AQ/T 2076-2020 頁巖氣鉆井井控安全技術(shù)規(guī)范(正式版)

中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準頁巖氣鉆井井控安全技術(shù)規(guī)范AQ/T2076—2020 Ⅱ 1 1 1 1 3 5 5 6 610壓裂干擾 611溢流處理和壓井作業(yè) 612井噴失控的處理 7 8 8 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工頁巖氣鉆井井控安全技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了頁巖氣鉆井井控設計、井控裝置安裝與試壓、鉆開氣層前驗收、和井噴處置、應急處置等方面的安全技術(shù)基本要求。本文件適用于陸上頁巖氣(開發(fā)井)鉆井工程作業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；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/T29639生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應急預案編制導則GB/T31033石油天然氣鉆井共控技術(shù)規(guī)范SY/T5964鉆井井控裝置組合配套安裝調(diào)試與使用規(guī)范SY/T6789套管頭使用規(guī)范SY/T6203油氣井井噴著火搶儉做法SY/T5087硫化氫環(huán)境鉆井場所作業(yè)安全規(guī)范3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義4鉆井井控設計4.1安全距離要求井口距高壓線(非鉆井使用)及其他永久性設施不小于75m,距鐵路、高速公路不小于200m,距學校、醫(yī)院和大型油庫等人口密集性、高危性場所不小于500m。4.2地質(zhì)設計要求4.2.1對井場周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學校、廠礦(包括開采地下資源的礦業(yè)單位)、國防設施、高壓電線和水資源情況以及風向變化等進行勘察和調(diào)查，并在地質(zhì)設計中標注說明。特別需標注清楚諸4.2.2井場布局和鉆前工程應滿足井控、安全和環(huán)保要求，在江河、干堤附近鉆井應標明干堤、河道位4.2.3地質(zhì)設計應根據(jù)本構(gòu)造鄰近井和鄰近構(gòu)造的鉆探情況，提供所鉆井全井段地層孔隙壓力、坍塌壓力和破裂壓力剖面、淺氣層、油氣水顯示和復雜情況提示等資料。4.2.4地質(zhì)設計中應標注防碰井、壓裂干擾井相關(guān)數(shù)據(jù)。4.3.1鉆井液密度安全附加值取0.07g/4.5.2套管頭安裝與配置應符合SY/T6789的5.1.1.2具有手動鎖緊機構(gòu)的閘板防噴器應裝齊手動操作心靠手輪端版支撐牢固，其中心與鎖緊軸之間的夾角不大于30°并掛牌標明鎖緊和解鎖方向及鎖緊或者解鎖到位的圈數(shù)；防噴器上應安裝防a)套管頭安裝與配置應符合SoT6789的規(guī)定b)安裝的套管頭應保證鉆井四通與防噴管匯在各次開鉆中的高度位置基本不變；c)每次安裝蠢管頭局應使用防磨套，施工過5.1.2.4鉆井液回收管線出口應接至鉆井液罐并固定牢靠，轉(zhuǎn)彎處應使a)其通徑不小于78mm;0.8m×0.8m×0.8m;遇地表松軟時，基墩坑體積應大于1.2m3;c)在氣層中取心鉆進應使用非投球式取心工具，止回閥接在取心工具與入井的第一根鉆具c)液氣分離器用地腳螺栓及鋼絲繩固定牢固，排氣管線應使用水泥基墩(0.8m×0.8m×距不小于0.5m;5.1.5防噴器控制系統(tǒng)安裝防噴器控制系統(tǒng)的安裝要求如下：a)遠控臺應安裝在面對井場左側(cè)前場、距井口不小