XJ243A8连续油管冲砂设计.doc

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1、XJ24-3油田A8井连续油管冲砂施工方案设计编写人：刘强参加人：审核人：审批人：中海油能源发展采油技术服务公司2012年4月17日目录1.基础数据22.生产简史及措施目的33.施工安全技术标准44.作业计划及工期安排45.施工工艺设计46.施工程序127.资料录取158.分工协作15附件：17作业材料清单17射孔数据表17作业井管柱图17作业安全环保措施及应急预案171. 基础数据1.1油井参数1.2生产管柱基本数据1.3射孔数据1.4采油树基本数据1.5吊车技术参数1.6井位图2.生产简史及措施目的2.1 生产简史西江24-3-A08ST2于2006年侧钻完井，采用水平井裸眼下入筛管方式完

2、井，生产H2C（29m）和H2D（451m），下入ESP生产至2012年3月，液量一直在6000-8000桶，含水最后升至98%，生产期间砂含量不是很高。2012年3月由于RDH封隔器以下油管漏进行修井作业，主要作业内容为起出生产管柱、套管查漏、清砂、酸化解堵、套管堵漏、下入生产管柱。清砂作业清理出很多地层粗砂、细砂和泥，套管查漏发现1095m以下套管有漏点。采用straddle管柱堵住套管漏点后，下入电泵生产管柱。2012年4月1日作业结束开泵生产，液量3000桶，砂含量很高。由于平台生产原因，关停3天，再次开井无液产出。2.2 目前产状分析该井主要问题是由于钻井作业穿过泥岩段，之前清砂作业

3、没有将管柱内砂子彻底清理干净，导致泥砂将产层以上水平段尾管堵死。2.3 施工内容及目的起出原井生产管柱，下入连续油管利用连续油管对该井防砂段进行冲砂。2.4 施工地质要求无3.施工安全技术标准按有限公司健康安全环保管理体系标准进行；4.作业计划及工期安排序号作业计划计划时间（小时）累计时间（小时）1准备工具器材，人员出海12122连续油管设备检查准备4163组装连续油管设备8244连续油管冲砂作业48725回收工具清理卫生8805.施工工艺设计5.1冲砂排量计算冲砂时，为了使冲砂液将砂粒带至地面，冲砂液在井内的上升速度必须大于最大直径砂粒的自由沉降速度，这个速度为携砂液临界速度。其计算公式为：

4、Sand Settling VelocitySV = Sand Settling Velocity in ft/min175 = ConstantPD = Particle Diameter =0.0469in(remember to use largest particle diameter and not average diameter)PW = Particle Weight =21.41lb/galParticle Weight = Particle SG x 8.33MW = Wt. of cleanout fluid =8.33lb/galcp = Cleanout Fluid

5、Viscosity=1cpSand Settling Velocity, SV =22.51196844ft/min经计算得知，砂子沉降速度为22.5ft/min，因此在冲砂过程中，工作液在套管及连续油管环空间的流速要高于22.5 ft/min才能将砂子顺利的冲至地面。采用外径1.75in、壁厚0.145in的连续油管直接在套管内进行冲砂，排量控制在300l/min时，经模拟软件模拟，得出如下结果： 泵压达到27.9MPa，最大环空（9.625in套管与1.75in连续油管之间环空）流速25.9ft/min大于砂子的沉降速度22.5 ft/min。考虑到返排时间，以300l/min的排量进行冲

6、砂，在9.625in套管内：T1=L/V=3478/(25.9-22.5)=1022min在5.5in中心管与连续油管环空内：T2=(5971-3478)/(93.1-22.5)=35.3min在7in套管与连续油管环空内：T3=(8537-5971)/(53.5-22.5)=82.77 min在6.625in筛管与连续油管环空内：T4=(10039-8537)/(57.9-22.5)=42.4minT=T1+T2+T3+T4=1182.47min因此需加大泵排量，泵排量提高至350l/min时：泵压达到37.5MPa，最大环空（9.625in套管与1.75in连续油管之间环空）携砂液流速达到

