Ⅰ 求液化石油气罐区水封井的结构、原理及作用!!
石油化工企业由于易燃易爆物质多,火灾危险性大,设备、管线又连通在一起,一旦发生燃烧,极易迅速蔓延,造成重大损失。为防止火灾爆炸事故的发生,阻止火势的蔓延,应当采用安全水封井。
# v/ v* C0 L6 ~7 E' w$ n8 _/ W; { 水封井是安全液封的一种。设置在石油化工企业有可燃气体、蒸气或油污的污水管网上,以防止燃烧、爆炸的扩展。水封井一般设置在污水离开车间、库房的地方和装置与装置之间,以及下水道流出厂区处。如果总下水管道很长,每隔二百五十米就应设一水封井,水封井内存水高度不应低于二百五十毫米。
/ [: _: u7 ]7 G( @ 为防止火势在工业下水道内蔓延扩大,各生产车间、装置、单元、建构筑物、罐组、管沟及电缆沟等下水道出口处;工业生产装置内炉、塔泵、热交换设备等区的围堰下水道出口及下水道的支管与干管连接处均应设置安全水封井。油罐组的水封井应设在防火堤外。建筑物内由于防火防爆的要求不同而分隔开不同的房间时,每个房间的下水道出口应单独设置水封井
Ⅱ 石油完后钻井固井程序是怎样的
2007年7月20日,在《SY/T5374-2006固井作业规程》行业标准宣贯会上,秦宏德同志对《SY/T5374-2006固井作业规程 第2部分:特殊固井》进行了宣贯,本标准主要是由宋周成、秦宏德、乐法国同志起草的,秦宏德同志针对大家提出的问题进行了解答,下面是答疑的主要内容。
1:特殊固井作业规程中,缺少了两个比较重要的工具,一个是井口密封的内管注水泥器,另一个是可回收式水泥承转器,不知道为什么没有?
答:用于同一作业目的的固井工具一般都有多种供选择,标准中没有必要更没可能把每一种工具都进行介绍,故本规程没有具体针对某种特定工具进行介绍,而只提供了各类作业工具普遍性选择和使用原则。内管法注水泥,在井口增加密封的方法与本标准没有本质上的不同,只是为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险系数的做法而已。
2:打水泥塞和挤水泥施工报告格式在这个标准里没有看到?
答:本规程的附录C(资料性附录)中给出的施工报告,综合考虑了各类作业方式的需要,打水泥塞和挤水泥都可选择使用本格式。
3:为什么没有工具的原理示意图?
答:固井工具和附件的类型根据作业目的选择的,而固井工具和附件类型很多,同一类型的结构与性能参数也存在差别,通常只有具体到某种产品才能给出工具的示意图,而标准中是不允许出现哪一家产品的。
4:标准中,为什么没有对作业管串的结构提出要求?为什么作业程序里没有看到固井工具的现场检查?
答:对作业管串结构的要求,在两次征求意见稿和送审稿中都有,审查讨论时认为,这部分内容应在设计规范和管串结构设计等相应的规范中出现,;固井工具的现场检查方面的内容已放在标准《SY/T5412-2005 下套管作业规程》中。按照与标准相协调的编写原则,所以本规程去掉了这些部分的内容。
5:规程里介绍的承转器和分隔器的坐封位置是离炮眼3-25米,而这种方式好像不是太安全,因为所有大公司的规范要求都是不小于100英尺,我们国内有些规范是30米也是接近于100英尺的?
答:规程中承转器和分隔器坐封位置与炮眼的距离,是根据查找资料归纳出来的。S.H.Shryok等着的《有关挤水泥的一些问题》文中,推荐坐封位置离挤入位置不超过75ft(22.86m);Christi anmarca着的《现代固井技术》中,建议将承转器坐封在离挤入位置10~20ft(3.05~6.10m)内;《现代固井技术》中,Suman和Ellis(1977年)推荐坐封位置在离挤入位置9~18m之间;另外,还应考虑到封隔器坐封对套管的外挤作用,离炮眼过近,可能对射孔附近的套管造成破坏;J.L.Rike 着的《怎样获得良好的挤水泥效果》(《国外完井技术丛书 2 固井》)中统计,大部分的成功挤水泥作业,都是将水泥浆泵送到炮眼以上10ft(3.05m)处。因此,本部分将承转器和试挤封隔器坐封位置距挤入位置的最近距离定为3m,承转器离挤入位置的最远距离确定为25m。
6:间歇式挤水泥的间歇时间没有太多的规定?
