XJ243A8连续油管冲砂设计文档格式.docx
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16
3
组装连续油管设备
8
24
连续油管冲砂作业
48
72
5
回收工具清理卫生
80
5.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：
SandSettlingVelocity
SV=SandSettlingVelocityinft/min
175=Constant
PD=ParticleDiameter=
0.0469
in
（remembertouselargestparticlediameterandnotaveragediameter）
PW=ParticleWeight=
21.41
lb/gal
ParticleWeight=ParticleSGx8.33
MW=Wt.ofcleanoutfluid=
8.33
cp=CleanoutFluidViscosity=
cp
SandSettlingVelocity,SV=
22.51196844
ft/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22.5ft/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22.5ft/min。
考虑到返排时间，以300l/min的排量进行冲砂，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）=82.77min
在6.625in筛管与连续油管环空内：
T4=（10039-8537）/（57.9-22.5）=42.4min
T=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30.2ft/min，在9.625in套管内：
T1=L/V=3478/（30.2-22.5）=451.7min
T2=（5971-3478）/（108.6-22.5）=28.95min
T3=（8537-5971）/（62.4-22.5）=64.31min
T4=（10039-8537）/（67.6-22.5）=33.3min
T=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：
（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
T1=（5971-0）/（108.6-22.5）=69.35min
T2=（8537-5971）/（62.4-22.5）=64.31min
T3=（10039-8537）/（67.6-22.5）=33.3min
T=T1+T2+T3=166.96min
5.2冲砂化学药剂介绍
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
配制方案
1＃
0.2％BH－VIS＋3％BH-MP＋3%BH-XJW-01+2％固化促进剂GC+1%R134
2＃
0.3％BH－VIS＋3％BH-MP＋3%BH-XJW-01+2％固化促进剂GC+1%R134
3＃
0.45％BH－VIS＋3％BH-MP＋3%BH-XJW-01+2％固化促进剂GC+1%R134
4#
0.6％BH－VIS＋3％BH-MP＋3%BH-XJW-01+2％固化促进剂GC+1%R134
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/s
1#
8.0
35
18s
0.0244
2#
10.5
40
20s
0.022
3#
20.0
52
50min
0.000147
28.5
62
90min
0.0000815
5.3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
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
破胶液
组份
破胶剂JPC
加速暂堵液破胶
防垢剂
防止水型不配伍，防止结垢
5.4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/cm3
0.85±
0.10
马氏漏斗粘度，s
35-45
封堵压力（60℃），MPa，≥
动塑比，≥
0.6
润滑系数降低率，%，≥
70
参考标准：
《SYT5185-2008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
1.00-1.05
破胶率，%，（60℃，48h）
90%
5.5连续油管软件数据模拟
图5-1A8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
CATC15540HP
4800×
2500×
2600
滚筒橇
橇
分体式
可拆卸
4550×
2600×
3860
4.5
滚筒
外径×
内径×
内宽（inch）：
150×
72×
4000米1.75油管总重14.83t
注入器
GI-80K
配置1.75″U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4.06"
15,000psi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/cm3
5.7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
队长
负责队伍整体运作、与甲方协调沟通、监督现场作业
工程师
负责作业期间技术指导
机械师
负责作业期间设备的正常运行、维护保养
主操
负责作业期间设备操作
副操
配合主操进行作业
化学药剂工程师
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
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；
（4）连接鹅颈头和注入器；
（5）吊装鹅颈头和注入器到钻台；
（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；
（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10000－15000lbs；
（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300～500psi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，探到圆堵位置，应保持大排量继续循环，至少循环1.5～2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）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：
批准人员:
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
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
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
打开井口
1、井内高压，原油喷出；
2、防喷盒泄漏，有气体喷出
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
测试悬重
1、上提油管悬重超过屈服值；
2、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
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
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
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
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
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