55、D75三種鋼級,下標數字為鋼材的最小屈服極限,單位為kg/mm2。API標准套管的鋼級代號為N-80、C-95等,代號中的數字乘以1000即為套管的最小屈服強度值,單位為lb/in2。
大多數套管一端為外螺紋,另一端為內螺紋(加接箍),多為圓螺紋,每英寸6~8扣。為了加強連接強度,有些高強度套管採用梯形扣,每英寸5扣。
對於含硫酸鹽等腐蝕性流體的地層,應選用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化學成分控制嚴格,並經過特殊的熱處理。目前我國多採用日本產防硫套管,其防硫性能較好。
2)引鞋引鞋是由生鐵或鋁製成的圓錐形短節,上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引導套管入井,防止套管插入井壁岩層;(2)注水泥時構成水泥漿的循環通道,水泥漿通過旋流小孔流出上返,提高頂替效率。固井後重新鑽進時,引鞋可以很容易鑽掉。
3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一個特殊短節,一般由套管接箍製成。下端加工成45°的內斜角,作用是起下鑽時防止鑽具接頭、鑽頭碰掛套管底部而損壞套管。同時,在測井時成為套管下入深度的測量標志。
4)套管回壓閥套管回壓閥的主要作用是:(1)注水泥結束後防止高密度的水泥漿向套管內迴流;(2)下套管過程中增加套管柱的浮力,減輕鑽機大鉤的負荷;(3)因為回壓閥的球座擋板是注水泥膠塞的承托環,故其位置決定了水泥塞的長度及環空水泥漿的高度。
5)套管扶正器套管扶正器是裝在套管本體上的一種鋼制彈性裝置。作用是保證套管柱在井眼內居中,提高水泥與井壁的膠結質量。在井斜、方位變化較大的井內,尤其要注意加裝扶正器,並通過復雜的計算,合理選擇安裝個數及安裝位置。
套管柱除上述基本部件外,還有許多為適應不同要求而加裝的特殊部件,不再詳述。
2.套管柱設計方法下入井內的套管柱,在固井和以後的生產過程中要受到各種外部載荷的作用,其中主要載荷為軸向拉力和外擠壓力。力學分析結果表明:軸向拉力在井口處最大,井底處為零,沿井深逐漸減小並呈直線分布;外擠壓力是井口最小,井底最大,沿井深逐漸增大也呈直線分布,如圖5-9所示。
圖5-9套管柱結構及受力示意圖
套管本身具有一定的抵抗外載的能力,稱為強度。在軸向拉力作用下,套管具有抗拉強度;在外擠壓力作用下,套管具有抗擠強度。只要保證套管柱上任意截面處的套管強度大於外載,套管柱就是安全的。
由於套管柱的受力是兩頭大(井口最大軸向拉力,井底最大外擠力)中間小,因此可以選用不同強度的套管,構成強度兩頭大、中間小的套管柱,在保證套管柱安全的同時降低套管柱成本。按照這個原理設計的套管柱稱為復合套管柱。
二、注水泥工藝為了固定套管,封隔油層、氣層和水層,下套管後必須在套管和井壁之間注入水泥。油氣井注水泥的方法與地面建築施工不同,要用泵把水泥漿送到地下幾百米甚至幾千米的井底,然後再返入管外的環隙,並把其中的鑽井液頂走。水泥要充滿整個環空,凝固硬化後,形成堅硬緻密的水泥環。這些特點決定了油井水泥與普通建築水泥的性能差別。要求油井水泥漿具有良好的流動性和適當的凝固時間,具有較高的早期強度。套管外的水泥環將長期與地下水接觸,應具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蝕的能力。
1.油井水泥1)油井水泥分類目前常用的油井水泥主要是高標號硅酸鹽水泥。將石灰石或石灰質的凝灰岩、粘土或頁岩以及少量的鐵礦石等,按一定的比例配成原料,在1450℃高溫下煅燒成為一種以硅酸鹽為主要成分的熟料,再加入適量石膏,一起磨成一定細度的粉末便製成了這種油井水泥。由於井內的溫度和壓力隨井深的增加而升高,必須生產多種油井水泥,以適應不同井深條件的要求。
2)水泥漿性能的調節大量固井實踐證明:現有的多種油井水泥尚難充分滿足各種井下條件的要求,為此必須加入某些添加劑,用以進一步調節水泥漿的有關性能。
