油氣井特殊作業(yè)安全技術(shù)

267/74第五章油氣井專門作業(yè)安全技術(shù)5.1壓裂酸化施工作業(yè)安全壓裂酸化施工是多工種聯(lián)合作業(yè)，其特點是動用機動設備多、馬力大、壓力高，施工人員多，時刻短。施工所用液體絕大部分是用各種化學藥劑配制而成，對人體都有不同程度的毒性、刺激性或燒傷作用，還有些是易燃品。施工中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題，都有造成事故的可能。因此壓裂酸化施工的安全工作只有從總體設計著眼，從基礎工作做起，作為一項系統(tǒng)工程來認識、來治理，才能做好。一、施工設計的安全要求1、壓裂施工井場布置原則對井場道路及電力線路的要求壓裂酸化施工井場，要依照施工規(guī)模統(tǒng)一規(guī)劃。施工車輛停放位置距井口要保持一定距離，最少不要小于10m。施工區(qū)內(nèi)應填平夯實，保持一定坡度，不存積水，不窩車輛。規(guī)劃時應考慮到在施工過程中拉運支撐劑(或拉運液體)的車輛能順利出入。進出井場道路的轉(zhuǎn)彎處，應依照施工車輛的轉(zhuǎn)彎半徑適當加寬路面，做到不打倒車，進出方便。所有施工車輛和液罐的擺放位置應遠離已架高的各種電力線路，更不要擺在其線路下面。橫穿道路的電線要在過車前檢查，高度不夠者應提早加高。2、液罐、施工車輛、放噴管線和排污池的規(guī)劃布局為了施工安全，所有液罐、施工車輛應擺在井口的上風方向。與施工無直接關(guān)系的車輛(如交通車、餐車、搶救車等)應停放在井場以外的安全處。排污池應設在井口的下風方向20m以外。放噴管線用硬管線，并分段固定牢固，兩固定點之間距離不能大于10m。出口端不能接90°彎頭。(壓裂施工井場布置示意見圖5.1)。3．氣井施工過程中對放噴流程的安裝布局要求為了在壓裂酸化前后對氣井進行試氣而在井場安裝臨時測氣流程時，應結(jié)合施工進行統(tǒng)一布局。全部流程應避開車輛通過區(qū)和壓裂設備擺放區(qū)。放噴管線和井口出氣流程管線應分開，需進哪條管線應可隨意用閘門操縱。天然氣出口點火位置應處于距井口100m以外的下風方向。4、井口裝置的安全要求1）井口裝置的選擇與試壓井口裝置應依照壓裂酸化設計的最高施工壓力來確定，也確實是講所選井口裝置的公稱壓力必須大于或等于施工沒計的最高壓力。井口裝置在安裝前必須整體試壓，合格后才能上井。屬油井的按水密封試壓標準試壓，屬氣井者按氣密封試壓標準試壓。2）套管短節(jié)的檢驗與安裝壓裂井所用套管短節(jié)的材質(zhì)與規(guī)范應與井內(nèi)所連接套管相符，凡退火部分應切除不用，以保證套管短節(jié)的強度。所車新扣應光潔無毛刺，經(jīng)試壓合格(試壓標準為原廠家試壓壓力值的80％)，在井口用手上緊，應余3～3.5扣(指8扣／英寸的套管)，余扣過多或過少都不圖5.1壓裂施工井場布置示意圖合格，不能使用。上扣前涂絲扣油，用鏈鉗上緊后應無余扣。套管短節(jié)如漏失，應卸掉更換，不要焊死，因為焊后焊縫兩側(cè)的管壁被退火，強度被降低。圖5.1壓裂施工井場布置示意圖圖5.2某壓裂施工現(xiàn)場3）井口裝置的安裝圖5.2某壓裂施工現(xiàn)場套管短節(jié)、底法蘭、套管四通應分段安裝，以愛護套管絲扣和保證上扣質(zhì)量。套管四通以上部分的安裝可依照施工要求而定。井口裝置的鋼圈由低碳鋼材料制成，較軟，應防止碰壞。注意檢查鋼圈和鋼圈槽，應無損傷、無銹蝕、無泥土，擦洗千凈。上緊法蘭盤螺栓時應對角上緊，將法蘭緊平。安裝完后用鋼絲繩將井口裝置四角平衡崩緊。5、油基壓裂液施工的安全要求油基壓裂液罐應擺放在距井口較遠(最好50m以外)的地勢低洼處。罐與混砂車應保持5m以上的距離，中間應設高度不低于0.5m的防護堤，將罐區(qū)與設備區(qū)隔開。最好用帶有呼吸器的密封液罐。不要在高溫天氣(尤其是30℃進井場車輛排氣管要裝阻火器，防止火花排出。6、壓裂酸化施工區(qū)內(nèi)的安全要求現(xiàn)場應禁絕明火。施工一開始各崗位人員應嚴守崗位，注意力集中，高壓區(qū)內(nèi)人員全部撤離。非施工人員應遠離靨工現(xiàn)場。大型施工應劃出警戒區(qū)，派專人負責警戒。在警戒區(qū)內(nèi)禁止閑人停留或穿越。7、確定施工壓力時應注意的問題在有關(guān)的各種手冊中所列出的套管L或油管)各項強度值，是指在單一應力作用下的最小破壞強度。但在井內(nèi)的套管(或油管)在施工中是受多種應力綜合作用的，因此其單項實際強度低于理論數(shù)值，這一點要特不注意。1）．施工最高壓力的選定施工最高壓力要小于套管最薄弱段的抗內(nèi)壓強度，建議操縱在80％以內(nèi)。如滿足不了施工要求，在工藝上應采取愛護套管措施，避開薄弱段，以防壓破套管。列壓裂管柱也是一樣，不論哪個部位，只要強度不夠，都應更換。2）套管平衡壓力的確定對下封隔器的井，尤其是對下封隔器愛護套管的井，套管打平衡是專門重要的，可起到如下作用：①防止施工壓力超過封隔器膠皮強度，將膠皮壓爆。②在水力錨不起作用時，防止因封隔器上下移動而拉破膠皮、頂彎油管。③使套管受力相對趨于均衡，從而愛護了套管。在確定平衡壓力時首先應考慮套管強度(如前所述)，另外也要防止套管平衡壓力過大，將封隔器膠皮壓回，失去封堵能力。一般可按下式考慮：Pl<P2一P3式中Pl——套管平衡壓力；P2——施工壓力；P3——封隔器正常工作壓力。另外，在套管打平衡時，應裝套管限壓愛護器，防止壓力突然上升，損壞套管。二、施工設備的安全保障1、高壓管匯系統(tǒng)的定期監(jiān)測治理高壓管匯系統(tǒng)在壓裂酸化中是直接承壓、受腐蝕的部位，也是最容易出問題的部位，應當引起足夠重視。在新投用前就應逐根逐件探傷、測壁厚，將測得結(jié)果作為基礎資料存檔。自投用之日起，應當每年定期探傷、測壁厚1次。如發(fā)覺異常應增加探傷、測壁厚次數(shù)。在探傷中如發(fā)覺有裂紋管件，該管件應立即報廢。同期投用的成套管匯，如發(fā)覺其中20％以上管件有裂紋者，建議全套管匯報廢。在測壁厚中，如發(fā)覺管件壁厚變薄，應按最薄處核算管匯抗內(nèi)壓強度?，F(xiàn)場施工最高壓力應低于核算后的管匯抗壓強度。如滿足不了現(xiàn)場施工要求，應換掉抗壓強度不夠的管件?？箖?nèi)壓計算公式為式中Pin——管子自內(nèi)部壓破管壁的最小壓力，MPa；k——安全系數(shù)。安全系數(shù)值一般取k=2；n——壁厚系數(shù)，取n=0.875(考慮壁厚為125％的負公差)；——管子鋼材的屈服強度(用最小值)，MPa；δ———管子壁厚，cm；D0——管子外徑，cm。2、壓裂泵液力端(泵頭)的檢查與監(jiān)測合理使用，精心維護泵頭，是延長泵頭使用壽命、防止泵頭突發(fā)事故的重要措施。每次施工完后應認真清洗泵頭內(nèi)腔，以防止酸、堿、鹽的腐蝕造成應力集中點，使泵頭過早損壞。裝有緩沖器的泵頭，應每月核對一次緩沖器壓力，低于額定壓力者應及時充氣，如漏氣要及時修理。緩沖器是防止高壓系統(tǒng)產(chǎn)生水擊的要緊手段，應當引起足夠重視。另外在換凡爾時要認真觀看泵頭腔內(nèi)有無裂紋，如發(fā)覺裂紋應立即更換新的泵頭。有些泵頭上裝有放空閘門，在泵運轉(zhuǎn)時或承壓時不要打開此閘門放空，以防止發(fā)生事故。3、施工壓力顯示系統(tǒng)的校對與檢查隨著壓裂酸化設備自動化程度的提高，顯示施工壓力的部位也在增多，如儀表車自動記錄壓力、數(shù)字顯示壓力、各壓裂車泵壓表指示壓力等。如各部位壓力顯示不同，施工時就無所適從。因此整個壓力顯示系統(tǒng)應當每季度標定一次，與標準壓力的誤差應小于±2％。4、超壓愛護裝置的檢查與部件更換安裝超壓愛護裝置的目的要緊是為了防止泵壓過高，超過承壓系統(tǒng)的額定壓力，引起機械和人身事故。因此不論原車組配備何種型式的超壓愛護裝置，都必須使用。而且要定期檢查，使其性能可靠。5、緊急熄火裝置的保養(yǎng)與檢查安裝緊急熄火裝置的要緊目的是在專門情況下，采納正常方法熄火停機無效時，用機械的方法將發(fā)動機進氣管關(guān)死，強制發(fā)動機熄火。關(guān)閉進氣管的動作是通過在進氣管中裝一可操縱的活門來實現(xiàn)的。這種裝置要經(jīng)常檢查維修，電路部分要保持完好、正常；電磁閥要能正常動作；連桿機構(gòu)要清理注油，防止銹死；操作手柄要能拉到規(guī)定位置。建議每半年試用一次，使之經(jīng)常處于完好狀態(tài)。這種裝置是在緊急情況下使用的，非緊急情況不要使用。一旦使用緊急熄火裝置將發(fā)動機熄火后，注意要將熄火活門恢復到原來位置，以便下次啟動發(fā)動機。6、對酸化施工設備的配套要求酸化用的酸液屬于強酸類型液體，稍有漏失就直接威脅人身安全、造成環(huán)境污染。因此總的要求應當是人不見酸、酸不見天、密閉施工。1）．