頁巖氣井帶壓作業(yè)安全技術(shù)規(guī)定

1　范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了頁巖氣井帶壓作業(yè)設(shè)計(jì)、設(shè)備、安裝與試壓、設(shè)備檢測(cè)等安全技術(shù)基本要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于頁巖氣井帶壓作業(yè)。

2　規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 20656-2006 石油天然氣工業(yè) 新套管、油管和平端鉆桿現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)

SY/T 6160 防噴器的檢查和維修

SY/T 6270-2012 石油鉆采高壓管匯的使用、維護(hù)、維修與檢測(cè)

3　術(shù)語與定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

帶壓作業(yè)設(shè)備Stand alone snubbing unit

在井口帶壓情況下，為完成特定作業(yè)而配備的井口操作設(shè)備的統(tǒng)稱，分為提升裝置、井控裝置、輔助配套裝置等。其中:提升裝置包括動(dòng)力源、舉升液壓缸、卡瓦組、桅桿、工作平臺(tái)和連接法蘭等；井控裝置包括靜密封防噴器組、動(dòng)密封防噴器組、井控管匯、遠(yuǎn)程控制臺(tái)等；輔助配套裝置包括防誤操作裝置、鎖定裝置、地面逃生裝置、閘板保護(hù)器等。

3.2

動(dòng)密封防噴器組Stripper Blowout Perventer Stacks(BOPS)

又稱工作密封防噴器組，是頁巖氣井帶壓作業(yè)施工過程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)密封井筒壓力的防噴系統(tǒng)。由上、下兩個(gè)單閘板半封防噴器(有特殊前密封)、環(huán)形防噴器、卸壓平衡四通及管線、儲(chǔ)能器系統(tǒng)、升高短節(jié)等部件組成，有獨(dú)立的液壓控制及動(dòng)力裝置。

3.3

靜密封防噴器組Safety Blowout Perventer Stacks(BOPS)

又稱常規(guī)井控防噴器組，是頁巖氣井帶壓作業(yè)施工過程中保證井控安全的輔助防噴器組。均為液壓式防噴器，安裝在動(dòng)密封防噴器組下部，由單閘板(或雙閘板)剪切全封防噴器(或單閘板剪切防噴器+單閘板全封防噴器)與單閘板半封防噴器組合而成。

3.4

油管最大無支撐長(zhǎng)度Maximum unsupported length of tubing

油管在起下過程中，無扶正狀態(tài)下，受軸向應(yīng)力作用時(shí)，不發(fā)生塑性變形的最大長(zhǎng)度。

3.5

平衡泄壓管匯Equalized loop and bleed off line

在起下油管過程中，用來平衡或釋放動(dòng)密封防噴器內(nèi)腔壓力的一套關(guān)鍵裝置。與動(dòng)密封防噴器四通、套管四通及放噴節(jié)流管匯連接，由旋塞閥、單流閥、節(jié)流閥、高壓管線、壓力表等組成。

4　一般要求

4.1　選井基本要求

4.1.1井口最大關(guān)井壓力不大于70MPa。

4.1.2套管頭應(yīng)滿足帶壓作業(yè)設(shè)備的安裝要求。

4.1.3套管強(qiáng)度和井況應(yīng)能滿足施工要求。

4.1.4同井場(chǎng)平臺(tái)其它氣井無較大風(fēng)險(xiǎn)的施工作業(yè)。

4.2人員素質(zhì)要求

4.2.1 所有人員應(yīng)接受專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括理論知識(shí)培訓(xùn)與操作技能培訓(xùn)。

4.2.1.1　理論知識(shí)培訓(xùn)應(yīng)主要包括帶壓作業(yè)專業(yè)技術(shù)知識(shí)、設(shè)備工作原理、安全管理要領(lǐng)、井控安全技術(shù)等。

4.2.1.2操作技能培訓(xùn)應(yīng)主要包括帶壓作業(yè)設(shè)備操作程序、操作技能、井控操作和應(yīng)急處置。

4.2.2所有人員應(yīng)做到持證上崗

4.2.2.1 所有人員應(yīng)持帶壓作業(yè)設(shè)備操作證、井控證、HSE證等證件，從事登高作業(yè)的人員應(yīng)持有登高證。

4.2.2.2 相應(yīng)崗位同時(shí)應(yīng)持有起重指揮證、司索證等特種作業(yè)操作證。

4.3　隊(duì)伍資質(zhì)要求

4.3.1 帶壓作業(yè)隊(duì)伍應(yīng)按規(guī)定設(shè)置管理崗位和操作崗位。

4.3.1.1專職管理崗位包括隊(duì)長(zhǎng)、副隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)員和安全監(jiān)督等。