(1)密度的調節。常用的加重劑有重晶石粉、鈦鐵礦粉和方鉛石粉;常用的減輕劑有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬瀝青、膨脹珍珠岩等。採用低水灰比加減阻劑的方法也能得到高密度的水泥漿。
(2)稠化時間的調節。為了滿足施工時間的要求,有時需使用緩凝劑來延長水泥漿的稠化時間。常用的緩凝劑有丹寧酸鈉、龍膠粉、鐵鉻鹽、磺化丹寧、木質素磺酸鹽、酒石酸、羧甲基羥乙基纖維素以及一些復合物等。也可以用速凝劑縮短凝固時間。常用的速凝劑有氯化鈣、硅酸鈉、甲醯胺、氯化鉀以及半水石膏等。
(3)降失水劑。失水過多會引起:①水泥漿早稠、流動性驟降甚至堵塞環空,造成憋泵;②加快水泥漿柱壓力的降低;③泥頁岩吸水膨脹、剝落,影響油氣產量;④大量的自由水上返、影響水泥環的密封性。因此應在水泥漿中加入合適的降失水劑。常用的降失水劑有羧乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基合成龍膠粉以及S-24復合劑等。
(4)減阻劑。減阻劑又稱分散劑、紊流劑,屬於陽離子型表面活性物質。它只起表面物理化學作用,不與水泥發生水化反應。減阻劑具有潤濕、潤滑作用,可使水泥加快水化;能防止水泥漿先期脫水,並提高固井後的早期強度,能使水泥餅薄而不滲透,有利於保護油、氣層。
還有一些常用的水泥漿添加劑,可提高水泥漿的各種性能。如消泡劑能降低界面張力,抑制氣泡產生;石英粉常用於高溫井固井,可提高水泥石的抗腐蝕性能;鹽類能改善岩鹽層固井水泥的膠結強度等。
2.注水泥1)注水泥地面設備注水泥地面設備有水泥儲灰罐、水泥車、水泥混合漏斗、壓風機組、水泥漿池等。根據注水泥工藝的要求,由水泥漿管線、水管線、氣管線將這些設備相互連接起來,構成注水泥施工裝置。地面設備中水泥車最為關鍵。用多少台水泥車取決於儲灰罐的多少,即由注水泥的量決定。每增加一套水泥車,就要增加相應的其他設備及管線。一般每兩三個儲灰罐配一台壓風機組。
注水泥時,壓風機通過空氣管線把灰罐內的水泥吹入混合漏斗,同時清水也被泵入漏斗中與水泥混合形成水泥漿,進入水泥漿池。水泥車再將水泥漿吸入,通過管線泵送到水泥漿管匯。匯集所有水泥車泵送的水泥漿,送到井口水泥頭處,進行注水泥循環。
2)注水泥過程按設計將套管下到預定井深後,裝上水泥頭,循環鑽井液做好注水泥的准備工作。圖5-10為典型的雙膠塞注水泥施工程序。套管柱最上端的裝置是水泥頭,其內裝有上、下膠塞。下膠塞與隔離液一起將水泥漿與鑽井液隔開,防止鑽井液接觸水泥漿後影響其性能。套管柱最下端裝有引鞋以利於下套管。浮箍實際上是一個單向閥,用於防止環空中的水泥漿向管內倒流,並承坐膠塞。地面設備准備就緒,即可開始注水泥施工。
圖5-10注水泥工藝流程示意圖
1—壓力表; 2—上膠塞; 3—下膠塞; 4—鑽井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥漿; 8—隔離液; 9—鑽井液(1)打隔離液。在注水泥漿前打入一定量的特種液體(一般為CMC溶液),把井內的鑽井液與注入的水泥漿分隔開,並起沖洗井壁和套管壁的作用,如圖5-10(b)所示。
(2)打開下膠塞擋銷、壓膠塞。下膠塞為中空,其頂部的橡膠膜在壓力作用下可破裂,如圖5-10(b)所示。
(3)用水泥車將混合好的水泥漿經水泥漿管匯、水泥頭注入套管內,如圖5-10(b)所示。
(4)水泥漿注完後,關閉注水泥漿通路,打開上膠塞擋銷及頂部通路,用鑽井液將上膠塞頂入套管內,如圖5-10(c)所示。
(5)把鑽井液泵入套管內。這時,鑽井液推動上膠塞,上膠塞推動水泥漿,水泥漿推動下膠塞和隔離液,隔離液又推動著鑽井液。水泥漿到達井底後,由套管柱引鞋上的旋流小孔流出並沿著環形空間上返,如圖5-10(d)所示。
(6)碰壓。由於上膠塞是實心的,當它下行到浮箍或回壓閥座時,受阻不能繼續下行。這時泵壓猛增,從而可判斷水泥漿已頂到了預定位置,立即停泵,如圖5-10(e)所示。
注水泥過程結束後,需要關井候凝。一般要關井48h,等水泥漿在環空中凝結後,拆除水泥頭,進行聲波測井,檢查固井質量。如果質量合格,則安裝套管頭及井口設備,下鑽鑽掉浮箍以下的水泥塞,隨後可進行下一次開鑽。