答:间歇式挤水泥的间歇时间要综合考虑地层、水泥浆等多方面因素,各油田的情况差异较大,因此,间隔时间也不可能用一个较为精确的数值来表示,在有些井中,30min的间隔是合适的,有些情况下可能60min更好,因此本标准没有作出间隔时间的要求,各油田可以根据各自的区域作业经验决定间歇时间。
7:标准里为什么没有涉及机械式坐挂尾管悬挂器的操作程序?
答:标准起草时,起草人对国内外的尾管悬挂器生产厂商和国内很多油田进行了咨询,目前使用的悬挂器基本上以液压坐挂左旋螺纹连接悬挂器为主,轨道式悬挂器基本上没有,有人讲搞了十几年固井一次都没见过,“J”型槽式悬挂器只是部分油田偶尔会使用。根据调研的结果及标准的实用性原则,本部分以液压坐挂左旋螺纹连接的悬挂器为基础,编写了尾管固井作业程序,去掉了轨道式和“J”型槽式悬挂器操作程序。液压与机械双作用的悬挂器,主要坐挂手段也是以液压方式为主,只有在液压坐挂失效的情况下采用机械方式坐挂,与普通封隔器坐封方式一样。
8:特殊固井作业规程中,双级注水泥作业规定一级水泥返高不能返到分级箍以上,且必须在其以下不少于200米。长庆等一些油田双级注水泥作业要求全井封固,一级注水泥施工全部都返到分级箍以上。再者,留200米自由段不封固,以后可能有后患,如套管腐蚀等。请谈谈你们的看法。
答:一级注水泥返高低于分级箍不少于200米这项要求,在标准起草过程中,以及审查会上都始终是争论的话题。但从施工安全的角度考虑,最终在规程中提出了这项要求,因为从分级箍以往的使用情况来看,不论是国产还是进口分级箍,都有打不开循环孔的实例,一旦一级水泥返过分级箍,而又发生循环孔打不开的现象,在处理复杂过程中水泥浆会随着时间的流逝丧失流动性,堵塞分级箍以上通道,或者即使打开了循环孔,水泥浆发生变化造成分级箍以上环空堵塞或循环不畅,都将导致二级注水泥作业失败或复杂,影响固井质量,同样也会为后续作业留下后患。至于留200米自由段可能存在后患的问题,可以考虑以下办法解决,一是进行封固高压气层等要求必须全井封固的作业时,可以考虑先进行尾管固井作业,后接着实施尾管回接作业;二是实施双级注水泥作业,选择分级箍安放位置时充分考虑地层因素,应远离含有油气水、盐岩等特殊地层,并设计封固好这些特殊地层。
9:射孔段在挤水泥堵孔的时候,规程中提到了一个300l/m的挤入量数值,这个用量的依据是什么?