現(xiàn)場酸化施工流程推舉按下述要求配套：所用酸液在酸站配好，用酸罐車拉至井場，采納如下流程注酸：酸罐車密閉供酸泵車酸罐車密閉供酸泵車酸化壓裂泵車進入井內(nèi)施工前高低壓管匯用無酸液體試壓。注酸完后用無酸液體清洗高低壓管匯，此清洗液應作為替置液注入井內(nèi)。7、其它安全配套要求在壓裂(酸化)地面管匯中，對應的每臺泵車，混砂車、酸泵車的每條進出口管線都應配有單向閥，以備施工中發(fā)生問題時便于處理。8、施工時消防設備的配備①常規(guī)施工按正常規(guī)定配備消防設施，并保證性能可靠。②大型施工、高產(chǎn)油氣井和在施工中認為應重點防護的井，除常規(guī)消防設施外，應加配消防車，至少2臺在現(xiàn)場值班。三、施工過程的安全操作鑒于壓裂酸化作業(yè)的專門性，施工時必須有專人統(tǒng)一指揮。為了便于理解和敘述方便，按現(xiàn)場施工操作順序分述如下。1、施工前施工車組不帶壓試運轉(zhuǎn)的方法及要求施工流程連接好后，首先要進行不帶壓試運轉(zhuǎn)(即走泵)。其目的是檢查高低壓管匯是否暢通，儀表是否工作。同時將流程內(nèi)的空氣用液體全部替出，以免空氣與天然氣接觸而引起爆炸，或因泵內(nèi)有氣體阻礙泵的正常工作。其方法是將泵注液體通過井口裝置的總閘上部生產(chǎn)四通(或三通)進入放噴管線放空。走泵時刻的長短以儀表顯示正常、各壓裂泵的空氣排完、上水正常為限。2、管匯試壓為防止在施工過程中管匯漏失，致使施工中斷，甚至造成不良后果，高低壓管匯在正式施工前都應試壓。配備有試壓泵的車組，應當用試壓泵試壓。沒有配備試壓泵的車組，用壓裂泵試壓時，必須由操作熟練的人員操作。將帶泵的發(fā)動機油門降到最低位置，掛l擋，單泵試壓。在泵壓未達到所規(guī)定壓力前提早摘擋，靠慣性最后達到所試壓力。不論何種情況，試壓時操作人員都要注意力集中，所有人員全部撤離高壓區(qū)。低壓管匯所試壓力應不低于1MPa，高壓管匯所試壓力應高于所施工井的最高施工壓力。3、循環(huán)洗井和試擠的安全技術(shù)要求此處所講的循環(huán)洗井，目的不是清理井筒，其目的要緊是從安全動身，檢查井內(nèi)管柱是否暢通。核對井筒是否已充滿液體。因此開始洗井應慢速注入，以返出正常為限。對井內(nèi)下有封隔器不能洗井的井，應通過試擠查清井下情況。特不是酸化施工井，在洗井后進行注酸之前必須試擠。觀看井口是否漏失，地層是否汲取，算出吸水指數(shù)后才能向井內(nèi)注酸。不論上述哪種不正常情況存在，假如注酸過早，都會導致施工失敗，使已泵注的酸液無法回收，最后流到地面，造成污染，威脅人身安全。4、平穩(wěn)施工的安全技術(shù)要求平穩(wěn)施工的核心確實是要求排量穩(wěn)、壓力穩(wěn)，壓裂泵車工作時不晃動(不走空泵)且工作平穩(wěn)。為此，首先供液壓力要平穩(wěn)，加支撐劑速度要平穩(wěn)，這是確保安全施工的關(guān)鍵。在實際操作中，開泵時應先開一臺，待運轉(zhuǎn)正常排量穩(wěn)定、壓力穩(wěn)定在同意值以內(nèi)后，才能開啟第二臺泵。再加泵也是如此。加擋也是一樣，應由低到高、逐步加擋。使壓力和排量緩慢平穩(wěn)上升，一次達到設計值。做到加泵加擋一次成功。盡量幸免加上去又減下來，使壓力和排量忽高忽低，大起大落。在壓力和排量調(diào)整平穩(wěn)，各泵工作正常后，重要的是防止走空泵(泵不上水)。因為在高壓條件下，嚴峻的走空泵可能拉斷井口、折斷高壓管匯、打壞壓裂泵，造成重大事故。因此現(xiàn)在要緊密注意壓力和排量是否穩(wěn)定，同時供液泵車(混砂車或供酸泵、車)要保持足夠和穩(wěn)定的供液壓力，以防止壓裂泵走空。一但發(fā)覺壓裂泵車晃動嚴峻(即走空泵)，要立即采取措施，若措施無效，應立即停泵。如有半數(shù)以上走空泵者，應停止施工，查出緣故進行處理后才能接著施工。5、帶酸施工的安全注意事項酸液和酸液的各種添加劑，大多數(shù)都具有不同程度的毒性，與皮膚接觸會發(fā)生燒傷。酸液與硫化物的積垢作用能夠產(chǎn)生有毒氣體硫化氫。因此在對含硫的油氣水井進行酸化作業(yè)時，施工人員應戴防毒面具。砷化物有毒，不易分解，而且與鋁或鎂接觸會產(chǎn)生三氫化砷有毒氣體，故應幸免用砷化物作酸液添加劑。施工時應作到：①嚴格按照工序進行工作，即走泵一試壓一循環(huán)洗井一試擠一求吸水指數(shù)一擠(替)酸。②井內(nèi)返出液體應放入坑內(nèi)。③被酸液污染的衣服應洗凈再穿。④施工人員應穿戴勞動愛護用品，勞動愛護用品如何配備應依照各油田的特點而定。6、人身安全的急救措施含酸液體和其它對皮膚有燒傷作用或有毒性液體接觸到人身時的處理措施：①首先用淡水沖洗，必要時加肥皂清洗，盡快洗去有害物質(zhì)，以縮短對人身的損害時刻，減輕損害程度。②發(fā)覺有燒傷時，用含量0.85～0.9％的鹽水(重量比)浸泡或滴到傷面處。用以止痛和防止組織液析出，幸免脫皮。但要注意鹽水濃度要掌握準確，過高或過低都不能達到理想效果。③經(jīng)上述處理后，視輕重程度確定是否送醫(yī)院治療。四、施工過程中復雜情況的安全處理1、高低壓管匯或井口漏失的處理在施工中管匯刺漏，屬總管匯者，應停泵放壓后處理，屬單泵管線應停單泵。不要在停單泵時換單泵管線，因為在高壓區(qū)工作是危險的。更不要在管匯承高壓的情況下砸緊由壬，這種徒勞的作法太危險。假如是混砂車(或酸泵車)排出管線刺漏，可關(guān)閉兩端閘門，動用備用管線；吸入管線刺漏可搶換管線，但要動作迅速。有酸者要注意防護，所換管線注意排出空氣后才能使用。井口裝置刺漏應停泵放壓后處理。2、壓不開地層的處理在開始施工時，如一開泵泵壓就直線上升，要立即停泵，檢查閘門是否倒錯。如確認閘門沒問題，井筒和井下管柱差不多上暢通的，泵壓達到同意值后，地層仍不汲取液體者，應停止施工。待查清井下緣故采取具體措施后再進行施工。如泵壓達到同意值后，地層汲取量太小，達不到設計要求者，不要用提高泵壓的方法提高排量，如此作是不安全的。正確的方法是在工藝措施上找出路。3、施工過程中泵壓升高的處理方法壓裂(酸化)施工是一項短時緊張的工作，對指揮員尤其是如此。施工時要緊密注意泵壓、排量、砂比的顯示值，這3項數(shù)值是相互阻礙、可相互調(diào)整的。施工中正常的壓力緩慢上升不一定差不多上壞事。那個地點要討論的是在排量和砂比都保持穩(wěn)定時，泵壓突然上升或上升太決?，F(xiàn)在如處理稍慢就有可能發(fā)生事故。具體如何處理要緊靠指揮員的經(jīng)驗，一般采取如下處理方法：①準確掌握支撐劑到達地層的時刻，緊密注意壓力變化。支撐劑進入地層后如泵壓專門快上升，應酌情停止加支撐劑，打替置液，觀看情況，再確定能否接著加支撐劑。②如泵壓突然升高，接近最高同意壓力，要立即停泵，放噴，反循環(huán)洗井，將井內(nèi)未進地層的支撐劑洗出，防止沉在井內(nèi)。③在正常施工中，特不是在壓力接近最高同意壓力的情況下，泵壓突然降低之后又升高，應停泵．反循環(huán)洗井，注意驗證井下管柱或套管是否斷、脫、壓破或發(fā)生其它情況。4、井口放噴的安全技術(shù)要求井口放噴是在壓裂施工中，由于各種緣故，已無法接著施工的情況下進行的。一般來講這時井口壓力較高，因此只有操縱壓力放噴才能保證地面和井下的安全。泵排測試射孔酸化泵排測試射孔酸化油管定位短節(jié)水力泵滑套出口托砂皮碗球座內(nèi)置式壓力計托筒封隔器篩管油管點火頭射孔槍釋放裝置圖5.3酸化四聯(lián)作管柱結(jié)構(gòu)圖如條件許可，應采取循環(huán)洗井放噴的方法，盡快將井筒洗通，將砂沖出，防止砂卡壓裂管柱。5、防止砂卡壓裂管柱的措施由于各油田的情況不同，防止砂卡的措施也各有不同，但如下幾點要認真作好。①頂替液量要合適，盡量減少井內(nèi)沉砂，以杜絕砂卡的可能。②循環(huán)洗井要完全(特不是在施工中砂堵的井，能洗井者一定要盡快洗井，防止沉砂)，要求洗井液量達到井筒容積后，返出液體不含砂(洗井合格)。③對可能可能砂卡的井，要立即起油管。④起油管時如發(fā)覺遇卡，不要硬拔，應立即加深油管，再上提下放活動解卡。在下壓裂管柱時，要求油管和油管掛之間必須加短節(jié)聯(lián)接，以防止遇卡時提不起來，又放不下去的現(xiàn)象發(fā)生。五、多聯(lián)作井下作業(yè)中的安全問題在井下作業(yè)中，常規(guī)作業(yè)時各工序相對較獨立；換管柱頻繁，不能連續(xù)完成射孔、測試、泵排、措施等工作，容易造成地層第二次污染；周期長、成本高，安全風險大。近年來，逐步進展了稱為多聯(lián)作工藝的作業(yè)工藝，即一趟管柱能夠完成常規(guī)的多項作業(yè)工作。比如將試油、射孔作業(yè)聯(lián)作，能夠提高資料品質(zhì)，縮短作業(yè)周期，降低作業(yè)成本，減少污染。如圖5.3為泵排、射孔、酸化、測試的酸化四聯(lián)作管柱結(jié)構(gòu)，采納復雜的作業(yè)工藝，一趟管柱就能夠完成四項作業(yè)內(nèi)容。這種多聯(lián)工藝，關(guān)于提高低孔低滲儲層的產(chǎn)能、降低成本和費用，效果特不明顯。但由于工藝復雜，專業(yè)作業(yè)人員多，動用的設備多，作業(yè)時刻相對單項作業(yè)要長，各作業(yè)工藝之間存在相互阻礙緊密，出現(xiàn)異常情況時，處理復雜，因此，其安全問題是需要研究的新課題。

