井下小修作业常见施工质量问题及预防措施
井下作业施工质量是油、水井能否正常工作的关键，对保持油田长期稳产、上产以及提高油田整体经济效益的意义重大。然而生产实践表明，井下小修施工常存在一些质量问题，修后油井不能正常生产的现象时有发生，甚至有的油井在不到半年的时间内修井作业达三次，不仅影响了油井生产，还增加了生产成本，给油田造成了无法挽回的经济损失。为此，笔者对井下小修作业常见的施工质量问题进行了详细的调查分析，制定了一些预防和减少井下小修施工质量问题的措施。
1. 常见施工质量问题：
(1) 压井液造成油层污染，施工后油井不出，量不上油。 (2) 施工作业挂单吊环，及下井工具落井。
(3) 注灰灰面过高或过低，达不到设计要求，一次成功率低。
(4) 卡层管柱封隔器位置卡错，该卡的层未卡住，不该卡的层被卡住了。 (5) 封隔器座封不严，作业后含水居高不下。
(6) 下电泵完井后，测试电缆无绝缘，需重新作业。 (7) 完井后有漏失，量不上油或液量很低。 (8) 抽油杆柱脱扣，需打捞或重新作业。 (9) 脏物或杂物卡泵。
2. 原因分析：
(1) 施工班组质量意识薄弱，责任心不强，班组之间为多挣工分、工时而相互算计，片面抢进度、抢工作量，对工序质量把关不严。
(2) 培训力度不够，施工人员技术素质低，井口协调配合能力差，对施工质量标准不清
楚。 (3) 偷工减量，不对压井液密度进行测量，一些低能、低产油井压井液漏失造成油层污
染。 (4) 违反操作规程，不按设计要求文明施工。
(5) 指重表失灵而继续凑合使用，没有及时更换。
(6) 厂对井上回收不进行检查、分类，不负责任地直接送到其它井上。 (7) 下电泵时背钳打不好管柱转动，或井口配合不好，造成拉伸、磕碰、挤伤电缆现象。 (8) 对下井不刺管清洗或清洗不彻底，该通管的不能管，检查不到位，将有缺陷的继续下井使用，拉送不用护丝保护，这种现象在夜班尤为突出。 (9) 对抽油杆检查力度不够，预紧力不足，未上满扣或上偏扣。
(10) 有的班组，钢卷尺很脏或数据看不清，甚至有的钢卷尺已断掉一部分，仍用断钢卷
尺继续丈量，造成数据不准。 (11) 下井、抽油杆脏，将脏物带人泵内或洗井罐内有脏物未及时清除，人井液将脏
物带人井内造成卡泵。一些被卡的泵里曾经常发现泵底阀内有棉纱、杂草等脏物。 (12) 资料岗人员工作马虎，累加数据出错，致使完井管柱错误。
(13) 白班与夜班资料数据交接不清楚，管柱数据弄错。
3. 预防措施：
(1) 加强技术学习，提高施工队伍的技术素质
修井公司应加强职工的技术培训，定期给职工讲解单井施工方案设计、下井工具、施工工序质量标准、安全技术操作规程、完井管柱等关键环节知识，更新知识结构，开展岗位练兵活动，对技术考试合格者才能上岗。
(2) 加强质量教育，提高施工队伍的质量意识 施工质量不仅关系到修井公司的经济收人，还关系到油田开发的整体效益，修井公司要对职工进行全员质量教育，提高施工队伍的质量意识，以便施工时应严格按井下小修施工工序质量标准施工。修井队应挑选技术业务精，质量意识和责任心较强的人员担任施工作业班长。
(3) 强化下井、泵杆及下井工 具的管理
厂要引进先进的除垢设备，对回收的旧应进行彻底清洗、检查，避免将不合格送上井。油水井修复管应分开放置，建立台帐档案，对已到服役期限经常脱扣的、抽油杆应投资更换新新泵杆。加强下井工具的验收把关，人库应由工具队验收，出库由施工队技术人员验收，下井前由施工班长现场验收把关。从原井提出的、泵杆下井前必须地面清洗，由班长检查验收合格后方能下井使用。