答:这个问题不是以理论计算为基础,它是一个国外的一些专家他在研究挤水泥作用的时候,统计了很多井的施工情况,然后推荐的一个这个挤入量。相对来说尺寸比较大一点的套管,它应该还是够用的,它毕竟不是往地层里挤。
Ⅲ 油井的原理是什么
“采油”这个术语是指所有穿过地表,旨在发现并采集地下石油和天然气的施工作业。一口钻井的完钻和寿命可以分为5个部分,即设计、钻探、完井、开采和枯竭。钻井口的直径为30英寸,可供带有钻头的旋转着的钻杆插入。在一口井完成以后,会用一套直径略小于井径的钢管(套管)从地表插入井孔内,在井壁与套管之间用水泥固定。下套管的目的就在于给新钻成的井壁提供支撑力和保护,以防来自地表和井孔内的高压可能造成的对井孔的伤害。有了套管的隔离,井孔内的地层就可以得到保护,这样一来就可用直径较小的钻具向更深处钻进(可以钻入更加不稳定和剧烈变化的地层)。越深入地下,所采用的套管直径也会相应地越小。现代钻井常常进行2到5次下套管作业,每一次的套管直径都比前一次的直径略小一些,每一次都用水泥胶结。在钻井过程中,钻机的设备可以进行钻井液的循环,提升并旋转钻杆,控制井孔内的压力,将岩屑从钻井液中清除,并为这些操作提供实时动力支持。
一口井标准的钻井费用
钻井位置 标准费用(百万美元) 浅水区 5~15 高温和高压区 35~50 深水区 80~110 极为困难的环境下钻井 90~140海上钻井所需费用与井位离岸的距离有着非常密切的关系。因此,与那些使用远离海岸线的深水钻井设备的项目相比,那些距岸较近的浅水区的钻井费用就要少得多。比如2007年,在北海中部,一口高压和高温井的钻井费用约为350万到500万美元,而在墨西哥湾深水区的钻井费用就超过1亿美元。陆上钻井相对要便宜一些,尤其在油气田埋藏深度较浅时,这种情况下的钻井费用低于500万美元,若埋藏较深且钻井难度大,则费用可达1500万美元。
Ⅳ 石油钻井怎样固井。说出步骤
你这分太少了
你要多少字的回答?
对于你这点分只有一下答案:
1 打入钻井液前置液
2 灌入水泥 浆
3 用钻井液将水泥浆从钻具水眼替入环空
4 候凝
Ⅳ 什么是石油固井技术
为了加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油层、气层和水层,确保勘探期间的分层试油以及在整个开采过程中合理的油气生产,在钻成的井中下入高强度钢质套管,并在井筒与套管环形空间中充填好水泥的过程,称为固井作业。
固井是油气井建井过程中的关键环节。与其他钻井环节相比,固井作业具有明显的特殊性。它是一次性作业,如果质量不好,一般情况下难以补救;它是隐蔽性作业,主要流程在井下,施工时不能直接观察。质量往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏,并受多种因素的综合影响,还影响后续工程的进行;它是一项花费大的作业,套管费用约占钻井总成本的25%左右;它施工时间短、工序多、作业量大,是技术性很强的作业。显然,固井质量的好坏是衡量一口井质量的重要指标。
固井技术的主要内容包括套管柱设计和注水泥工艺。本节将围绕它们做介绍。
一、套管柱设计套管柱设计就是根据套管柱在井内的工作条件,选择不同钢级或不同壁厚的套管组成套管柱,使其所受外力与强度之间满足一定的关系,以保证套管柱的安全性和经济性。套管柱设计是钻井工程师所必须掌握的基本功之一。
1.套管柱结构套管柱是由套管加装一些特殊部件组合而成,以保证注水泥作业的顺利进行。
1)套管套管是由高级合金钢轧制而成的无缝钢管。为了满足不同的井身结构、工作条件对套管强度的要求,套管具有多种直径、壁厚、钢级和不同的连接方式。
套管直径一般为114.3~508mm,也有更大的尺寸,共有十多种。常用的套管壁厚为8~13mm,薄壁套管壁厚仅5.21mm,厚壁套管壁厚达16.1mm。显然,对于一定的套管直径,壁厚越大的套管强度越高。
不同钢材制成的套管,强度是不一样的。为了便于区别,用钢级命名。国产套管有D40、D55、D75三种钢级,下标数字为钢材的最小屈服极限,单位为kg/mm2。API标准套管的钢级代号为N-80、C-95等,代号中的数字乘以1000即为套管的最小屈服强度值,单位为lb/in2。