5.2注蒸汽熱力采油安全技術(shù)我國有著豐富的稠油資源，50年代就在新疆克拉瑪依油區(qū)發(fā)覺了淺層稠油，據(jù)不完全統(tǒng)計，到90年代在我國12個盆地中已發(fā)覺70多個稠油油田，探明和操縱儲量約16億噸，分布在遼河、新疆、勝利和河南等油區(qū)。稠油開采困難，克拉瑪依于60～70年代就進行了蒸汽驅(qū)和火燒油層的小井組試驗，80年代以來稠油的熱力開采逐步走向工業(yè)化，1997年稠油熱采產(chǎn)量穩(wěn)定在1100×104t。通過幾十年的科技攻關(guān)和實踐，引進先進技術(shù)、設備和自力更生相結(jié)合，已形成與國內(nèi)稠油油藏的特點配套的熱采工藝技術(shù)。一、熱力采油的特點圖5.4熱力采油(火燒)原理圖熱力采油確實是將熱量有打算地注入到油層，或在油層內(nèi)產(chǎn)生熱量，從井里采出原油。它適應于用常規(guī)采油方法不能正常開采的稠油油田的開采。要緊包括火燒、注蒸汽、注熱水和注熱氣等4種方法。在我國目前較普遍采納的方法是注蒸汽熱力采油。所有熱力采油工藝方法差不多上向油層內(nèi)注人熱量以降低原油粘度，減小油藏內(nèi)流淌阻力，達到增加原油產(chǎn)量、提高采收率的目的。圖5.4熱力采油(火燒)原理圖將蒸汽有打算地注入到油層，從井里采出原油確實是注蒸汽熱力采油。它包括蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)2種工藝。稠油蒸汽吞吐開采蒸汽吞吐開采又稱周期性注蒸汽或循環(huán)注蒸汽方法。其工藝要緊包括在同一口井注蒸汽、關(guān)井浸泡(燜井)及開井生產(chǎn)三個時期。即首先依照油層狀況向井注入一定量的高溫、高壓水蒸汽，然后關(guān)井停注(燜井)幾天，使注入油層中的蒸汽與油層熱交換，加熱油層，加熱帶向外擴大，而后開井放噴或抽汲生產(chǎn)。注入水蒸汽的量以及燜井時刻要依照井深、油層性質(zhì)、原油粘度、井筒熱損失等條件設計。蒸汽驅(qū)工藝即在一個區(qū)塊（層位）中，布置一些井注蒸汽，另外布置一些井抽汲生產(chǎn)。熱力采油的要緊特點：①設備密集、技術(shù)復雜。熱力采油中使用的要緊設備是直流式蒸汽發(fā)生器(鍋爐)，它是集多種設備于一身連續(xù)工作的綜合性沒備。由于熱力采油應用了多學科理論和技術(shù)，因此要求熱采治理人員和工人在使用操作和維護治理上應具備采油、熱工、機械等專業(yè)的知識和相應的技術(shù)水平及治理經(jīng)驗。油層

隔熱管

封隔器油層

隔熱管

封隔器

整筒泵

補償器

油層

隔熱管

抽油桿

圖5.5蒸汽吞吐熱力采油的管柱結(jié)構(gòu)示例③集水、電、氣(油)、火于一室、操作要求嚴格。國內(nèi)外所制造和使用的蒸汽發(fā)生器均采納具備獨立工作、單一供水、電、氣(油)、集中安裝、統(tǒng)一操作的系統(tǒng)沒備，對設備在啟動、運行、停爐中的操作和監(jiān)測有嚴格的要求。④配套技術(shù)要求復雜。熱力采油的核心設備盡管是蒸汽發(fā)生器，但其配套技術(shù)是熱力采油中不可缺少的重要組成部分，諸如注汽管網(wǎng)、高溫蒸汽的輸送分配技術(shù)、熱采井口、井筒隔熱、固井技術(shù)、井下工具、鉆井技術(shù)、采油技術(shù)、計量、集輸?shù)龋谠O計、選材和工藝技術(shù)上要求高而且復雜。這是熱力采油較常規(guī)采油的又一不同點。二、熱力采油的安全技術(shù)教育熱力采油是在高溫高壓環(huán)境中采納先進的熱采設備和技術(shù)從地下采出原油。熱采過程中，職工們不僅要掌握高溫高壓下熱采安全知識，而更要掌握操作熱采設備，工藝的安全技術(shù)，以防止因操作技術(shù)不佳造成事故，給國家財產(chǎn)和職工生命帶來重大損失。因此，加強對熱采職工的安全技術(shù)教育尤為重要。1、熱力采油安全技術(shù)教育內(nèi)容熱力采油安全技術(shù)教育包括一般安全技術(shù)教育和專業(yè)安全技術(shù)教育。一般安全技術(shù)教育是為了使熱采工人熟悉熱力采油最差不多的安全技術(shù)知識，以便在熱力采油過程中達到安全生產(chǎn)的目的。要緊教育內(nèi)容有：①熱力采油中要緊沒備蒸汽發(fā)生器(熱采鍋爐)的構(gòu)造、原理、性能和正常操作技術(shù)；②熱力采油生產(chǎn)過程中配套設備的安全使用常識：③熱力采油防火、防爆、防燙傷的知識；④防火防爆設備的使用方法；⑤個人防火防爆防燙傷勞動防護用品、用具的使用、保管方法；⑧發(fā)生火災、爆炸、井噴后搶險中的防護知識。專業(yè)安全技術(shù)教育是依照熱力采油生產(chǎn)特點和需要而進行的專門的、深入的安全技術(shù)教育。要緊教育內(nèi)容有：①熱力采油要緊設備蒸汽發(fā)生器(熱采鍋爐)安全技術(shù)參數(shù)；②熱采鍋爐自動愛護系統(tǒng)安全技術(shù)知識；③熱采鍋爐水質(zhì)處理系統(tǒng)的技術(shù)要求；④熱采鍋爐搬運、安裝、調(diào)試的安全技術(shù)要求；⑤熱采鍋爐的安全操作要求；⑥熱力采油生產(chǎn)過程中工藝安全技術(shù)要求；⑦熱力采油井下怍業(yè)中的安全操作規(guī)程；⑧熱力采油過程中防止井噴的安全措施和井噴后安全處理知識；⑨熱采過程中其他事故安全預防和安全處理知識；⑩熱力采油安全規(guī)章制度；⑾熱力采油過程中重要生產(chǎn)部位和各危險點源檢查及防范知識。2、教育方式①對新工人要嚴格進行“三級”教育，教育合格后方可上崗；圖5.6直流式蒸汽鍋爐②對專業(yè)特種作業(yè)人員進行專門培訓、考核、發(fā)證。培訓可采納脫產(chǎn)培訓和現(xiàn)場實地培訓方式進行。圖5.6直流式蒸汽鍋爐三、熱采鍋爐及其他設備材料的安全技術(shù)措施1、熱采鍋爐的安全措施1）、熱采鍋爐安全技術(shù)參數(shù)和相應的愛護措施①熱采鍋爐出口壓力一般為17.2MPa（額定壓力21MPa）。為保證熱采鍋爐不發(fā)生超壓事故，鍋爐設計中采取了3項愛護措施：?在鍋爐出口設置超壓報警開關(guān)。當鍋爐出口壓力達到17.5MPa時，壓力開關(guān)動作，使鍋爐自動停爐報警，這是首要的超壓愛護措施。超壓報警開關(guān)要求每季度校驗1次，確保其動作準確、靈活。?在鍋爐出口裝有2個蒸汽安全閥，其動作壓力整定值一個為17.8MPa，另一個整定值為18.3MPa，其作用是在壓力開關(guān)失靈時，鍋爐超壓開啟泄壓，幸免事故。?在柱塞泵出口安裝一個整定值為19.6MPa安全閥，其作用是愛護柱塞泵及鍋爐幸免超壓發(fā)生事故。②鍋爐的最高工作溫度為353℃，（額定溫度=320℃），這是17.2MPa壓力下蒸汽的飽和溫度。鍋爐設計中采取的愛護措施是設有蒸汽溫度高于③蒸汽干度設計值為<80％，（額定值=70%），這是由于水質(zhì)條件限制的。因水處理過程中只除硬而沒有除鹽，必須保留20％的水分把可溶性鹽類帶出鍋爐，防止結(jié)垢。在帶有微機操縱的熱采鍋爐上設有蒸氣干度高于90％時報警愛護裝置，當干度超過此值時自動停爐。一般注汽鍋爐依靠人工化驗分析干度來監(jiān)督。④燃燒方式——氣、油兩用。為保證鍋爐安全燃燒，設有下列安全愛護措施：?燃料壓力低自動停爐報警。天然氣壓力整定值為70kPa，燃油壓力整定值為600kP。?燃油溫度低于70℃?霧化壓力低于200kPa自動停爐報警；?熄火自動停爐報警；?鼓風壓力低于15kPa自動停爐報警。2）．熱采鍋爐搬運與安裝的安全要求熱采鍋爐屬于超高、超寬、超長設備，搬運過程中必須捆綁牢靠，懸掛明顯的超高、超寬、超長標志信號，運行時必須必須有專人負責清除行車障礙，時速不得超過45km／h。熱采鍋爐安裝要求①撬座式熱采鍋爐的安裝要嚴格按照制造廠家提出的安裝要求施工，基礎穩(wěn)固，水平；②拖車式熱采鍋爐在安裝過程中要求場地平坦，地面夯實。前后支承基礎牢穩(wěn)，調(diào)整水平使拖車輪胎不得受力，手剎車必須剁死；③水、電、氣的安裝要符合要求，交叉處要有足夠的安全距離，要便于操作人職員作；④平臺、梯子安裝必須符合安全技術(shù)要求，排污系統(tǒng)要最大限度地減少對環(huán)境的污染；⑤設備必須有良好的接地。3）．熱采鍋爐水質(zhì)處理系統(tǒng)的技術(shù)要求熱采鍋爐對水質(zhì)處理系統(tǒng)有較高的技術(shù)要求，水質(zhì)指標不合格，會對鍋爐和管道系統(tǒng)有不良阻礙，也會對地層（油層）造成污染。其水質(zhì)指標應滿足有關(guān)的技術(shù)要求。