4.3.1.2 每班操作崗位包括主操、副操、機(jī)械師和場(chǎng)地工崗位。

4.3.2隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)員及主操作手均宜由具有20口以上氣井帶壓作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員擔(dān)任。

4.3.3帶壓作業(yè)隊(duì)?wèi)?yīng)具有相應(yīng)施工資質(zhì)和市場(chǎng)準(zhǔn)入。

5　設(shè)計(jì)要求

5.1 帶壓設(shè)計(jì)應(yīng)包含地質(zhì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)，各種設(shè)計(jì)應(yīng)按規(guī)定分級(jí)審批。

5.2 各類設(shè)計(jì)應(yīng)有HSE要求，工程設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)中應(yīng)有井控專篇。

6　帶壓作業(yè)設(shè)備

6.1 提升裝置

6.1.1提升裝置上提能力和下壓能力應(yīng)能滿足施工要求。

6.1.2 承重部件承載能力應(yīng)能滿足施工要求，能夠承載井內(nèi)管柱的最大軸向力，保證提安全起、下管柱作業(yè)。

6.1.3卡瓦組的夾緊力應(yīng)滿足施工安全要求，確保管柱在作業(yè)過程中不上頂、不下滑、不損傷。

6.1.4桅桿的高度應(yīng)能滿足起下管柱長(zhǎng)度的要求。

6.2井控裝置

6.2.1動(dòng)密封防噴器組額定壓力級(jí)別應(yīng)不小于最大關(guān)井井口壓力的1.5倍；

6.2.2靜密封防噴器組額定壓力級(jí)別應(yīng)不小于最高地層壓力，且同時(shí)具備剪切、全封、半封三項(xiàng)功能。靜密封防噴器組應(yīng)配備獨(dú)立的地面液壓控制操作臺(tái)。

6.2.3平衡泄壓管匯所有部件的額定壓力級(jí)別均應(yīng)不小于最大關(guān)井井口壓力的1.5倍；并應(yīng)配備手動(dòng)旋塞閥、液控旋塞閥和針型節(jié)流閥。

6.3 液壓控制裝置

6.3.1帶壓作業(yè)應(yīng)同時(shí)配備兩套液壓控制裝置，一套用于控制靜密封防噴器組，一套用于控制動(dòng)密封防噴器組和提升裝置。

6.3.2動(dòng)密封防噴器組和靜密封防噴器組均應(yīng)配備一定容量的儲(chǔ)能器組，所有液壓部件的額定工作壓力值，均應(yīng)不小于液壓源輸出的額定壓力。

6.3.3靜密封防噴器地面控制裝置宜配備兩種驅(qū)動(dòng)方式，一般電泵驅(qū)動(dòng)和氣泵驅(qū)動(dòng)各一種。

6.4輔助配套裝置

6.4.1液壓控制裝置應(yīng)配備卡瓦聯(lián)鎖裝置和閘板保護(hù)器。

6.4.2防噴器應(yīng)配備手動(dòng)鎖定裝置，舉升機(jī)宜配備鎖定裝置。

6.4.3帶壓作業(yè)裝置應(yīng)配備逃生滑道、逃生索或逃生桿。

7　設(shè)備安裝與試壓

7.1 提升裝置吊裝

7.1.1 吊裝人員應(yīng)持有起重指揮證、高處作業(yè)證、司索證等特種作業(yè)證件；吊裝作業(yè)應(yīng)明確指揮人員和指揮信號(hào)，其他人員應(yīng)清楚吊裝方案和指揮聯(lián)絡(luò)信號(hào)。

7.1.2 吊裝作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置監(jiān)護(hù)人員，并對(duì)起重吊裝設(shè)備、索具、吊鉤等進(jìn)行檢查。

7.1.3吊裝作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁人員隨同吊裝重物或吊裝設(shè)備升降，吊臂活動(dòng)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人、通行和工作；吊具、索具嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行。

7.1.4禁止在夜間起吊、安裝提升裝置，大雪、暴雨、大霧以及6級(jí)以上大風(fēng)天氣應(yīng)停止起吊作業(yè)。

7.1.5安裝、拆卸提升裝置，應(yīng)實(shí)行作業(yè)許可制度。

7.2 設(shè)備安裝

7.2.1 施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)(檢查)，并應(yīng)按靜密封防噴器、動(dòng)密封防噴器、舉升機(jī)和輔助配套裝置等順序自下而上進(jìn)行安裝；鋼圈、鋼圈槽應(yīng)清潔無損，法蘭螺栓安裝齊全、緊固。