7、30.2ft/min，在9.625in套管内：T1=L/V=3478/(30.2-22.5)=451.7min在5.5in中心管与连续油管环空内：T2=(5971-3478)/(108.6-22.5)=28.95 min在7in套管与连续油管环空内：T3=(8537-5971)/(62.4-22.5)=64.31min在6.625in筛管与连续油管环空内：T4=(10039-8537)/(67.6-22.5)=33.3minT=T1+T2+T3+T4=578.26min虽然泵排量提高至350l/min，但是砂砾依然需要很长时间才能返出至地面，另外考虑到该井环空大，水平段长等特点，提出以下建议：

8、（1）在冲砂液中添加一定量的化学添加剂，以提高工作液的携砂能力，缩短砂砾返出时间，以达到更快更好的冲砂效果；（2）下入5.5in油管进行中心管对接，减小携砂液返出环空空间，提高返出速度。以下为泵排量350l/min时，砂液返出时间在5.5in中心管与连续油管环空内：T1=(5971-0)/(108.6-22.5)=69.35 min在7in套管与连续油管环空内：T2=(8537-5971)/(62.4-22.5)=64.31 min在6.625in筛管与连续油管环空内：T3=(10039-8537)/(67.6-22.5)=33.3minT=T1+T2+T3 =166.96min5.2冲砂化学

9、药剂介绍大修井在进行冲砂等作业过程中，由于地层压力低，修井液漏失严重，会影响到施工和后期恢复，套铣液能够有效解决：修井液循环排量达不到作业要求,甚至有进无出，对地层造成严重污染，作业后产能恢复困难，有效携带井下除砂情况。套洗液配制方案表序号配制方案10.2BHVIS3BH-MP3% BH-XJW-01+2固化促进剂GC +1%R13420.3BHVIS3BH-MP3% BH-XJW-01+2固化促进剂GC +1%R13430.45BHVIS3BH-MP3% BH-XJW-01+2固化促进剂GC +1%R1344#0.6BHVIS3BH-MP3% BH-XJW-01+2固化促进剂GC +1%R1

10、34静态携砂实验套铣冲砂液表观粘度（cP）漏斗粘度（s）静态携砂时间沉降速度m/s1#8.03518s0.02442#10.54020s0.0223#20.05250min0.0001474#28.56290min0.00008155.3冲砂化学药剂性能及配方无固相暂堵液名称作用比例（kg/m3）提切剂BH-VIS调节工作液粘度3膜增强剂BH-MP绒囊发生剂，提高工作液封堵性能30高效渗透剂R-134防乳化，分散洗井液，防止形成油包水型乳化液10固化促进剂GC润湿转向，防膨20修井液稳定剂BH-XJW-01稳定粘土，防止运移动30破胶液组份作用比例（kg/m3）高效渗透剂R-134防乳化，分散

11、洗井液，防止形成油包水型乳化液20破胶剂JPC加速暂堵液破胶30防垢剂防止水型不配伍，防止结垢305.4现场作业设计无固相套铣冲砂液设计 全井筒容积约为55m3，地面循环25m3，考虑漏失及地面损失部分，设计套铣液用量120m3。无固相套铣冲砂液性能项目指标密度，g/cm30.850.10马氏漏斗粘度，s35-45封堵压力(60)，MPa，3动塑比，0.6润滑系数降低率，%，70参考标准：SYT 5185-2008砾石充填防砂水基携砂液性能评价方法破胶液设计根据前期作业过程中工作液漏失情况确定破胶液用量，设计用量80m3。破胶液性能指标项 目技术指标密度，g/cm31.00-1.05破胶率，%

12、 ，(60，48h)90%5.5连续油管软件数据模拟图5-1 A8井身结构模拟图5-2 连续油管起下受力模拟 从图中可以看出连续油管可以安全、顺利下入至目的井深3060米位置，并可以安全起至井口，满足油管起下作业需求。5.6作业设备参数设备参数 设备名称型号尺寸（mm）重量（t）备注柴油机CAT C15 540HP4800250026008滚筒橇橇分体式可拆卸4550260038604.5滚筒外径内径内宽（inch）：150727034000米1.75油管总重14.83t注入器GI-80K4.5配置1.75U型夹块；最大提升拉力为：100,000磅；最大下推能力为40,000磅；底部配置安装4