4）熱采鍋爐自動愛護系統(tǒng)安全技術(shù)要求熱采鍋爐自動愛護系統(tǒng)包括電氣和運行狀態(tài)監(jiān)控兩部分，用于滿足系統(tǒng)運行要求、愛護設備安全。近年進展和變化較多，應針對具體的系統(tǒng)，作好工作，保證操縱系統(tǒng)能可靠運行。為了保證安全愛護系統(tǒng)的靈敏可靠，每個季度應該認真全面檢查1次自動愛護系統(tǒng)各整定值的準確性，并做好記錄。5）．熱采鍋爐的安全操作要求熱采鍋爐屬于高溫高壓鍋爐，其安全操作規(guī)程必須符合國家強制標準。其運行和操作必須符合遵守安全操作規(guī)程。安全部門必須定期進行監(jiān)察，其監(jiān)察執(zhí)行《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。6）．注汽質(zhì)量監(jiān)測和資料錄用過程中的安全注意要點①注汽質(zhì)量監(jiān)測的中心要點是如何提高注入的單位熱量在油層中的波及體積，這需要合理調(diào)整蒸汽干度、流量、壓力參數(shù)以取得最佳注入效益。②錄用鍋爐運行參數(shù)的作用是綜合監(jiān)測鍋爐運轉(zhuǎn)是否正常，因此，錄用的資料必須準確，假如發(fā)覺測量儀表不準。應立即檢查校驗，不同意盲目運行。③要精心保存好新鍋爐調(diào)試時的運行記錄，它是以后鍋爐運行狀態(tài)的標準，應經(jīng)常把現(xiàn)在的運行參數(shù)與原始記錄進行對比，從中看出鍋爐的變化及是否需檢修。④操作人員對記錄的運行參數(shù)應及時分析，發(fā)覺異常要及時報告。⑤每天的鍋爐運行報表必須有專人審查，發(fā)覺問題及時處理，幸免事故發(fā)生。2、其他設備材料的安全保障1）地面注汽管線的安全技術(shù)要求①地面注汽管線分固定管線與活動管線2種，設計工作壓力17MPa，工作溫度350℃②無縫鋼管選材要符合標準，焊縫要100％探傷。管線施工完要進行28MPa水壓試驗，穩(wěn)壓5min以上不滲不漏，方可投入使用。③對地面注汽管線每使用1年要進行測厚1次，地面截止閥要定期檢查保養(yǎng)。④管線連接每隔50m要加1個熱補償器，過路處固定管線要有龍門架，活動管線要加愛護，幸免車壓。⑤管線穿過低凹處或水塘，必須架空，嚴禁管線浸沒在水中。⑥注汽前先對管線掃線預熱，并檢查是否有堵塞及滲漏，以及固定管線的支架處有無移動，活動管線連接處有無松動。以杜絕隱患。⑦注汽停爐后，要關(guān)掉送進汽及井口閥門，打開放空閥門，放掉管線內(nèi)的余壓和水，拆除活動注汽管線。冬季要防止凍壞管線。2）．熱采井口裝置安全技術(shù)要求注汽井口設備包括閥門，四通，法蘭，短節(jié)等。它們的壓力要求同地面注汽管線。四、熱采過程中的安全技術(shù)要求1、注汽工藝安全技術(shù)要求1）熱采井對鉆井工程質(zhì)量的安全技術(shù)要求稠油區(qū)鉆熱采井的工程質(zhì)量必須符合熱力采油工藝的安全技術(shù)要求。①應采納7”以上油層套管完井。因為稠油開采井一般工2藝復雜，只有大井眼、井斜小、狗腿②要愛護油層。要求鉆井鉆到油層頂部時，調(diào)整鉆井液，用優(yōu)質(zhì)低密度鉆井液鉆開油層，減少對油層的污染和損害。③固井質(zhì)量合格，耐高溫水泥，必須返到地面。假如鉆井質(zhì)量不合格，注蒸汽采油時，就容易發(fā)生汽竄，阻礙分層工藝的進行。嚴峻的會導致水泥環(huán)碎裂，甚至套管損壞。④套管的材質(zhì)要能耐高溫，一般要求用抗蠕變性強的N80鋼級的套管。注汽井要提拉預應力完井。⑤下套管時，絲扣要上緊。以幸免注汽時發(fā)生汽竄事故，導致套管變形和損壞。⑥對出砂的油層，要采取防砂措施。⑦不同意采納復合套管完井，以免造成熱采工具無法通過。⑧完井時裝井口，必須上緊絲扣，以免發(fā)生井口套管頭漏，給采油和作業(yè)帶來許多困難。2）地面注汽管道工藝的安全技術(shù)要求(1)安全設計要求①管道材質(zhì)要按全國壓力容器標準化技術(shù)委員會編制的《鋼制石油化工容器設計規(guī)定》，選用注汽管道材質(zhì)按YB529—70或YB800—70標準選用20號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。②注蒸汽地面管道，由設計院按《火力發(fā)電廠汽水管道壓力計算技術(shù)規(guī)定》設計。其公稱壓力定為2l.0MPa，溫度定為420℃③為確保工作參數(shù)下的管道強度，在設計中對管道管件、閥門等都必須選用專門材料和配件。焊接選用氪弧焊打底焊接工藝，焊口探傷照像合格，經(jīng)試壓合格后，才能交付使用。④管道安裝，必須要有安全距離。為防止管道在使用中發(fā)生爆破事故，危害人和建筑物，管道與建筑物之間要保持一定安全距離。管道走向要考慮交通和其它生產(chǎn)設施的安全，該數(shù)據(jù)由設計院結(jié)合現(xiàn)場實際情況選定。但每40～60m，必須增加一張力彎，管線本身拐彎時，可適當考慮。(2)安全使用要求管道施工驗收合格后，交付采油廠使用，采油廠應建立管道檔案，對運行時刻、運行狀況、維修情況、檢測結(jié)果以及事故等做詳細紀錄。運行中，使用單位按鍋爐出口壓力等級操作，注汽時應以小排量(額定排量的30％)低壓力(額定壓力的30～一40％)預熱管道30min，再進行管道整體試壓，壓力操縱在160～170MPa，穩(wěn)定l0min，無滲漏，合格之后，按注汽方案要求，為注汽井供汽。冬季停爐時，應將管道中的積水排出、防止凍裂管道。注汽管道上嚴禁人行走與坐立。嚴禁車輛輾壓管線，或停留在管線旁，以防止管線意外爆破事故發(fā)生，造成人身傷亡和設備的損傷。(3)注汽管道的定期安全檢測與注汽過程中的安全監(jiān)察①注汽管道必須進行定期檢測，其檢測內(nèi)容包括管道的壁厚、焊口、保溫層、支架、支墩、閘閥等項。檢測時刻1年進行1次。經(jīng)檢測認定不合格部分，應進行局部或全部整改，以至更換。②在注汽過程中，注汽單位要進行安全監(jiān)測。要監(jiān)測蒸汽沿管道的壓力降\溫度降、熱流量和熱損失的大小。此外還要定期巡線檢查，發(fā)覺有刺漏或事故隱患時，要立即停爐放空進行整改或更換，確保安全生產(chǎn)。例如1988年7月，遼河油田錦45塊7號爐注汽時，在巡線中發(fā)覺注汽活動地面管線有一處刺漏，將卡箍的一條螺栓幾乎刺斷。由于及時發(fā)覺處理，幸免了一次飛管線事故的發(fā)生。4）．注汽前對熱采工藝流程的安全檢查①檢查注汽井口與四通大法蘭聯(lián)結(jié)的螺栓是否齊全，螺栓絲扣是否上滿上緊。②檢查注汽井口各部位螺栓和部件是否齊全，絲扣是否上緊，有無滲漏處，各個閥門開關(guān)是否靈活好用，發(fā)覺問題，要立即整改或更換。③檢查地面管線特不是活動管線部分，走向是否合理。④管線通過道路部分護管是否符合安全要求。⑤檢查是否有高壓危險的安全警示牌標志。⑤檢查所有的卡箍螺栓是否上齊上緊，檢查裸露卡箍頭是否都有保溫層。上述檢查都合格后，進行管線掃線和16MPa水壓試驗。試壓合格，管線不滲不漏方可正式注汽。5）停注后的安全要求①當油井注汽達到設計注汽量停爐后，要立即關(guān)閉井口的總閥門和生產(chǎn)閥門。在冬季應將總閥門以上的蒸汽冷凝水放掉，以防凍壞井口裝置。②停注后要檢查地面放空管線是否暢通，處于冬季生產(chǎn)的油田，要特不注意冬季放空管線防凍問題，要求冬季停注后地面管線要放水掃線，防止凍管線。同時要求放空管線要直，不能有大的彎曲。否則在放噴時，由于彎曲處的反作用力，容易造成管線飛起傷人。6）注氮氣隔熱井安全技術(shù)要求①注氮氣隔熱井，必須保證管柱和井口裝置嚴密不漏。套管和套管頭嚴密不漏。套管閥門開關(guān)靈活，嚴密不漏。否則注進套管中的氮氣將會漏掉，就達不到隔熱的目的。②從套管閥門一側(cè)接出一根預備注氮氣的油管，要求此側(cè)地勢要平，氮氣車要能靠近井口，能進能出。③注氮氣時操作要平穩(wěn)，注氮氣的壓力不超過熱采井口的工作壓力，以免發(fā)生意外事故。2、注汽井井下作業(yè)中的安全操作注汽井在井下作業(yè)中的安全問題，與前述章節(jié)大體相同，但在施工中進行壓井作業(yè)時，需特不注意以下幾點：①壓井作業(yè)的原則是在安全作業(yè)條件下，愛護油層不受損害。②壓井液密度的選擇，應以本次作業(yè)前所測得靜壓值為基準，附加值一般不超過10%。③壓井液所需密度在1.0g／cm3以下時，使用熱水壓井，或者半壓井。壓井液密度在1.0～1.18g／cm3之間，使用無固相壓井液或低損害壓井液。壓井液密度超過1.18g／cm3需使用泥漿時，必須經(jīng)廠總工程師、總地質(zhì)師批準，方可使用。④壓井時作好出口計量。發(fā)覺井漏時，應停止壓井，重新采取措施，保證不污染油層。⑤壓井前，采油樹螺栓必須全部上緊。壓井進口管線試壓15MPa，出口管線要固定牢固。⑥壓井過程中，嚴禁在高壓管線附近站人，以保證安全。