(4) 认真抓好各道施工工序质量、标准的实施工作，严把质量关 各道工序的质量是保证整个施工质量的前提。修井队干部或技术员应经常进行现场指导把关，盯住关键环节，检查是否有不按质量标准施工的工序，尤其是完井管柱，若发现有不符合设计要求的施工工序应立即返工整改。同时，还应加强施工工序质量的自检、抽检，强化工艺纪律，严格按ISO9000质量体系和SHE体系文件要求运作。加强修井过程控制，做好班组之间的各项交接工作，使班组在施工中能真正做到监督上工序，保证本工序，服务下工序。
(5) 加大现场检查监督和处罚力度，强化现场管理
修井公司应设专人、专车每天现场巡回检查、监督，发现问题及时整改。修井队应加大考核力度，强化现场管理，将修井施工质量与各班组的工资奖金挂钩，实施月考核，月兑现，增强职工的紧迫感和责任感，不断提高小修作业施工质量。
油田井下作业生产安全事故分析
摘要:油田井下作业过程复杂,生产运行组织程序繁多,发生事故的机率较大,发生的事故类型也较复杂。以预防事故为目的,总结多年来的经验,指出了井下作业生产安全事故类型并对其进行分析,提出了必要的防范措施。
关键词:井下;作业;安全;事故;分析;措施
油田井下作业生产包括试油、油水井维修、大修、侧钻、压裂、酸化以及其它维护措施作业。井下作业组织环节复杂,由多方组织协作完成,一旦发生事故造成很大的损失。因此,分析井下作业事故,以便采取必要的控制措施,对减少事故的发生具有很大的实际意义。 1 井下作业事故类型井下作业事故包括井下工程事故、工业生产事故。井下工程事故属井下施工工艺过程控制,有些是由地面生产事故引发,所以,文章只讨论与安全生产控制有关的井下作业事故。工业生产事故包括设备事故、人身伤害事故、火灾爆炸事故、触电事故、环
境污染等。其中,设备事故又包括设备本身缺陷造成机械事故与人为操作事故,如图1。
图1 井下作业生产事故分类
2 井下作业事故分析 2.1 设备事故
2.1.1 井架整体倒塌
自上世纪90年代初,国内修井设备由过去全拖式、履带式改为车载式,负荷由200 kN提高到1800kN、2 000 kN,作业井深达8 000 m以上。所以,设备结构庞大,控制系统复杂。井架起放由液压系统控制,正常起下钻作业由液、气系统联合控制。井架整体倒塌事故主要发生在作业结束后将井架整体放倒的过程中。据某单位统计,近10 年来发生4起类似事故,主要发生在20世纪90年代初出厂的设备上,其主要原因是支撑起升井架油缸的结构设计不合理,将保险钢丝绳拉断,井架向后倾倒,损坏油缸支撑梁,造成井架整体倒塌。
2.1.2 井架上体塌落事故
自1990年以来,某单位该类事故已发生2起。井架由内、外2部分组成,均为U形,内、外各称为上、下体。井架上体起升、下放由长约13.5 m的伸缩油缸推动、支撑实现。在上体井架运动过程中,上体部分主要由伸缩油缸支撑,承受的载荷大于1×105N(包括附件),油缸由2道扶正器径向支撑,防止油缸失去稳定性而弯曲及上体井架塌落。上体井架升起后,上体和下部的4个支撑销自动伸出,锁在下体销孔内,确保上、下体联结为1个整体。当需要放下上体时,将锁销缩回即可。第1次上体塌落事故,是由于上下体联接销伸出进入下体销孔深度不足10 mm,而上、下体套装间隙为10~15 mm,在作业过程中井架剧烈晃动的作用下,造成锁销从销孔内滑出,导致上体失去支撑而塌落,游动系统跟随从高空坠落,是危及人身、井下安全的巨大隐患。第2次是上体在下放过程开始时,操作人员发现有异物卡在扶正器与油缸之间,
去除异物时由于操作不当造成上体塌落。
2.1.3 死绳固定器脱落
某单位此类事故发生3次,是较严重的恶性事故。在作业过程中,死绳固定器2次因焊缝脱落、一次是缠绳轮中心轴承并帽退螺纹,死绳固定器飞上32 m高度的天车上、游动系统高空坠落。其原因是制造厂家加工工艺控制不严,焊缝应力没有很好消除,没有探伤消除隐患,不合格出厂。对设备关键部位没有进行定期监测,没有及时发现和消除隐患。 2.1.4 游动系统高空坠落