于25m的專用活動房內(nèi)，距放噴管線應有1m以上距離，并在周圍留有寬度不小于2m的人行通道，周圍10m內(nèi)不準許堆放易燃、易b)遠程控制臺上的控制全封閘板防噴器的三位四通換向閥應安裝防止誤操作的安全裝置；c)管排架與防噴管線及放噴管線之間的距離應不小于1m,車輛跨越處應裝過橋蓋板；不應在管排架上堆放雜物；不準許將管匯架作為電焊接地線或在其上進行焊割作業(yè)；d)司鉆控制臺安裝在司鉆操作臺一側(cè)，并固定牢靠；e)氣管束應順管排架安放在其側(cè)面的專門位置上，多余的管束盤放在靠近遠程控制臺附近的管排架上，不準許強行彎曲和壓折氣管束；f)遠程控制臺各組件完好，壓力達到規(guī)定值，并處于相應工作狀態(tài)；g)電源應從配電極總開關(guān)處直接接出，并用單獨的開關(guān)控制；h)司鉆控制臺遠程控制臺氣源應采用專用管線，與司鉆操作臺氣源分開連接，并配置氣源排水分離器。按GB/T31033的規(guī)定執(zhí)行。6鉆開氣層前的準備和檢查驗收6.1在進入氣層前50m～1004,按照不步井段最高鉆井液密度值對裸眼地層進行承壓能力試驗。6.2由鉆井隊技術(shù)人員向鉆井現(xiàn)場所有作業(yè)人員進行工程地質(zhì)鉆井液、井控裝置和井控措施等方面的技術(shù)交底，并提出具體要求。6.3作業(yè)班每月每種工況不少于1次的防噴或防硫化氫演習。黏進作業(yè)和空屏狀態(tài)應在3min內(nèi)控制住井口，起下鉆作業(yè)狀態(tài)應在5min內(nèi)控制住日，并將演習情況記錄于“防噴演習記錄表”中。裝防噴器6.4鉆井隊干部在生產(chǎn)作亞區(qū)24h輪流值班，負責檢查、監(jiān)督各崗位執(zhí)得井控震位責任制情況；井控6.5檢查所有井控裝置、電路和氣路的安裝情況。6.6按設計要求儲備加重鋯井液和加重材料，并對儲備加重鉆井液定期循環(huán)處理。6.7鉆井隊通過全面自檢，準備工作就緒后。向業(yè)主單位和施工單位相關(guān)部門匯報自檢情況，并申請檢查驗收。6.8檢查驗收組由業(yè)主單位和施工單位生產(chǎn)、安全等部門相關(guān)人員組成，按驗收檢查單進行檢查驗收工作。6.9檢查驗收情況記錄于“鉆開氣層檢查驗收書”中；對存在井控隱患應當場下達“井控整改通知書”,鉆井隊按“井控整改通知書”限期整改。檢查合格并經(jīng)檢查人員在檢查驗收書上簽字，由業(yè)主單位或其7錄井7.1含有硫化氫的井，現(xiàn)場當班錄井人員每人應配備1套正壓式空氣呼吸器(且留有備用)和便攜式硫井口壓力過高。11.8空井溢流關(guān)井后，應根據(jù)溢流的嚴重程度，采用強行下鉆分段壓井法、置換法、壓回法等方法進行處理。11.9壓井施工前應進行技術(shù)交底、設備安全檢查、人員操作崗位落實等工作。施工中安排專人詳細記錄立管壓力、套壓、鉆井液泵入量、鉆井液性能等壓井參數(shù)，對照壓井作業(yè)單進行真整理壓井作業(yè)單。12井噴失控的處理12.1雙鉆機施工現(xiàn)場應制定聯(lián)動應急預案，一方發(fā)生井噴失控時，另一方需啟動聯(lián)動應急預案，服從統(tǒng)一指揮。12.2嚴防著火。井噴失控后應立即停機、停車、停爐，關(guān)閉井架。鉆臺、機泵房等處全部照明燈和電器易燃易爆物品撤離危險區(qū)；迅速做好儲水、供水工作，并盡快由注水管線向井口注水防火或用消防水槍向井口周圍設備大量噴水降溫，保護井口裝置，防止著火或事故繼續(xù)惡化。12.4應對下風方局尤其是井場生活區(qū)、周圍居展區(qū)院，學校等人員聚集場所的二氧化碳濃度進行跟蹤監(jiān)測。12.5成立搶險指揮組，根據(jù)失控狀況制定搶險力案統(tǒng)一指攜組織和協(xié)調(diào)搶險工作。搶險中每個步12.6井口裝置和井控管匯完好條件下并吸失控的處理；a)檢查防噴器及井控管低的密封和固定情況》確定開四裝置的最高承壓值；b)檢查方鉆桿上下旋塞閥的密封情況c)井內(nèi)有鉆具時應采取防此鉆具上頂?shù)拇胧?