五、熱采過程中復雜情況的安全處理1、防止井噴與井噴安全處理在蒸汽吞吐下封隔器的井，油井停噴后起封隔器時，尤如一個大活塞，液量大量排出，液面下降使地層液體(高溫油氣和蒸汽)流向井筒，在井口無操盡情況下大量涌出地面容易發(fā)生井噴。能夠采取下述安全措施來防止施工作業(yè)中的井噴發(fā)生：①油井停噴后，注汽完直接轉(zhuǎn)抽要用優(yōu)質(zhì)壓井液循環(huán)壓井；②起下管柱連續(xù)作業(yè)時，要作好一切防噴預備；③施工作業(yè)中，要認真觀看井內(nèi)液面，發(fā)覺井內(nèi)液面降低時要隨時灌壓井液，使液面保持在井口，一旦溢流加大，要及時搶裝井口；④若與該井相鄰的井正在注汽，作業(yè)過程中視情況可隨時停注汽。在注汽過程中，由于蒸汽吞吐井伸縮距不夠，頂開井口會發(fā)生井噴，另外，與注汽井連通的井（一口井注汽，蒸汽從另一口井噴出，稱為汽竄），特不是那些由于未充分認識油層關(guān)系，以為沒有連通而實際與該井連通的井，假如預防井噴的措施預備不夠，也容易發(fā)生井噴。對此，能夠采取以下安全措施：①對下封隔器隔熱的井，伸縮距要留有充分的余地，因為沒有伸縮距，或伸縮距不夠，容易將井口法蘭頂開，造成無操縱井噴，甚至引起火災；②井口閥門在注汽前要進行檢查，看是否靈活好用，如不行用應立即換掉。以便在注汽管線發(fā)生斷裂時，關(guān)閉閥門，操縱井內(nèi)高溫高壓蒸汽噴出，幸免發(fā)生井噴；③為防止井噴，要保證下井工具特不是伸縮管的質(zhì)量、井口閥門的質(zhì)量及其安裝質(zhì)量。④對注汽井相鄰的井，尤其是同一層系的油井，要注意觀看。若發(fā)覺井口溫度、井口油套壓和油井產(chǎn)液量都上升，就要及時采取措施，防止井噴。由于一般的抽油井井口防噴盒盤根是低壓低溫的，假如發(fā)生汽竄，容易造成抽油油井發(fā)生無操縱井噴。因此一旦發(fā)覺汽竄，應采取下述緊急處置措施：?注汽井立即停止注汽，并要操縱放噴；?發(fā)生井噴的井抽油機要立即停抽，切斷電源；?套管操縱放壓；?要通過套管用適當密度的壓井液壓井；?要及時搶裝井口和操縱設備；?要立即報警，并調(diào)集消防隊伍到現(xiàn)場值班；?無操縱井噴容易引起油井出砂，要采取措施防止砂子與金屬物如井架、游動滑車、吊環(huán)等互相碰撞、產(chǎn)生火花，引起火災。2、防止漏失及其安全處理注汽過程中固定管線、活動管線、注汽管柱、熱采井口和套管都可能因腐蝕、沖刷（蝕）、材質(zhì)缺陷、施工缺陷、外力沖擊等緣故而產(chǎn)生刺漏，甚至爆裂而出現(xiàn)嚴峻漏失。出現(xiàn)險情后，首先要停注卸壓，然后依具體情況處理，切忌帶壓處理。如發(fā)覺供水、供氣管線漏失，要關(guān)閉供水、供氣閥門，進行管線放空，正常停爐，然后處理漏失點。假如需要動電氣焊，則要按規(guī)章辦票。天然氣管線在焊接前要進行惰氣吹掃，經(jīng)測定天然氣含量合格后，方可在安全范圍內(nèi)動火。3、注汽過程中地面和井下注汽管線、熱采井口(閥門)、封隔器堵卡的安全處理造成注汽過程中地面和井下注汽管線、熱采井口(閥門)、封隔器堵卡的緣故可能有注汽管線凍結(jié)、封隔器堵卡和熱采井口(閥門)卡死等三方面的緣故。假如是注汽管線凍結(jié)的緣故，一般需要停爐（或低壓）分段熔化解凍。閥門卡死則需要停注、待溫度下降后更換閥門，作業(yè)前要做好一切防噴預備。封隔器堵卡需要停注、待溫度下降后，修井處理。4、熱采鍋爐水、氣、電供給突然停止的安全處理①鍋爐給水突然停止，鍋爐自動報警停爐，啟動鼓風機降低爐膛溫度，降至正常溫度，停止鼓風。②鍋爐用天然氣突然停止或低于正常運行的天然氣壓力，鍋爐自動報警停爐，啟動供水泵，用冷水冷卻爐管及爐膛溫度降至正常溫度，停止供水。③鍋爐設備用電突然停止，鍋爐供水、鼓風等都停止，這時應手動關(guān)閉供氣閥門，緩慢打開排放閥，操縱鍋爐壓力在7MPa左右，讓其自然降溫。5、注汽井口和注汽管線防火、防爆、防燙傷的安全措施注汽井的防火要求與一般油田工程相同。鍋爐存在高溫高壓，要注意按照強制標準采取防爆措施。因為注汽溫度一般高達250度，需要采取防燙傷的安全措施，如下：①凡注汽管線高溫散熱的地點，必須采取嚴格的保溫措施；②在熱注井口裝卸壓力表、未放空整改注汽管線、開關(guān)井口閥等操作時要戴耐高溫手套；③試井工在熱注井測試時必須穿戴耐高溫的工鞋、工衣、手套及防護眼鏡；④熱注井用防噴管及其配件必須耐高溫高壓，操作時應認真負責，保證絲扣嚴密不漏；⑤操作人員放空管線時要慢開閥門，防高溫溫蒸汽傷人；⑥鍋爐緊急放空管線應垂直地面3m左右，避開高壓電線，活動管線接箍不應在高壓電線下面，以免漏汽引起斷電停產(chǎn)。

5.3氣舉采油安全技術(shù)當?shù)貙庸┙o的能量不足以把原油從井底舉升到地面時，油井就停止自噴。為了使油井接著出油，能夠人為地把氣體(天然氣、CO2、N2)壓入井底，使原油噴出地面，這種采油方法稱為氣舉采油。海上采油，探井，斜井，含砂，氣較多和含有腐蝕性成分因而不宜采納有桿泵采油方式的油井，都可采納氣舉采油。氣舉采油的優(yōu)點是井口、井下設備較簡單，治理調(diào)節(jié)較方便。缺點是地面設備系統(tǒng)復雜，投資大，而且氣體能量的利用率較低。氣舉采油與深井泵、水力泵和電潛泵采油是目前世界上常用的機械采油方法。氣舉采油有其獨特的工藝要求和安全要求，應從設計、作業(yè)和治理等環(huán)節(jié)，建立一整套行之有效的安全治理措施和制度，確保氣舉采油全過程的安全生產(chǎn)。一、氣舉采油工藝1、氣舉采油的不同形式氣舉采油按進氣的連續(xù)性可分為連續(xù)氣舉和間歇氣舉2種氣舉方式；按進氣的通路分為環(huán)形空間進氣(正舉)和中心管進氣(反舉)。連續(xù)氣舉是將高壓氣體連續(xù)地注入井內(nèi)，使其和地層流入井底的流體一同連續(xù)從井口噴出的氣舉方式。它適用于采油指數(shù)高和因井深造成井底壓力較高的井。間歇氣舉是將高壓氣間歇地注入井中，將地層流入井底的流體周期性地舉升到地面的氣舉方式。間歇氣舉既可用于低產(chǎn)井，也可用于采油指數(shù)高、井底壓力低，或者采油指數(shù)與井底壓力都低的井。中心管進氣時，被舉升的液體在環(huán)形空間的流速較低，其中的砂易沉淀、蠟易積聚，故常用環(huán)形空間進氣的舉升方式。氣舉采油的井下管柱按下入井中的管子數(shù)可分為單管氣舉和多管氣舉。圖5.7單管氣舉井下管柱示意圖圖5.7單管氣舉井下管柱示意圖簡單而又常用的單管氣舉管柱有開式、半閉式和閉式三種，見圖5.7。開式管柱：管柱不帶封隔器者稱為開式管柱，只適用于連續(xù)氣舉和無法下入封隔器的油井。采納這種管柱時，每次開井時都需要排出套管中聚攏的液體并重新穩(wěn)定，下部閥會由于液體浸蝕而發(fā)生損壞，操縱不當會使套管內(nèi)的高壓氣大量通過管鞋進入油管引起油井間歇噴油。（見.7a）。半閉式管柱：帶有封隔器的管柱稱為半閉式管柱，它既可用于連續(xù)氣舉，也可用于間歇氣舉。這種管柱盡管克服了開式管柱的某些缺點，但關(guān)于間歇氣舉仍不能防止大量注入氣進入油管后，通過油管對地層的作用。（見.7b）。閉式管柱：是在半閉式管柱的油管底部加單流閥，以防止注氣壓力通過油管作用在油層上。閉式管柱只適用于間歇氣舉。（見.7c）。此外，還有一些專門的氣舉裝置，如用于間歇氣舉的各種箱式(腔式)及柱塞氣舉裝置等。圖5.8氣舉過程示意圖2、氣舉采油的工藝過程圖5.8氣舉過程示意圖現(xiàn)以油套管環(huán)形空間進氣的單管氣舉講明氣舉采油時的工作情況。油井停產(chǎn)時，油套管內(nèi)、外的液面處于同一位置，如圖5.8a所示。當開動氣體壓縮機向油套管環(huán)形空間注入壓縮氣體后，環(huán)形空間的液面被向下擠壓，如不考慮液體會被擠入地層，那么，環(huán)形空間的液體就會進入油管，油管內(nèi)的液面上升，在此過程中，壓縮機的出口壓力不斷升高。當環(huán)形空間的液面下降到管鞋時，如圖5.8b所示，壓縮氣體進入油管，使油管內(nèi)液體混氣，油管內(nèi)的液面不斷升高，直至噴出地面，如圖5.8C所示。氣舉采油系統(tǒng)由氣源與氣體壓縮系統(tǒng)、噴嘴（氣嘴）與氣舉管柱、井口裝置、氣液分離系統(tǒng)、氣體回收與凈化系統(tǒng)等部分所組成。二、氣舉采油工程設計的安全要求氣舉采油的工程設計應從整個氣舉系統(tǒng)動身，既要符合工藝技術(shù)要求；又要確保人身和設備的安全。1、高壓氣源油田一般采納增壓氣舉采油，舉升介質(zhì)(工藝氣)使用天然氣，不能采納空氣。通過壓縮機多級壓縮將低壓天然氣變?yōu)楦邏禾烊粴庾鳛榕e升動力。由于天然氣是易燃易爆氣體，以及壓縮機（組)自身的結(jié)構(gòu)和設計要求，安全問題就顯得十分重要。在氣舉采油工程設計中，必須注意以下安全要求。1）．