游动系统高空坠落,指作业中的游车大钩及钻具失控从20 m以上的高空坠落,质量达2×103~4×103kg,其后果难以想象。除死绳固定器脱落、上体井架塌落引起外,主要是钢丝绳疲劳断裂。滚筒刹车失灵主要有刹车毂、摩擦片磨损严重;制动机构损坏,刹车失控;冬季刹车毂有油污、有水结冰。防碰天车系统失灵,起钻过程中误操作,游动滑车顶天车,造成天车和游动滑车损坏,钢丝绳被夹在夹缝中被冲击力碰断,造成游动系统迅速坠落,是非常危险的事故。 2.2 人身伤害事故
多年来,井下作业生产常见的人身伤害事故,主要有高空坠落、跌落,夹、碰、砸、摔伤、酸液烧伤等类型,其经济损失虽不大,但危及人员身心健康,小为轻伤,大到人员伤亡。其原因主要有设备落后,自动化程度低,安全保护不全;各类规程制度得不到很好落实。操作人员安全意识不强;不使用劳保护具或劳保护具已损坏。 2.3 火灾、爆炸事故
火灾、爆炸事故不论损失有多大,其影响都大,所以,各企业都将其作为安全管理重点控制内容。然而,油田井下作业主要以火灾事故为主,一般不易发生爆炸事故,这与其开放型工作性质和环境有关。
2.4 电路事故
电路事故包括电路老化、违章接电及其他事故引起的人身伤害、短路油井停产、烧毁电器设备等。电路老化主要发生在井架照明线路,造成短路引起火花、设备带电等,容易造成触电。违章接电是电路事故的主要因素,井下作业用电主要使用油井配电箱电路供电。操作人员违章私自接电导致配电箱短路、变压器保护开关跳闸、几台甚至几十台抽油机停止运转,既造成损失又有很坏的影响。其他电路事故,主要是用于收残液的离心泵、潜水泵,因自身绝缘破坏而导致电机烧毁。 2.5 环境污染
环境污染主要来源于设备泄漏、井内返出液体、施工用残液对环境的污染。设备泄漏是由于设备性能老化,没有及时检修,排烟不达标等原因造成。井内返出液体污染是由于个别采油厂只考虑保护油层不考虑环保,发生井涌不许压井,施工单位又没有得力措施,造成井内返出废液大量喷洒污染地面。施放,设施不完善,施工用大罐、池子、闸门、管汇等泄漏造成的污染。
3 结论
1) 违反操作规程,不按工艺规程施工,违反各类安全管理规定,是导致事故发生的主观原因。 2) 人员心理状态及心理受外部环境影响而发生的变化,未被管理者认识,不适应高节奏的作业速度,并且没有安全防范意识的人仍被用作主要操作人员。
3) 安全投资不足,设施不完善,设备自动化程度低,人机不能很好的协调配合,设备制造以人为本的思想没有在生产厂家得到体现,只重效益不重质量。石油钻井已出现全液压、全电驱自动化设备。但井下作业的修井行业仍然很落后。因安全投资不是立竿见影的投入,是长期效益,不是直接效益。而当今部分企业管理者注重在位业绩,认为企业的产值是主要政绩,一起损失几万元甚至几十万元的事故,对于年产值过亿元的企业来说不太被重视,安全投入的成本控制较严。所以,企业对其安全生产的重视程度也是影响安全工作的重要因素。
井下作业综合配套技术的研究和应用
摘 要 井下作业综合配套技术的研究和应用程度是作业技术水平高低的体现。我油田 经历几年的研究攻关,使井下作业配套技术日趋成熟与完善,并形成一定的规模。本文分别对 各项技术及成果作简单介绍并就取得的经济效益加以阐述,并提出今后的奋斗目标。 关键词 井下作业;配套技术;应用
1 前言
中原油田历经十几年的发展,引进吸收了一些先进的工艺技术,有些方面走到了国内先进水平,而有些方面仍很落后,发展很不平衡。这就要求我们在井下综合配套技术方面狠下功夫。我们本着科技为生产服务的精神以短平快为原则,以解决实际问题为目标,对作业现场的装置与技术进行配套,提高作业整体水平,经过几年的研究攻关,取得了一定的成效,收到了良好的经济效益和社会效益。 2 综合配套技术
2.1 轮式作业机天车防碰装置 2.1.1 工作原理