7.2.2 靜密封防噴器組安裝時(shí)，應(yīng)自下而上安裝全封、剪切、半封防噴器；安裝完畢后，應(yīng)在防噴器組的上部用鋼絲繩從4個(gè)方向用地錨加以固定繃緊。鋼絲繩外徑應(yīng)不小于Φ19mm。

7.2.3 所有防噴器、手動(dòng)鎖緊裝置均應(yīng)掛牌，并標(biāo)明開關(guān)狀態(tài)。其中，手動(dòng)鎖緊裝置應(yīng)標(biāo)明開關(guān)方向和總?cè)?shù)。

7.2.4 舉升機(jī)安裝完畢后，應(yīng)從4個(gè)方向各安裝一條緊固鋼絲繃?yán)K，并調(diào)節(jié)平衡、受力均勻。鋼絲繩外徑應(yīng)不小于Φ19mm，與地面夾角應(yīng)不小于45°且不大于60°。

7.2.5舉升機(jī)繃?yán)K的固定地錨承受繃?yán)K斜拉力應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)要求，可使用水泥澆鑄地錨、水箱地錨等，嚴(yán)禁使用井場(chǎng)設(shè)備、設(shè)施代替地錨。

7.2.6 按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求安裝井控管匯、平衡泄壓管匯。放空管線連接至放噴池。

7.3 井控裝置試壓

7.3.1動(dòng)密封閘板防噴器應(yīng)自下而上進(jìn)行逐級(jí)清水試壓，試壓壓力值應(yīng)不低于最大關(guān)井井口壓力的1.5倍；每次試壓應(yīng)為30min，壓降應(yīng)不大于0.7MPa，密封部件無滲漏為合格。

7.3.2 靜密封閘板防噴器試壓壓力值應(yīng)為額定壓力或不低于最大關(guān)井井口壓力的1.5倍，每次試壓應(yīng)為30min，壓降不大于0.7MPa，密封部件無滲漏為合格。

7.3.3 環(huán)形放噴器試壓壓力值應(yīng)為額定壓力的70%。

7.3.4 液壓控制裝置試壓壓力值應(yīng)為額定工作壓力。每次試壓時(shí)間應(yīng)為15min，壓降應(yīng)不大于0.7MPa且密封部件無滲漏為合格。

7.3.5平衡泄壓管匯、放噴節(jié)流管匯等井控管匯及其部件，均應(yīng)進(jìn)行逐級(jí)試壓，試壓壓力值應(yīng)與動(dòng)密封防噴器組試壓值一致。

8　施工作業(yè)

8.1拆卸井口

8.1.1 拆卸井口前應(yīng)首先進(jìn)行安全評(píng)估、技術(shù)交底、班前安全教育及應(yīng)急演練等工作。

8.1.2拆卸采氣樹前應(yīng)觀察油管頭上部總閥關(guān)閉后的密封情況。靜止觀察時(shí)間應(yīng)不少于拆裝采氣樹和防噴器時(shí)間的1.5倍，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行施工。

8.1.3 拆卸作業(yè)應(yīng)使用防爆工具。

8.2帶壓作業(yè)

8.2.1施工前應(yīng)對(duì)帶壓作業(yè)設(shè)備進(jìn)行安全檢查，并重點(diǎn)檢查防噴器組、動(dòng)力源、舉升機(jī)、遠(yuǎn)控臺(tái)等。

8.2.2施工前應(yīng)根據(jù)油管類型、井口實(shí)際壓力，計(jì)算管柱最大無支撐長(zhǎng)度，并設(shè)定舉升機(jī)最大安全下壓力(或最大安全上提力)及行程，設(shè)定行程應(yīng)小于油管最大無支撐長(zhǎng)度。

8.2.3油管應(yīng)絲扣完好、管體無損；入井內(nèi)堵工具應(yīng)不少于1個(gè)且合格。

8.2.4起下管柱作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程；起下大直徑工具時(shí)，應(yīng)注意防止動(dòng)密封防噴器閘板關(guān)閉不到位。

8.2.5環(huán)形防噴器能夠完全密封管柱時(shí)，可使用環(huán)形防噴器進(jìn)行帶壓作業(yè)。

8.2.6現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督人員應(yīng)配備高清望遠(yuǎn)鏡，隨時(shí)進(jìn)行視檢。