天然氣氣質(zhì)為了防止壓縮機和管線的腐蝕和堵塞，并能保持設備使用效率和延長使用壽命，注入氣的氣質(zhì)必須符合以下要求：①組分要符合干氣標準，即在0.101MPa和20℃時的lm3天然氣中，C5以上的烴液含量低于13.5cm3②硫和水蒸氣的含量均要符合商品天然氣的標準，即在1.10lMPa和20℃的lm3③假如原動機為天然氣發(fā)動機，則要保證燃料氣中甲烷的含量和氣體的熱值，并有一個合理的空燃比。2）．壓縮機(組)壓縮機是一種將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w介質(zhì)的壓力能的機器，是增壓氣舉的心臟。其種類專門多，但在增壓氣舉中一般多選用往復式天然氣壓縮機。為了保證機組和整個系統(tǒng)的安全運行，在設計中必須滿足以下要求：①進氣壓力和排氣壓力均要易于調(diào)節(jié)，并保證機組在額定功率下正常運行。進入機組的低壓氣和經(jīng)機組壓縮輸出的高壓氣，既能以單機供氣又能并聯(lián)供氣，以便于計量、操作、維修和治理，同時也有助于操縱壓力波動，保證安全生產(chǎn)。②排氣量不應低于實際用氣量的1.1～1.2倍，并能在要求的范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)。當超壓或超流量而需外排時，外排氣要能自動返流進入低壓供氣管線中。③各級缸的進、排氣溫度不能超過其額定值。④潤滑油量和牌號要與壓縮機(組)的要求一致，要有潤滑油量顯示和調(diào)節(jié)裝置。⑤每級缸前分離器內(nèi)的液位要能自控或手控。⑥壓縮機不能超振。⑦整個機組要有自動補償和報警系統(tǒng)。3）．發(fā)動機①發(fā)動機的功率必須與壓縮機匹配，并依轉(zhuǎn)速與功率之間的關(guān)系，找出安全滿負荷時的最佳工作轉(zhuǎn)速。②各缸溫度及缸間溫差不能超過設計值。③發(fā)動機不能超振。④工作不正常時，要能自動停機和報警。4）．高壓容器①要依照工藝要求選擇工作壓力等級，并裝安全閥。②要有油和污水排放系統(tǒng)，分離器要能自動排液，并有液位顯示和超液位報警裝置。5）．地面流程①整個系統(tǒng)的運行工況要能自動聯(lián)鎖操縱和報警。②天然氣增壓系統(tǒng)必須是一個全密閉系統(tǒng)。既要嚴防空氣進入天然氣供氣管線中，又要嚴防管線中的天然氣外漏。③油氣分離器要適應氣舉井采油時氣油比較大和回壓較高的特點，使油、氣有效分離。④油、氣計量系統(tǒng)要準確。⑤壓氣站、配氣站和計量儀表問要保持空氣流通，并安裝可燃性氣體檢測報警裝置；高壓注氣分配閥組不得漏氣；安全閥要靈敏可靠。⑥對氣舉管線要防腐和保溫，易凍部位要有加熱措施。⑦要有吹掃、清洗和解堵管線的措施。⑧要有防火、防爆、防毒、報警和緊急放空等設施。2、井口與管柱氣舉井的井口裝置和井下管柱結(jié)構(gòu)必須與氣舉方式和油井井下狀況相適應。1）．井口裝置(1)氣嘴安裝于氣舉井口的注氣管線上，用于操縱單井注氣量。要合理選擇氣嘴孔徑，并要有防凍解堵措施，如加熱或加化學劑等。(2)時刻操縱器一般裝在間歇氣舉井的注氣管線上，要適應氣舉井野外環(huán)境的要求，并能依照設計的注氣時刻和注氣周期進行調(diào)節(jié)。(3)壓力操縱器當井口注氣壓力波動較大時，應在氣嘴或時刻操縱器前串連一個壓力操縱器，以保證氣舉井有一個相對穩(wěn)定的注氣壓力，有助于經(jīng)濟生產(chǎn)和安全生產(chǎn)。(4)生產(chǎn)油嘴為了減少壓力損失而提高氣舉效率，氣舉井一般不裝生產(chǎn)油嘴。但考慮國內(nèi)油田一般不是單井直接進集油站的流程，而是經(jīng)計量站計量后再集輸進站。因此，當氣舉井壓力波動較大時，為了確保計量站的安全，也可在連續(xù)氣舉井井口裝一個油嘴。所選油嘴尺寸的大小，一般應能使氣舉井正常生產(chǎn)時的油壓稍大于回壓。(5)單流閥關(guān)于間歇氣舉井和問歇出油的連續(xù)氣舉井，一般要在井口裝一個單流閥，以防油井在不出油期間發(fā)生倒流現(xiàn)象。(6)壓力記錄儀安裝在井口記錄氣舉井的油壓和注氣壓力，有助于推斷氣舉閥和油井工況，并進行動態(tài)分析和排除故障。2）．井下管柱(1)氣舉管柱的選擇單層氣舉采油時，一般有開式管柱、半閉式管柱和閉式管柱3種。在設計時應依照氣舉方式和油井狀況，選擇合理的管柱類型和結(jié)構(gòu)，確保工作可靠，達到經(jīng)濟生產(chǎn)和安全生產(chǎn)的目的。(2)對油、套管的要求氣舉井的油管和套管必須不滲不漏、不變形和不損壞。油、套管的尺寸和組合，以及注入氣和產(chǎn)出液的通道，均應符合氣舉井的設計產(chǎn)量和注氣量的要求。另外，要在油管底部安裝一個投撈式十字架，以防油井落物落人井底；當需測試出油剖面時，可用投撈工具串將該十字架撈出，測后再投入。(3)頂閥和底閥的安全分布方法①排液時為了便于頂閥打開而使排液接著加深，一般采納如下公式確定頂閥深：式中L1——頂閥(第一級閥)深，m；Pwh——井口油壓，MPa,Pko——井口啟動注入壓力，MPa；Gs——壓井液(靜液)壓力梯度，MPa／m；②為了保證單點注氣，防止閥間干擾和提高氣舉效率，底閥與其相鄰的上一級閥的最小間距，不能小于下式的計算值：(DBV)min=ΔP/Gs式中(DBV)——底部氣舉閥與其相鄰的上一級氣舉閥的最小間距，m；△P—一上一級氣舉閥的注氣壓差，即閥的打開壓力與流壓之差，MPa；Gs——壓井液(靜液)壓力梯度，MPa／m；3）．井口操縱裝置與氣舉閥為了做到安全生產(chǎn)，井口操縱注氣量裝置必須與井下氣舉閥的類型配合使用。一般情況下，井口安裝氣嘴時，關(guān)于連續(xù)氣舉井可選用平衡氣舉閥或非平衡氣舉閥；關(guān)于問歇氣舉井可選用非平衡氣舉閥或?qū)驓馀e閥。井口安裝操縱器時，一般用于間歇氣舉井，這時井下可選用平衡氣舉閥、非平衡氣舉閥或?qū)驓馀e閥。3、氣舉井1）氣舉方式和采油區(qū)的選擇為了經(jīng)濟生產(chǎn)和安全生產(chǎn)，要正確選擇氣舉方式和合理選擇氣舉采油區(qū)。(1)氣舉方式的選擇單井設計時要對油井產(chǎn)能進行預測，并結(jié)合井深和井況選擇合理的氣舉方式。在生產(chǎn)過程中還要定期進行動態(tài)分析并及時轉(zhuǎn)換氣舉方式。(2)氣舉采油區(qū)的選擇、選擇氣舉采油區(qū)時，要遵循以下原則：①注采系統(tǒng)比較完善；②油井有一定的生產(chǎn)能力；③按注水井組、層系或區(qū)塊劃分開采單元，以免加劇地下流體的滲流矛盾或損害油層；④氣舉井相對集中，便于安全治理。2）注氣壓力要選擇一個合理的井口注氣壓力。因為過低時達不到所要求的舉升深度，油井潛力不能充分發(fā)揮；過高時又不安全，生產(chǎn)成本高，有時還會阻礙地層液體流人井內(nèi)。因此．選擇井口注氣壓力時應遵循以下原則：①盡量減少氣舉閥的級數(shù)，使管柱既簡單又可靠；②保證進氣點(注氣點)位于油層頂部附近；③進氣點處的注氣壓力，大于流壓一個適當值。3）注氣溫度井口注氣溫度不宜低于地表恒溫層的溫度。因較低時油井結(jié)蠟嚴峻，不利于生產(chǎn)；較高時則會阻礙注氣管線的使用壽命。4）．注氣量設計時應優(yōu)選一個最佳注氣量(氣液比)，因當注氣量偏低或過高時均達不到所戛求的生產(chǎn)壓差。尤其當注氣量過高時，既容易損壞氣舉閥，又白費了高壓氣和阻礙油井產(chǎn)量。5）．井口油壓要在產(chǎn)出液能從井口流向計量站的前提下，盡量降低井口油壓。因較高時既不安全，又阻礙氣舉效率。6）井底流壓連續(xù)氣舉井的井底流壓是一個相對穩(wěn)定值。間歇氣舉井在每個周期內(nèi)的井底流壓則是一個變化值，為做到安全生產(chǎn)和經(jīng)濟生產(chǎn)，應優(yōu)選一個平均井底流壓值。7）生產(chǎn)壓差設計時要依照油層特性、套管現(xiàn)狀和油田開發(fā)指標等，選擇一個合理的生產(chǎn)壓差值。8）進氣點進氣點(注氣點)要選在油層頂部附近。因過淺時生產(chǎn)壓差較小，不能充分發(fā)揮油層潛力。超過油層時也可不能增加產(chǎn)量，注氣量過大時還會發(fā)生壓力梯度逆轉(zhuǎn)，達不到經(jīng)濟生產(chǎn)和安全生產(chǎn)的目的。三、氣舉井井下作業(yè)中的安全要求氣舉井井下作業(yè)質(zhì)量直接阻礙著氣舉井能否安全正常生產(chǎn)，因此應嚴把作業(yè)質(zhì)量關(guān)。在氣舉井井下作業(yè)過程中，除應遵循一般油井井下作業(yè)的安全規(guī)定外，還要注意下列安全事項。1、起下氣舉管柱起下管柱作業(yè)時，必須有施工設計書和履行交接井制度，并注意：1）起管柱時，要認真檢查各級氣舉閥，觀看有無損傷或堵塞，尤其對不正常井更要注意；起出的氣舉閥要送回室內(nèi)檢驗和維修，并作好記錄，妥善保存，以備再用。