作业机正常施工时,随着游动大钩提升,滚筒上的钢丝绳缠绕会逐圈增加,当大钩提升到井架顶部的安全限位段时,滚筒上的钢丝绳刚好缠绕到可以碰到绕圈阀杆,阀门找开,气路接通,刹车缸受气压的作用自动推出,转动刹车丝杠瞬间实现制动,当打开气开关,放气阀排出刹动气体,刹车气缸受内部弹簧的反作用力缩回推杆,带动刹车丝杠自动解除刹车,游动大钩可自行下放。
2.1.2 功能用途
气控天车防碰装置的作用是在轮式作业机滚筒部分存在一种制动力,当游动大钩提升到井架顶部限位距离时,制动力自动产生作用,刹住滚筒,防止大钩顶身天车造成下坠事故。 2.1.3 现场应用情况
该产品自引进应用,有效地控制了碰天车情况的发生,气控天车防碰装置不受为人控制自动刹车,安全性和可靠性高,目前,我单位已安装了六台,现场应用效果良好。 2.2 SDC-R型多功能测卡仪 2.2.1 基本结构
该仪器主要由机械、一次仪表、二次仪表及微 型打印机四部分组成。前三部分构成仪器主机, 微型打印机为专用配置,机械部分由仪器壳体、传 动结构、弹性元件、测线及可调尺柄等组成。一次 仪表为特制传感器,二次仪表为单片机系统。它
包括工业级电子元器件,液晶显示器及薄膜开关 面板等。
2.2.2 工作原理
该仪器机械传动保证一次仪表线性输出两路脉冲信号,二次仪表采集一次仪表给出的脉冲信号计数,依测差原理实现计数测量。进而单片机系统完成数据存贮运算及配管柱等功能。微缩打印机可将仪器的内存数据打印出来以便现场配管柱或留存备查。该仪器经通信线连接还可将其内存数据传输到计算机管理。 2.2.3 技术指标
①单次测量长度:0~12m ②累计测量长度:0~3000m
③调零范围:0~80mm
④工作温度:-25℃
⑤额定工作电压:DC6V
⑥主机外形尺寸:202mm×58mm×120mm 2.2.4 用途和特点
SDC-R型手提式多功能测长仪应用于油田钻采井下作业及井下修井作业。该仪器可快捷准确地测量钻杆、套管、及抽油杆等长度并能在服务业现场对所测长度数据即刻进行运算处理及优化组配管柱工作,是一种理想的智能型管柱测配仪器。它避免了人工用钢卷尺测量产生的误差,提高了下井管柱的准确性,更有操作简便、性能可靠、测量精度高及适用于野外作业环境工作等特点。 2．3 抽砂泵
油井冲砂是一项比较麻烦的工作,尤其是低压油层生产井,目前一般采用水力循环冲砂,最大的难题是:
①洗井液污染地层,严重时造成堵塞。
②当地层压力低时形成倒灌,无法建立循环。 ③操作复杂,危险性大。
针对以上情况我油田引进了CSB-70×40、CSD-83×400型抽砂泵。该装置从保护油层的角度出发,它能不用泵车循环,仅胙下活动就可以把井底的泥砂全部抽汲取出,从而彻底克服了水力冲砂的特点。
2.4 现场注挤水泥技术
2.4.1 制订提高注、挤水泥施工一次合格率的措施。 2.4.2 地面水泥搅拌罐的研制 技术参数: ①罐容积:2m3
②可搅拌灰浆量:1.8m3 ③电机功率:10KW
④螺旋桨转速:180r/min
⑤搅拌时间:5~10min 2.4.3 现场应用
水泥浆搅拌罐的投入使用收到良好效果,达到了预期目的。它缩短了配灰时间50~60%,搅拌出的水泥浆均匀无结块,罐内无残留水泥浆,大大减轻了工人的劳动强度。 3 效益评价
作业配套技术的效益是显著的,因推广应用的时间有先后,完善程度有差异,有的已经见到了明显的效益,有的有较明确的可预期效益,故采用投入与年产出进行统计,年经济效益可达10万元,投入产出比为1∶4,不包括其产生的社会效益。 4 综述
井下作业综合配套技术在不同程度上的推广应用都取得了良好的效果,大部分经过使用已经产生了经济效益且都具有投资少见效快的特点,但有些技术还不十分成熟,我们今后还要深入研究,改进和完善,引进外部技术;另一方面,继续挖掘潜力,开拓新的领域,使井下作业工艺技术上水平,生产管理上台阶。