8.2.7 嚴(yán)禁在大雪、暴雨、大霧和6級(jí)以上大風(fēng)等惡劣天氣，以及夜間進(jìn)行起下管柱作業(yè)。停止作業(yè)時(shí)，應(yīng)在管柱頂部安裝合格的旋塞閥(處于開位)及安裝考克、壓力表進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

8.2.8 冬季施工作業(yè)應(yīng)做好防冰堵措施，防止井口、放空管線和閘門出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。

8.2.9探?jīng)_砂、洗井、常規(guī)打撈、油管傳送射孔、鉆磨橋塞等帶壓作業(yè)工序應(yīng)控制起下管柱負(fù)荷，禁止超負(fù)荷解卡操作。

8.3 座入油管懸掛器

8.3.1 座入油管懸掛器前，應(yīng)認(rèn)真檢查懸掛器型號(hào)、質(zhì)量和完全狀況 。

8.3.2當(dāng)懸掛器座入油管頭后，應(yīng)將頂絲、壓帽上緊到位。

8.3.3懸掛器入座并上緊頂絲和壓帽后，應(yīng)打開平衡泄壓管匯上的液動(dòng)泄壓閥泄掉壓力。泄壓操作應(yīng)逐步進(jìn)行，直至為零；每次泄壓幅度宜為5MPa，且泄后觀察時(shí)長(zhǎng)不少于15min，以壓力不升為合格；然后進(jìn)行再次泄壓；若泄壓觀察不合格，應(yīng)起出重新檢查。

8.4 特殊復(fù)雜情況下應(yīng)急處置措施

8.4.1井下內(nèi)防噴工具失效

a) 立即停止起下作業(yè)；

b) 將管柱提放至合適位置后搶裝旋塞閥，同時(shí)打開放噴管線放噴點(diǎn)火。

8.4.2 油管扣密封失效

a) 立即停止作業(yè)；

b) 將油管接箍起(下)至上卸扣位置；

c) 在油管頂部搶裝旋塞閥。

8.4.3環(huán)形防噴器膠芯失效

立即將油管接箍起(下)至上卸扣位置，關(guān)閉動(dòng)密封閘板防噴器。

8.4.4 動(dòng)密封閘板防噴器膠芯失效

a) 立即起(下)油管，使油管接箍處于上卸扣位置；

b) 關(guān)閉靜密封半封閘板防噴器。

8.4.5提升設(shè)備故障

a) 立即停止作業(yè)；

b) 鎖緊卡瓦組，固定管柱；

c) 對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行檢修排除。

9　設(shè)備檢測(cè)

9.1　防噴器

9.1.1 靜密封防噴器定期檢測(cè)應(yīng)執(zhí)行SY/T 6160的規(guī)定。

9.1.2動(dòng)密封防噴器定期檢測(cè)在滿足帶壓作業(yè)特殊工藝安全要求的基礎(chǔ)上，檢測(cè)周期、檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于靜密封防噴器的要求。

9.2　提升裝置

9.2.1 提升裝置檢測(cè)應(yīng)委托具有專業(yè)檢測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行。

9.2.2 提升裝置常規(guī)檢測(cè)應(yīng)每年或40井次不少于一次(取近者執(zhí)行)，常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目包括外觀檢查、功能檢查、壁厚測(cè)量及結(jié)構(gòu)件無損檢測(cè)。

9.2.3 提升裝置全面檢測(cè)應(yīng)每三年或100井次不少于一次(取近者執(zhí)行)，全面檢測(cè)項(xiàng)目包括常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目和承載應(yīng)力測(cè)試。

9.3　管線管匯檢測(cè)

9.3.1高壓管匯檢測(cè)按照《SY/T 6270-2012 石油鉆采高壓管匯的使用、維護(hù)、維修與檢測(cè)》執(zhí)行。

9.3.2油管的檢測(cè)按照《GB/T 20656-2006 石油天然氣工業(yè) 新套管、油管和平端鉆桿現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)》執(zhí)行。

10　應(yīng)急管理

10.1帶壓作業(yè)隊(duì)?wèi)?yīng)按照“一事一案”原則編制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置預(yù)案，應(yīng)急處置預(yù)案至少應(yīng)包括帶壓作業(yè)裝置傾斜、井口裝置失效、井下管柱斷脫、管柱上頂、井噴失控等子預(yù)案。

10.2 應(yīng)急預(yù)案應(yīng)定期進(jìn)行演練，并根據(jù)演練情況及時(shí)完善。