2）下管柱時，假如已壓井，管柱下井后應首先采納清水洗井，以免油層污染和氣舉閥堵塞；若為投撈式氣舉閥，下井前要在室內(nèi)投入工作筒內(nèi)經(jīng)密封性試驗合格；用油管規(guī)通油管，變形或彎曲油管不要下井，油管本體和絲扣要潔凈；丈量準確油管長度，配好管柱，下入時要注意閥的下入方向、級數(shù)和深度，方向不要顛倒，級數(shù)不能弄錯，閥深誤差不得大于±10m。3）．其他安全注意事項起下管柱前要關(guān)閉注氣閘門，切斷高壓氣源；起下管柱時，要平穩(wěn)操作，中速起下，不要過快過猛，以防撞壞氣舉閥。做好施工記錄。井場嚴禁煙火。2、氣舉投撈作業(yè)氣舉投撈作業(yè)是一種比較先進的作業(yè)工藝，目前已在國內(nèi)外廣泛應用。作業(yè)時要有施工設計書，并首先弄清油井工況、氣舉管柱結(jié)構(gòu)和要作業(yè)的氣舉闕深。在作業(yè)過程中則要注意以下安全要求：1）做好預備工作，認真檢查投撈車和工具串，確保投撈設備齊全完好、工具配套、連接可靠、靈活好用且有應急措施。2）投撈車要正確擺放，投撈車要放在距井口20～30m處，要方便操作，容易觀看，車尾后門要對準井口并順風向。3）．嚴格通井，關(guān)于結(jié)蠟、結(jié)鹽嚴峻的井，或含砂量較高以及稠油井，投撈作業(yè)前要先通井．以確保投撈工具串順利起下。4）下入油管卡定器若為開式管柱．投撈作業(yè)前要在要作業(yè)的氣舉閥深以下約50m處，投入一個油管卡定器，以防作業(yè)過程中工具落入井底，作業(yè)后再將卡定器撈出。5）操縱工具串的起下速度和下井深度投撈工具串要緩慢通過井口和工作筒，以防拉斷鋼絲繩和發(fā)生工具串上頂、遇卡或造斜。當井內(nèi)壓力較高時，為防上頂可適當給工具串加重。投撈作業(yè)時，工具串要下至作業(yè)閥所在工作筒的深度以下5～10m處，但決不能超過下一級工作筒深。6）依照指重表正確推斷在作業(yè)過程中，要依照井口指重表的指示值正確推斷作業(yè)是否正常。當指示值不正常時應分析緣故，正確推斷，并采取相應的處理措施；切勿硬拉，以防拉斷鋼絲繩和工具串掉人井內(nèi)。四、氣舉閥的安全組裝和調(diào)試氣舉閥調(diào)試的準確與否，直接阻礙著氣舉采油的成敗。假如不按照正確的方法組裝和拆卸，就會損壞氣舉閥或發(fā)生人身損害事故。因此，組裝和調(diào)試氣舉閥時，必須注意按照技術(shù)要求和操作規(guī)程進行。五、氣舉采油系統(tǒng)生產(chǎn)中的安全治理1、投產(chǎn)前的安全預備工作1）．制定安全規(guī)章制度投產(chǎn)前要制定氣舉采油系統(tǒng)的安全規(guī)章制度，其中包括崗位責任制度、安全治理制度和操作規(guī)程，并對崗位操作人員和生產(chǎn)治理人員進行系統(tǒng)培訓和考核。2）．編制投產(chǎn)方案投產(chǎn)方案要緊包括投產(chǎn)組織，分工責任；投產(chǎn)順序和步驟；事故處理預案和安全措施等；并報請上級主管部門批準。3）．試運壓縮機和吹掃管線啟動壓縮機前，要按照設計要求，對壓縮機和氣舉井、站，以及安全防護系統(tǒng)等，進行一次全面的安全檢查，并對重點部位進行詳細檢查；試運壓縮機，先空轉(zhuǎn)再逐次加載至其額定值，并做好試運記錄；分不對高、低壓管線進行強度和密封性試驗，合格后吹掃潔凈，并用天然氣置換。置換結(jié)束，要在管線末端取氣樣分析，含氧量要達到要求。4）．壓縮天然氣循環(huán)升溫投產(chǎn)前供氣管線及其周圍的土壤均是涼的，壓縮天然氣輸送到氣舉井口時溫降較大，尤其冬季更甚。當注氣溫度較低時易于生成水合物，還可能降低井內(nèi)溫度，導致油井結(jié)蠟。因此投產(chǎn)前應首先利用壓縮天然氣對供氣管線循環(huán)升溫，直至井口注氣溫度不低于設計值并在管線周圍形成穩(wěn)定的溫度場時，方可開始往井內(nèi)注氣。2、氣舉井、站的安全治理為了確保安全生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中應注意下列事項：1）．氣舉井①啟動時嚴格操縱注氣壓力的上升速度，以防刺壞井下氣舉閥，尤其是頂部氣舉閥。合理選擇氣嘴和生產(chǎn)油嘴，以便當排液結(jié)束后使氣舉井在最佳的工作制度下正常生產(chǎn)。②測試井下壓力和溫度時，要在油井穩(wěn)定生產(chǎn)24h以后進行。當油井產(chǎn)量高或氣量大時，為防上頂應盡量選用小直徑的壓力計或溫度計；或給壓力計和溫度計適當加重；或先緩慢下入井底，再自下而上測試。在測試過程中不要關(guān)井，并同時記錄產(chǎn)液量和注氣量等數(shù)據(jù)，以便對氣舉井進行正確分析。③開井時要平穩(wěn)操作，緩慢打開出油閘門，以防油壓急劇上升或氣量過大而蹩壞管線或分離器。井口回壓要操縱在合理的范圍以內(nèi)，不要超過分離器的工作壓力以免發(fā)生事故。開啟井、站流程閘門時要先低壓后高壓，首先保證低壓系統(tǒng)暢通。關(guān)閉閘門時則要首先切斷高壓氣源。不管在井口或計量站，均要用角閥或氣嘴而不要用閘閥操縱和調(diào)節(jié)注氣量。④一口氣舉井可分為注氣、集油和井下3個部分。當生產(chǎn)不正常時，不要輕易作業(yè)，應對上述3個部分逐一分析和推斷，往往問題可從地面情況反映出來。除非不得已才動管柱。關(guān)于注氣系統(tǒng)，應檢查氣嘴是否堵塞，井口注氣壓力和注氣量是否符合設計值，以及井口儀表是否不準或損壞等。關(guān)于集油系統(tǒng)，檢查井口是否節(jié)流，生產(chǎn)管線是否蠟堵，以及分離壓力是否過高等。關(guān)于井下系統(tǒng)，推斷或檢查油管是否漏失，氣舉閥是否關(guān)閉不嚴或不能打開等。當氣舉井生產(chǎn)不正常時，應正確分析，及時處理，以免發(fā)生生產(chǎn)事故和人身事故。⑤關(guān)于正常生產(chǎn)的氣舉井，不要隨便調(diào)整工作制度，要加強治理，錄全錄準各項資料，以便于動態(tài)分析和故障分析。關(guān)于間歇氣舉井，要適當延長量油測氣的時刻，以獲得比較準確的平均產(chǎn)量和平均注氣量(氣液比)值。2）地面流程對供氣管線、高壓容器和安全裝置等，要按照有關(guān)規(guī)定定期進行安全檢查；對壓縮機(組)、供氣管線、高壓容器和閥門等檢修時，必須首先卸壓，不同意帶壓作業(yè)；當井、站發(fā)生故障時，要先切斷高壓氣源和打開緊急放空閥，然后按照規(guī)定正確處理。3、壓縮機(組)的安全治理1）安全操作技術(shù)應嚴格按照安全操作規(guī)程，認真做好啟動前的檢查、啟動預備、啟動和加載操作；機組運行中，必須定期巡檢，并加強日常維護；正常、異常停機操作按操作規(guī)程操作。2）．安全治理要求①進氣壓力，缸問溫差，以及油位等不要偏離沒計范圍。②排氣系統(tǒng)和燃料氣系統(tǒng)不能有漏失。③按照機組運行要求，定期填寫綜合報表，發(fā)覺異常時及時上報并處理。④定期對壓縮機的要緊工作部件，如氣缸、氣閥、曲軸、活塞和活塞桿等，以及機組的自動操縱和報警裝置進行檢測和維修。要明確規(guī)定小修、中修和大修的時刻間隔和要求，要有質(zhì)量標準和專用工具。假如是大修，則要對整機進行完全檢查，更換已損零部件后要重新調(diào)整配合間隙及氣缸余隙，以確保壓縮機(組)按照設計要求安全運行。3）取氣樣分析和測排氣溫度(1)取氣樣分析為了保證天然氣氣質(zhì)符合壓縮機對壓縮介質(zhì)的組分要求并有一個合理的空燃比，要定期對壓縮機站內(nèi)的工藝氣取樣分析，及時了解氣體的組分變化并采取相應的措施。取氣樣的合理位置，應選在壓縮機的人口或人口附近。(2)測排氣溫度利用測出口的排氣溫度，能夠推斷壓縮機的運轉(zhuǎn)情況。若溫度異常，往往講明氣缸潤滑不良、壓力負荷過大或氣閥損壞等。若進氣部位溫度過高，則可能是因為進氣閥損壞而使缸內(nèi)氣體倒流，造成循環(huán)升溫，破壞正常運行。