；f)迅速組織力量配制壓井液壓開，開液密度根據(jù)鄰近用地質(zhì)、測試等資料和油、氣、水噴出總量以及放噴壓力等來確定，其準備量應為井筒容積的2倍～3倍；g)當具備壓井條件時，采取相應的特殊壓井方法進行壓井作業(yè)。12.7井口裝置損壞或其他原因造成復雜情況條件下井噴失控或著火的處理；a)失控井應清除搶險通道及井口裝置周圍可能使其歪斜、倒塌、妨礙處理工作進行的障礙物(轉(zhuǎn)照先易后難、先外后內(nèi)先上后下、逐段切割的原則，采取氧炔焰切割和水力噴砂切割帶火清障；清理工作應根據(jù)地理條件、風向，在消防水槍噴射水幕的保護下進行；未著火井應嚴防著火，清障時應大量噴水和使用銅制工具：b)采用密集水流法，液、固快速滅火劑綜合滅火法以及打救援井等方法撲滅不同程度的頁巖氣井大火。12.8新井口裝置的設計原則：a)在頁巖氣敞噴情況下便于安裝，其內(nèi)徑不小于原井口裝置的通徑，密封墊環(huán)應固定；b)原井口裝置不能利用的應拆除；c)大通徑放噴以降低回壓；d)優(yōu)先考慮安全控制井噴的同時，兼顧控制后進行井口倒換、不壓井起下管柱、壓井、處理井下事故等作業(yè)。應明確應急現(xiàn)場總負責人及各方人員在應急中的職責。應急預案編制內(nèi)容應符合GB/T29639的14.2.2應急響應14.2.2.1當硫化氫濃度達到15mg/m3(10ppm)的閾限值時啟動應急程序，現(xiàn)場應：a)專人觀察風向、風速以便確定受侵害的危險區(qū)；b)切斷危險區(qū)的非防爆電器的電源；c)專人佩戴正壓式空氣呼吸器到危險區(qū)檢查泄露點；d)非作業(yè)人員撤入安全區(qū)。14.2.2.2當硫化氫濃度達到30mg/m3(20ppm)的安全臨界濃度時，按應急程序應：a)佩戴正壓式空氣呼吸器；b)向上級(第一責任人及授權(quán)人)報告；c)專人至少在主要下風口距井口100m、500m、1000m處進行硫化氫監(jiān)測，需要時監(jiān)測點可適當加密；d)實施井控程序，控制硫化氫泄漏源；e)撤離現(xiàn)場的非應急人員；f)清點現(xiàn)場人員；g)切斷作業(yè)現(xiàn)場可能的著火源；h)通知救援機構(gòu)。14.2.2.3當井噴夫控，屏口主要下風口100)以外測得硫化氫濃度達到30mg急程序應：a)由現(xiàn)場愿負責人或其指定人員刷消地政府報告，協(xié)助當?shù)卣龊镁?00m范圍內(nèi)居民的疏散工作，并根據(jù)監(jiān)測情況決定是否擴大疏散范圍b)關(guān)停生產(chǎn)設施c)設立警戒區(qū)，任何人未經(jīng)許可不得入d)請求援助。14.2.2.4當井噴失控。井場硫化劉濃度邊到50mg/n(100ppm)的危險臨界濃度時，現(xiàn)場作業(yè)人員應按預案立即撤離井場?，F(xiàn)場總負責人應按應急預案的通訊表通知(或安排通知)其他有關(guān)機構(gòu)和相關(guān)人員(包括政府有吳負責人)。由施工作業(yè)單位和頁巖氣生產(chǎn)經(jīng)營單位按相關(guān)規(guī)定分別向其上級主管部門報告。14.2.2.5在采取控制和消除措施后，繼續(xù)監(jiān)測危險區(qū)大氣中的硫化氫及二氧化碳濃度，以確定重新安全進入的時間。14.3氣井點火程序氣井點火程序按GB/T31033的規(guī)定執(zhí)行應準備和保存一份應急通訊表，用于與相關(guān)方應急聯(lián)系和報告。根據(jù)應急通訊表的內(nèi)容制成聯(lián)絡框圖，并作為應急預案的一部分。應急通訊表應包含下列內(nèi)容：a)應急救援服務機構(gòu)；b)政府機構(gòu)和聯(lián)系部門；c)其他相關(guān)單位與承包商。14.5周邊公眾區(qū)域警示和保護計劃備案14.5.1在井噴失控、