大多数套管一端为外螺纹,另一端为内螺纹(加接箍),多为圆螺纹,每英寸6~8扣。为了加强连接强度,有些高强度套管采用梯形扣,每英寸5扣。
对于含硫酸盐等腐蚀性流体的地层,应选用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化学成分控制严格,并经过特殊的热处理。目前我国多采用日本产防硫套管,其防硫性能较好。
2)引鞋引鞋是由生铁或铝制成的圆锥形短节,上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引导套管入井,防止套管插入井壁岩层;(2)注水泥时构成水泥浆的循环通道,水泥浆通过旋流小孔流出上返,提高顶替效率。固井后重新钻进时,引鞋可以很容易钻掉。
3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一个特殊短节,一般由套管接箍制成。下端加工成45°的内斜角,作用是起下钻时防止钻具接头、钻头碰挂套管底部而损坏套管。同时,在测井时成为套管下入深度的测量标志。
4)套管回压阀套管回压阀的主要作用是:(1)注水泥结束后防止高密度的水泥浆向套管内回流;(2)下套管过程中增加套管柱的浮力,减轻钻机大钩的负荷;(3)因为回压阀的球座挡板是注水泥胶塞的承托环,故其位置决定了水泥塞的长度及环空水泥浆的高度。
5)套管扶正器套管扶正器是装在套管本体上的一种钢制弹性装置。作用是保证套管柱在井眼内居中,提高水泥与井壁的胶结质量。在井斜、方位变化较大的井内,尤其要注意加装扶正器,并通过复杂的计算,合理选择安装个数及安装位置。
套管柱除上述基本部件外,还有许多为适应不同要求而加装的特殊部件,不再详述。
2.套管柱设计方法下入井内的套管柱,在固井和以后的生产过程中要受到各种外部载荷的作用,其中主要载荷为轴向拉力和外挤压力。力学分析结果表明:轴向拉力在井口处最大,井底处为零,沿井深逐渐减小并呈直线分布;外挤压力是井口最小,井底最大,沿井深逐渐增大也呈直线分布,如图5-9所示。
图5-9套管柱结构及受力示意图
套管本身具有一定的抵抗外载的能力,称为强度。在轴向拉力作用下,套管具有抗拉强度;在外挤压力作用下,套管具有抗挤强度。只要保证套管柱上任意截面处的套管强度大于外载,套管柱就是安全的。
由于套管柱的受力是两头大(井口最大轴向拉力,井底最大外挤力)中间小,因此可以选用不同强度的套管,构成强度两头大、中间小的套管柱,在保证套管柱安全的同时降低套管柱成本。按照这个原理设计的套管柱称为复合套管柱。
二、注水泥工艺为了固定套管,封隔油层、气层和水层,下套管后必须在套管和井壁之间注入水泥。油气井注水泥的方法与地面建筑施工不同,要用泵把水泥浆送到地下几百米甚至几千米的井底,然后再返入管外的环隙,并把其中的钻井液顶走。水泥要充满整个环空,凝固硬化后,形成坚硬致密的水泥环。这些特点决定了油井水泥与普通建筑水泥的性能差别。要求油井水泥浆具有良好的流动性和适当的凝固时间,具有较高的早期强度。套管外的水泥环将长期与地下水接触,应具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蚀的能力。
1.油井水泥1)油井水泥分类目前常用的油井水泥主要是高标号硅酸盐水泥。将石灰石或石灰质的凝灰岩、粘土或页岩以及少量的铁矿石等,按一定的比例配成原料,在1450℃高温下煅烧成为一种以硅酸盐为主要成分的熟料,再加入适量石膏,一起磨成一定细度的粉末便制成了这种油井水泥。由于井内的温度和压力随井深的增加而升高,必须生产多种油井水泥,以适应不同井深条件的要求。
2)水泥浆性能的调节大量固井实践证明:现有的多种油井水泥尚难充分满足各种井下条件的要求,为此必须加入某些添加剂,用以进一步调节水泥浆的有关性能。