13、.0615,000psi侧门防喷盒防喷器T0T整体式四闸板防喷器工作压力：15000psi 马氏漏斗KYH-MLN-4或同类型产品比重称量程0.5-1.2g/cm35.7井下工具组合冲砂工具组合：1.75连续油管+2.125roll-on连接器+2.125马达头总成(双瓣单流阀+液压脱手工具)+2.125喷头。5.8作业人员配置职务人数职责备注队长1负责队伍整体运作、与甲方协调沟通、监督现场作业工程师2负责作业期间技术指导机械师1负责作业期间设备的正常运行、维护保养主操2负责作业期间设备操作副操4配合主操进行作业化学药剂工程师2负责配置冲砂液及返排处理、取样等工作6.施工程序6.1施工作业步骤

14、6.1.1设备就位（1）所有作业人员参加工作前的现场会议；(JSA)（2）吊装连续油管及液氮设备至主甲板并摆放就位；（吊车）（3）吊装防喷器到钻台；（吊车）（4）连接鹅颈头和注入器；（吊车）（5）吊装鹅颈头和注入器到钻台；（吊车）（6）连接连续油管设备的液压管线。6.1.2连接设备，进行功能测试，试压（1）启动柴油机；(作业需要的相应的柴油,压缩空气,由平台提供)（2）升起控制房；（3）柴油机，滚筒，控制房，防喷器和注入器功能测试；（4）拉出油管插入鹅颈头和注入器(使用修井机大钩/小钩,油服作业队配合)；（5）用大钩吊起鹅颈头和注入器；（6）连接注入器和防喷器；（7）吊起防喷器和注入器系统；（

15、8）组装连续油管工具接头；（9）对连续油管工具接头进行拉力测试1000015000lbs；（10）用固井泵进行连续油管通水直到干净的液体流出；（11）注入器及防喷器连接到井口钻台面立管上；（12）打开防喷器旋塞阀，通水至旋塞阀出有水冒出；（13）关闭旋塞阀；（14）连续油管试压300500psi检查泄漏；（15）压力提升到7000psi保持10-15min，检查泄漏；（16）放压；（注意任何情况不允许在泵处放压）（17）释放防喷盒并关闭半封；（18）试压7000psi，保持15min，观察压力；6.1.3工作液配制（1） 选用清洁、无杂物的泥浆池作为配液池；（2） 泥浆池加入足量地热水，开启搅

16、拌器及循环混合泵；（3）按设计配方加入各单剂，固相组份加料时必须使用加料漏斗，控制加料速度，液态组份使用气动隔膜泵直接泵入泥浆池；（4）单剂加料完成后，充分搅拌，时间根据工况而定；（5）检测暂堵液性能，合格后方能入井使用；不合格则服务工程师根据情况进行调节；控制提切剂BH-VIS加量可调节粘度，控制润湿剂BH-WT加量可调节密度。6.1.4 冲砂作业开始（1）组装冲砂工具组合：连续油管外卡瓦连接头+马达头总成（双瓣阀+液压脱手工具）+大孔径喷头（2）打开采油树清蜡与主阀闸门(由副操负责,平台操作监督)。（3）开始下入连续油管，下入速度15m/min，下入过程中准确记录上提下放数据。在下入过程中

17、密切观察悬重变化，如遇异常情况立马停止下入，分析原因解决问题，直至问题解决。（4）下至50m时做一次上提测试，开始小排量泵液，连续油管在通过变径处时注意悬重变化，做上提测试并记录数据。（5）探砂面，在下至预计砂面前30m时，下放速度小于5m/min，以悬重下降2000lb认为探到砂面，连探2次。允许误差小于0.5m，并记录砂面位置。（6）探到砂面后，上提连续油管至砂面10m以上加大泵排量循环，泵排量0.35m3/min，正常后下放管柱冲砂。井口密切观察返出情况，如无砂粒返出，加大泵排量。（7）探到砂面后，连续油管每下放冲砂200米，停在该位置持续冲洗至少30分钟，然后缓慢上提连续油管至2000