5.4采油生產(chǎn)安全技術(shù)一、采油生產(chǎn)簡介1、采油生產(chǎn)的特點采油生產(chǎn)大部分在野外分散作業(yè)，從井口到計量站、聯(lián)合站，各個環(huán)節(jié)都有機地聯(lián)合在一起。整個生產(chǎn)過程具有機械化、密閉化和連續(xù)化的特點，生產(chǎn)的介質(zhì)為易燃易爆的石油和天然氣，對人與人、人與機之間的協(xié)調(diào)都有較高的要求，這些工作的完成都需要有嚴格的規(guī)章制度，嚴密的勞動組織和正確的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，以及需要每個崗位工人的熟練操作，否則生產(chǎn)的安全就無法保證。2、產(chǎn)物性質(zhì)采油生產(chǎn)的要緊產(chǎn)物是原油、天然氣。這些物質(zhì)具有易燃、易爆、易揮發(fā)和易于聚攏靜電等特點。揮發(fā)的油氣與空氣混合達到一定的比例，遇明火就會發(fā)生爆炸或燃燒，造成專門大的破壞。油氣還有一定的毒性，假如大量排泄或泄露，將會造成人、畜中毒和環(huán)境污染。3、采油生產(chǎn)工藝圖5.9大慶采油一廠局部采油生產(chǎn)的工藝是多種多樣的，而且有些生產(chǎn)工藝帶有不同程度的危險性。例如：抽油機井生產(chǎn)易造成機械損害；修井作業(yè)中操縱不當易發(fā)生井噴等，如不嚴格治理，認真操作，發(fā)生事故的可能性專門大。采油生產(chǎn)過程中使用的機械、設備、車輛及原材料數(shù)量大、品種多，也給安全治理帶來一定的困難。圖5.9大慶采油一廠局部4、采油生產(chǎn)的要求在采油生產(chǎn)的全過程中，首先要針對原油和天然氣易燃易爆的特點采取相應的安全措施；針對其他方面的特點，也應采取有效的安全措施。在采油生產(chǎn)活動中開展的“六防”確實是有效的事故預防措施(“六防”即防火、防爆、防觸電、防中毒、防凍、防機械損害)。二、新井交接及采油生產(chǎn)預備關(guān)于新鉆的生產(chǎn)井和調(diào)整井，在進行替噴和誘導油流后，采油單位要及時放噴或裝機上抽生產(chǎn)，在油、水井投產(chǎn)前應做好新井交接、資料歸擋、油、水井投產(chǎn)預備等各項工作。1、新井交接及投產(chǎn)要求鉆井、完井單位(乙方)向采油單位(甲方)交接的要緊內(nèi)容和注意事項：1）．資料交接交清交全各項資料，包括完井數(shù)據(jù)、射孔數(shù)據(jù)、地層分層數(shù)據(jù)表、測井解釋成果圖、封固質(zhì)量檢查圖、標準電測圖、地層壓力資料、誘噴資料數(shù)據(jù)等。(1)射孔資料應交清：射孔日期和射孔方式、槍型、射孔層位、射孔孔數(shù)及孔密、示發(fā)射彈數(shù)、泥漿壓井時刻、替清水量及過油管射孔井的泥漿替出情況(替入水量、替泥漿油管下人深度、停止替泥漿時出口水質(zhì))。(2)誘噴資料包括：誘噴日期、套管和油管噴出物情況、油壓、套壓、噴出油量、含水情況、誘噴時刻等。(3)氣舉資料包括：氣舉日期、壓風機氣舉壓力、氣舉時刻、氣舉時噴出物、氣舉出油量及出油情況、油壓、套壓等。(4)地層壓力資料：新區(qū)、新開發(fā)層系油井投產(chǎn)前選30％的井等距離抽樣測原始地層壓力。2）．鉆井、完井過程中存在的要緊問題要做詳細講明，并提供書面材料。3）．套管外冒油、氣、水，采油樹設備不齊全，閘門及連接部件滲漏，套管四通(或三通)標高不符合要求，采油樹安裝方向及垂直度達不到要求標準，須有乙方整改后再交接。4）．經(jīng)交接甲、乙雙方同意，在交接書上簽字方可生效。油井投產(chǎn)前，井場工藝流程、設備及油、水井至計量站間、中轉(zhuǎn)站管線流程交接內(nèi)容：(1)施工前和竣工后施工單位須向采油單位提供設計圖紙和竣工圖。(2)施工過程中采油單位要有專人參加，經(jīng)常了解施工質(zhì)量，配合施工。(3)采油單位參加施工工程的檢查驗收工作，按照設計圖紙、技術(shù)標準，對隱蔽工程、管線防腐、保溫、管線下溝、管線嚴密性檢查、強度試壓、復土等都要按工序進行檢查，上道工序不合格，立即整改，否則不得進行下道工序。(4)以計量站為中心的油、水井系統(tǒng)工程完工投產(chǎn)時，由采油單位和施工單位有關(guān)人員組成試投產(chǎn)小組，搞好試投產(chǎn)工作。關(guān)于上述工作，每個采油隊要有一名技師或技術(shù)員負責現(xiàn)場跟蹤，對新井射孔、壓裂、下泵、基建、投產(chǎn)等進行質(zhì)量安全監(jiān)督，執(zhí)行“三清晰、四不接”的治理措施(三清晰：鉆井井號及鉆井進度清晰；射孔層位及替噴情況清晰；新井作業(yè)工序及下泵情況清晰。四不接：鉆井井號、射孔層位與設計方案不符不接；泥漿密度不符合施工設計不接；注水井完井套管試壓15.0MPa、穩(wěn)壓時刻還不到30min不接；抽油機安裝達不到“五率”標準不接)。2、油、水井投產(chǎn)前的安全技術(shù)1）人員、工具和設備（1）凡進入新井、新站的崗位工人，必須先培訓、后上崗，通過三級安全教育，達到本崗位規(guī)范標準才能進行操作治理；（2）工具用具按配備標準配備齊全，對號定位；（3）化學清蠟或其它清蠟方法應該依照要求，配備配齊設備、藥品；（4）新井投產(chǎn)前，按要求配備配齊安全設施、消防器材、安全掛牌和安全標志牌；（5）新井投產(chǎn)前，場地要達到規(guī)格化標準。2）生產(chǎn)治理制度圖5.10機械采油裝置要建立健全各項生產(chǎn)治理制度，內(nèi)容一般包括：圖5.10機械采油裝置油、水井、計量站崗位專責制交接班制巡回檢查制設備維護保養(yǎng)制質(zhì)量責任制技術(shù)培訓、崗位練兵制安全生產(chǎn)制經(jīng)濟核算制標準化治理制度3)圖表、資料井組有綜合圖，包括油層連通圖、分層管柱圖、地面流程圖等。采油隊有設備流程圖、油水系統(tǒng)管網(wǎng)圖、配電線路圖、巡回檢查路線圖、事故樹分析圖等。報表、記錄本、資料要求按照統(tǒng)一要求填寫。三、自噴井采油生產(chǎn)安全技術(shù)1、井口裝置井口裝置包括套管頭、油管頭、采油樹三個部分，即由懸掛密封部分、調(diào)節(jié)操縱部分和附件組成，其差不多連接方式有螺紋式、法蘭式和卡箍式三種。1）懸掛密封部分由套管頭和油管頭兩部分組成。套管頭的作用是連接下井的各層套管、密封各層套管的環(huán)行空間。表層套管與其法蘭之間，有的是絲扣聯(lián)接，有的是焊接(立即表層套管和頂法蘭用電焊焊在一起)。油層套管和法蘭大、小頭，一般用絲扣連接后座在表層套管頂法蘭上，用螺栓把緊，用鋼圈密封。法蘭大小頭的上法蘭與套管四通或三通連接。近年來，有的油井已不用法蘭大小頭了，而是一片法蘭代替了法蘭大小頭，即用電焊將兩層套管焊在同一個法蘭盤上。圖5.11自噴井井口裝置油管頭的作用是懸掛下入井中的油管，密封油、套管環(huán)行空間。在油田開發(fā)中，各項采油工藝不斷改革，為了和不壓井起下作業(yè)相配套，近年來對油管頭也進行了相應的改進，經(jīng)改進定型的油管頭結(jié)構(gòu)是頂絲法蘭油管掛，它是通過油管短節(jié)以絲扣與油管懸掛器(蘿卜頭)連接在一起，并坐在頂絲法蘭盤上。頂絲法蘭盤置于套管四通上法蘭和原油管掛下法蘭之間，頂絲法蘭的上、下均用鋼圈，用多條螺栓固緊并達到密封。圖5.11自噴井井口裝置近年來已將單層套管頭和油管頭合成一個整體。油管通過油管短節(jié)以絲扣和油管懸掛器連接后，坐在套管法蘭內(nèi)，壓緊密封圈，密封油、套環(huán)行空間，并用四條螺絲緊平和加壓。2）．操縱調(diào)節(jié)部分油井的操縱調(diào)節(jié)部分叫做采油樹，其作用是操縱和調(diào)節(jié)井中的流體，實現(xiàn)下井工具儀器的起下等。采油樹由大小閘門、三通和四通等部件組成。按連接方式不同，可分為三種類型：法蘭連接的采油樹。如松Ⅱ型，這種采油樹除了壓力表、考克之外的各個閘門、三通以及四通之間均用法蘭連接，因此稱之為以法蘭連接的采油樹。以絲扣連接的采油樹。如勝251型等，即大小閘門、四通、三通等之間均用絲扣連接在一起。以卡箍連接的采油樹。如大慶160微型采油樹。采油樹按其操縱程度又分為兩部分。套管閘門以內(nèi)和總閘門以下為無操縱部分，假如這部分出了問題，需更換時，必須先壓井后方可更換；因此日常治理中不要隨意開關(guān)總閘門和兩個套管閘門。其余部分為可控部分。3）．附件采油樹的附件包括油嘴、壓力表、取樣回壓考克和回壓閘門等。油嘴用來操縱和調(diào)節(jié)油井的產(chǎn)出量。油嘴的最小直徑為1．5mm，最大直徑20mm以上，因工作制度的不同，選用的油嘴規(guī)格也不同。依照油嘴安裝部位不同，可分為井下油嘴和地面油嘴兩種。井下油嘴采納專門裝置安裝在油層部位或油管下處；地面油嘴一般安裝在生產(chǎn)閘門后的油嘴三通內(nèi)。地面油嘴按結(jié)構(gòu)不同，又分為單孔簡易式和可調(diào)式等多種。選用油嘴時，要檢查直徑、長度、橢圓度、孔眼和軸線同心度、有無毛刺等。當油井出砂時更要注意檢查，保持油嘴不被刺大、不堵、不變形、無毛刺，否則阻礙油井生產(chǎn)。壓力表用來檢測管內(nèi)壓力。使用壓力表時，應注意量程是否合適。一般情況下應該使壓力值在壓力表量程讀數(shù)的30％～70％范圍內(nèi)，因為壓力表包氏管的弧度是270°，正常工作時的壓力可使包氏管偏轉(zhuǎn)5°～7°，假如偏轉(zhuǎn)超過那個弧度時，讀數(shù)將有較大誤差。讀數(shù)時應注意眼睛、指針、表盤刻度成一條垂直于表盤的直線，否則易造成人為的誤差。取樣放空考克焊接在油嘴三通外的出油管線上的一節(jié)小直徑短管，可用閘門操縱，那個帶操縱閘門的短節(jié)用來進行井口取樣以及檢查更換油嘴時進行放空?；貕洪l門在檢查和更換油嘴以及維修生產(chǎn)閘門等作業(yè)時應關(guān)閉，以防止出油管線內(nèi)流體倒流(有時也用一個單