(1)密度的调节。常用的加重剂有重晶石粉、钛铁矿粉和方铅石粉;常用的减轻剂有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬沥青、膨胀珍珠岩等。采用低水灰比加减阻剂的方法也能得到高密度的水泥浆。
(2)稠化时间的调节。为了满足施工时间的要求,有时需使用缓凝剂来延长水泥浆的稠化时间。常用的缓凝剂有丹宁酸钠、龙胶粉、铁铬盐、磺化丹宁、木质素磺酸盐、酒石酸、羧甲基羟乙基纤维素以及一些复合物等。也可以用速凝剂缩短凝固时间。常用的速凝剂有氯化钙、硅酸钠、甲酰胺、氯化钾以及半水石膏等。
(3)降失水剂。失水过多会引起:①水泥浆早稠、流动性骤降甚至堵塞环空,造成憋泵;②加快水泥浆柱压力的降低;③泥页岩吸水膨胀、剥落,影响油气产量;④大量的自由水上返、影响水泥环的密封性。因此应在水泥浆中加入合适的降失水剂。常用的降失水剂有羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基合成龙胶粉以及S-24复合剂等。
(4)减阻剂。减阻剂又称分散剂、紊流剂,属于阳离子型表面活性物质。它只起表面物理化学作用,不与水泥发生水化反应。减阻剂具有润湿、润滑作用,可使水泥加快水化;能防止水泥浆先期脱水,并提高固井后的早期强度,能使水泥饼薄而不渗透,有利于保护油、气层。
还有一些常用的水泥浆添加剂,可提高水泥浆的各种性能。如消泡剂能降低界面张力,抑制气泡产生;石英粉常用于高温井固井,可提高水泥石的抗腐蚀性能;盐类能改善岩盐层固井水泥的胶结强度等。
2.注水泥1)注水泥地面设备注水泥地面设备有水泥储灰罐、水泥车、水泥混合漏斗、压风机组、水泥浆池等。根据注水泥工艺的要求,由水泥浆管线、水管线、气管线将这些设备相互连接起来,构成注水泥施工装置。地面设备中水泥车最为关键。用多少台水泥车取决于储灰罐的多少,即由注水泥的量决定。每增加一套水泥车,就要增加相应的其他设备及管线。一般每两三个储灰罐配一台压风机组。
注水泥时,压风机通过空气管线把灰罐内的水泥吹入混合漏斗,同时清水也被泵入漏斗中与水泥混合形成水泥浆,进入水泥浆池。水泥车再将水泥浆吸入,通过管线泵送到水泥浆管汇。汇集所有水泥车泵送的水泥浆,送到井口水泥头处,进行注水泥循环。
2)注水泥过程按设计将套管下到预定井深后,装上水泥头,循环钻井液做好注水泥的准备工作。图5-10为典型的双胶塞注水泥施工程序。套管柱最上端的装置是水泥头,其内装有上、下胶塞。下胶塞与隔离液一起将水泥浆与钻井液隔开,防止钻井液接触水泥浆后影响其性能。套管柱最下端装有引鞋以利于下套管。浮箍实际上是一个单向阀,用于防止环空中的水泥浆向管内倒流,并承坐胶塞。地面设备准备就绪,即可开始注水泥施工。
图5-10注水泥工艺流程示意图
1—压力表; 2—上胶塞; 3—下胶塞; 4—钻井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥浆; 8—隔离液; 9—钻井液(1)打隔离液。在注水泥浆前打入一定量的特种液体(一般为CMC溶液),把井内的钻井液与注入的水泥浆分隔开,并起冲洗井壁和套管壁的作用,如图5-10(b)所示。
(2)打开下胶塞挡销、压胶塞。下胶塞为中空,其顶部的橡胶膜在压力作用下可破裂,如图5-10(b)所示。
(3)用水泥车将混合好的水泥浆经水泥浆管汇、水泥头注入套管内,如图5-10(b)所示。
(4)水泥浆注完后,关闭注水泥浆通路,打开上胶塞挡销及顶部通路,用钻井液将上胶塞顶入套管内,如图5-10(c)所示。
(5)把钻井液泵入套管内。这时,钻井液推动上胶塞,上胶塞推动水泥浆,水泥浆推动下胶塞和隔离液,隔离液又推动着钻井液。水泥浆到达井底后,由套管柱引鞋上的旋流小孔流出并沿着环形空间上返,如图5-10(d)所示。
(6)碰压。由于上胶塞是实心的,当它下行到浮箍或回压阀座时,受阻不能继续下行。这时泵压猛增,从而可判断水泥浆已顶到了预定位置,立即停泵,如图5-10(e)所示。
注水泥过程结束后,需要关井候凝。一般要关井48h,等水泥浆在环空中凝结后,拆除水泥头,进行声波测井,检查固井质量。如果质量合格,则安装套管头及井口设备,下钻钻掉浮箍以下的水泥塞,随后可进行下一次开钻。