18、米，待返出液干净后无砂，继续下放连续油管。（8）返出见携砂液后，倒管线返回配液池，经固控设备脱砂；返出稳定后测循环漏失，若漏失较大不满足要求，服务工程师进行携砂液性能调节(降低密度、提高粘度)，若漏失大于5m3/h需另行采取暂堵作业；（9）现场服务工程师定期检测返出液性能(密度、粘度)，性能下降后及时进行维护；粘度下降补加高粘度胶液，可使用临时配液罐配制高粘度胶液(BH-VIS)，根据需要向泥浆池中转入；密度上升，经核算后向配液池中补加膜增效剂BH-MP，开启循环混合泵剪切发泡，降低套铣液密度；根据漏失情况，服务工程师及时配制冲砂液补加，保持冲砂液量满足循环要求。（10）冲砂至3060m左右，

19、探到圆堵位置，应保持大排量继续循环，至少循环1.52周，出口含砂量合格。（11）大排量冲洗油管至返出无砂子为止。（12）工作液后期处理：地层解堵，根据地层漏失情况配制和挤注破胶液进行解堵作业；携砂液破胶处理，使用破胶剂或清水进行破胶、降粘处理，处理后导入处理流程。（13）起出连续油管，并拆井口。注意：A:冲砂过程中连续油管操作人员和泵工要经常沟通，严禁中途停泵，以防冲起的砂子沉降将管柱卡死或堵死。 B: 连续油管主操在冲砂过程应逐渐加深冲砂，不能过快和一次加深过多造成蹩泵事故。 C：冲砂过程中，泵发生故障需停泵修理时，连续油管主操应将管柱迅速上提至原始砂面30m以上（或起至井口），并反复上提下

20、放活动管柱，以防砂卡管柱。 D：冲砂施工中发现地层严重漏失，冲砂液不能返出地面时，应立即停止冲砂，将管柱提至原始砂面以上，并反复活动。 E：返出口要保持始终有人观察，如果发现返出液减少或者不出砂（需要计量返出量），要及时与主操联系。 （14）作业结束，设备复原。7.资料录取 在冲砂作业中，要随时记录冲砂泵排量，时刻监视井口有无返出，返出物有无砂砾等，此外，在连续油管起下过程中要密切监视地面悬重表指示，严防油管遇阻遇卡。8.分工协作(1) 整个施工由中海石油（中国）有限公司生产部组织协调，并负责现场指挥与监督；(2) 平台负责配合各单位进行货物吊运、电器配合、流程置换、环保以及其它作业；(3)

21、采技服增产公司负责连续油管相关作业；(4) 连续油管作业如需要，由平台人员负责连接导通正挤柴油或反替水流程，正挤柴油或反替水；(5) 施工单位负责将每日的工作记录以书面形式交给作业监督；。(6) 各单位精诚合作，确保施工顺利进行；(7) 施工完毕后，监督组织各单位向平台交井，卫生由平台验收及签字确认。附件：作业材料清单射孔数据表作业井管柱图作业安全环保措施及应急预案总则：严格执行深圳分公司健康安全环境管理体系、深圳分公司“红黄线”管理规定、深圳分公司HSE管理体系井下作业分册管理规定。作业名称:XJ24-3A8井连续油管作业编 号：作业地点：XJ24-3作业时间：分析人员:日期:审核人员：日期

22、:批准人员:日期:工作步骤潜在事故或危害预防措施实施负责人连续油管设备卸载1、沟通、配合不到位导致人员砸伤、撞伤、挤伤，设备损坏；2、钢丝绳的损坏导致断1、作业前召开作业安全、明确岗位分工，熟悉各自的责任；2、检查设备的外观，设备吊点及钢丝绳的检验证书队长、1、摆放就位设备；2、连接液压管线；3、连接地面注入管线1、人员配合、沟通不到位导致设备受损、人员受伤；2、 柴油机液压系统堵塞、液压快速接头或管线刺漏导致人员受伤；3、 抬管线砸伤，砸榔头碰伤砸伤，管线连接不紧导致高压刺漏伤人1、 1、召开作业前安全和工作通报会，做好岗位分工；起吊工作要由专人指挥，精力要集中，指挥口令及手势要准确。无特殊

23、情况，任何人不准在起吊范围内，尤其是吊臂下工作或停留；吊装设备时，所有人员不准站在吊车扒杆与被吊设备的正下方，等被吊货物下落离地面30-50厘米时可以去手推设备，注意脚下及后面有无退路，人员应互相联系防止受伤；2、组装设备前检查设备所有液压接头及管线，确保其完好3、佩戴好劳保用品，严格按照操作标准进行作业，确保由壬连接紧密主操1、启动柴油机，进行防喷器和注入器的功能试验；2、插油管至鹅颈头及注入器；3、地面管线试压1、人员配合、沟通不到位导致设备受损、人员受伤；2、高空作业，人员摔伤，落物砸伤人员死亡事故；3、油管试压时高压管线刺漏，造成人身伤亡事故；4、 连续油管设备的液压管线刺漏，使设备无

24、法工作，甚至造成人员伤亡1、检查柴油机的油气水及风扇有无异物，与平台和各施工单位间的做好协调沟通工作，作业期间，井口悬挂相关警示牌；2、作业前检查安全带及工具保证良好状态，清理高空易落物，清理作业场地保持干净无杂物，油污。3、试压程序步骤进行；与平台和各施工单位间的做好协调沟通工作，作业期间，井口悬挂相关警示牌；试压前全平台进行广播通知，无关人员远离试压区，同时在作业区域悬挂警示牌；4、作业前检查连续油管设备，工具完好，符合海上作业要求并有相关合格许可证件，在高压危险区域挂警示牌；5、明确岗位分工，用对讲机进行联系指挥，现场人员互相照应主操打开井口1、井内高压，原油喷出；2、防喷盒泄漏，有气体

25、喷出1、开阀之前平衡上下压力、开阀后要挂标牌；2、向防喷盒系统打压，加紧连续油管连续油管下井1、 下入速度太快-油管遇阻损坏；2、 井底压力太高，油管不能下入；3、 油管下入过程遇到接箍或不明遇阻；4、 排管器不能正常滑动导致油管损坏或不能整齐缠绕油管1、 1、保持泵速在0.3桶每分钟；油管下入速度保持在50-80英尺每分钟；2、 2、先压井后下入油管；3、 3、过节箍时下入速度保持在20-30英尺每分钟；确保工具外径小于井内最小内径；遇阻后要立即停止下入油管并上提；4、 加大泵速冲洗遇阻点；5、 4、确保放置盘管的地点正确，操作手能观察排缆器运行情况主操测试悬重1、上提油管悬重超过屈服值；2

26、、每次测试悬重在同一深度使油管疲劳，使油管刺漏，断裂落井的事故；1、 3、突然失去悬重1、预先做模拟图表，防止上提悬重超过油管设计值；2、在测试悬重时减少泵速防止油管疲劳；不要在同一深度多次测试悬重；3、如突然失去悬重立即上提找出原因主操到达作业段下入速度过快，冲洗不彻底，在预期段遇阻；在预期段以上缓慢下入；加大泵排量主操上提油管在上提过程油管遇阻降低速度上提；反复上提下放，直至顺利通过遇阻点，如无法下入，则起出连续油管，向作业监督汇报主操作业完成1、拆卸工具时工具串和手动工具掉落井内；2、使用手动工具人员夹伤、砸伤等1、拆卸工具时确保井口周围无杂物，操作时要抓好、扶好工具串2、作业时务必穿戴好个人防护用品，提高安全意识主操连续油管设备卸载1、钢丝绳的损坏2、沟通、配合不到位导致人员伤亡、设备损坏作业前召开作业安全、检查设备的外观，设备吊点及钢丝绳的检验证书、工作通报会，明确岗位分工，熟悉各自的责任队长20