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(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)、井控裝置安裝與試壓、鉆開氣層前驗(yàn)收、和井噴處置、應(yīng)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(duì)應(yīng)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(yíng)單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)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(chǎng)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(shè)計(jì)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(shè)施不小于75m,距鐵路、高速公路不小于200m,距學(xué)校、醫(yī)院和大型油庫(kù)等人口密集性、高危性場(chǎng)所不小于500m。4.2地質(zhì)設(shè)計(jì)要求4.2.1對(duì)井場(chǎng)周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學(xué)校、廠礦(包括開采地下資源的礦業(yè)單位)、國(guó)防設(shè)施、高壓電線和水資源情況以及風(fēng)向變化等進(jìn)行勘察和調(diào)查，并在地質(zhì)設(shè)計(jì)中標(biāo)注說明。特別需標(biāo)注清楚諸4.2.2井場(chǎng)布局和鉆前工程應(yīng)滿足井控、安全和環(huán)保要求，在江河、干堤附近鉆井應(yīng)標(biāo)明干堤、河道位4.2.3地質(zhì)設(shè)計(jì)應(yīng)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(fù)雜情況提示等資料。4.2.4地質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)標(biāo)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(yīng)符合SY/T6789的5.1.1.2具有手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的閘板防噴器應(yīng)裝齊手動(dòng)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(biāo)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(yīng)安裝防a)套管頭安裝與配置應(yīng)符合SoT6789的規(guī)定b)安裝的套管頭應(yīng)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(yīng)使用防磨套，施工過5.1.2.4鉆井液回收管線出口應(yīng)接至鉆井液罐并固定牢靠，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)使a)其通徑不小于78mm;0.8m×0.8m×0.8m;遇地表松軟時(shí)，基墩坑體積應(yīng)大于1.2m3;c)在氣層中取心鉆進(jìn)應(yīng)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(yīng)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(yuǎn)控臺(tái)應(yīng)安裝在面對(duì)井場(chǎng)左側(cè)前場(chǎng)、距井口不小于25m的專用活動(dòng)房?jī)?nèi)，距放噴管線應(yīng)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(zhǔn)許堆放易燃、易b)遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的控制全封閘板防噴器的三位四通換向閥應(yīng)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(yīng)不小于1m,車輛跨越處應(yīng)裝過橋蓋板；不應(yīng)在管排架上堆放雜物；不準(zhǔn)許將管匯架作為電焊接地線或在其上進(jìn)行焊割作業(yè)；d)司鉆控制臺(tái)安裝在司鉆操作臺(tái)一側(cè)，并固定牢靠；e)氣管束應(yīng)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(yuǎn)程控制臺(tái)附近的管排架上，不準(zhǔn)許強(qiáng)行彎曲和壓折氣管束；f)遠(yuǎn)程控制臺(tái)各組件完好，壓力達(dá)到規(guī)定值，并處于相應(yīng)工作狀態(tài)；g)電源應(yīng)從配電極總開關(guān)處直接接出，并用單獨(dú)的開關(guān)控制；h)司鉆控制臺(tái)遠(yuǎn)程控制臺(tái)氣源應(yīng)采用專用管線，與司鉆操作臺(tái)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(zhǔn)備和檢查驗(yàn)收6.1在進(jìn)入氣層前50m～1004,按照不步井段最高鉆井液密度值對(duì)裸眼地層進(jìn)行承壓能力試驗(yàn)。6.2由鉆井隊(duì)技術(shù)人員向鉆井現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)人員進(jìn)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(xí)。黏進(jìn)作業(yè)和空屏狀態(tài)應(yīng)在3min內(nèi)控制住井口，起下鉆作業(yè)狀態(tài)應(yīng)在5min內(nèi)控制住日，并將演習(xí)情況記錄于“防噴演習(xí)記錄表”中。裝防噴器6.4鉆井隊(duì)干部在生產(chǎn)作亞區(qū)24h輪流值班，負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督各崗位執(zhí)得井控震位責(zé)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(shè)計(jì)要求儲(chǔ)備加重鋯井液和加重材料，并對(duì)儲(chǔ)備加重鉆井液定期循環(huán)處理。6.7鉆井隊(duì)通過全面自檢，準(zhǔn)備工作就緒后。向業(yè)主單位和施工單位相關(guān)部門匯報(bào)自檢情況，并申請(qǐng)檢查驗(yàn)收。6.8檢查驗(yàn)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(yàn)收檢查單進(jìn)行檢查驗(yàn)收工作。6.9檢查驗(yàn)收情況記錄于“鉆開氣層檢查驗(yàn)收書”中；對(duì)存在井控隱患應(yīng)當(dāng)場(chǎng)下達(dá)“井控整改通知書”,鉆井隊(duì)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(yàn)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(chǎng)當(dāng)班錄井人員每人應(yīng)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(yīng)根據(jù)溢流的嚴(yán)重程度，采用強(qiáng)行下鉆分段壓井法、置換法、壓回法等方法進(jìn)行處理。11.9壓井施工前應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底、設(shè)備安全檢查、人員操作崗位落實(shí)等工作。施工中安排專人詳細(xì)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(duì)照壓井作業(yè)單進(jìn)行真整理壓井作業(yè)單。12井噴失控的處理12.1雙鉆機(jī)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)制定聯(lián)動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，一方發(fā)生井噴失控時(shí)，另一方需啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，服從統(tǒng)一指揮。12.2嚴(yán)防著火。井噴失控后應(yīng)立即停機(jī)、停車、停爐，關(guān)閉井架。鉆臺(tái)、機(jī)泵房等處全部照明燈和電器易燃易爆物品撤離危險(xiǎn)區(qū)；迅速做好儲(chǔ)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(shè)備大量噴水降溫，保護(hù)井口裝置，防止著火或事故繼續(xù)惡化。12.4應(yīng)對(duì)下風(fēng)方局尤其是井場(chǎng)生活區(qū)、周圍居展區(qū)院，學(xué)校等人員聚集場(chǎng)所的二氧化碳濃度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。12.5成立搶險(xiǎn)指揮組，根據(jù)失控狀況制定搶險(xiǎn)力案統(tǒng)一指攜組織和協(xié)調(diào)搶險(xiǎn)工作。搶險(xiǎn)中每個(gè)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(shí)應(yīng)采取防此鉆具上頂?shù)拇胧籪)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(cè)試等資料和油、氣、水噴出總量以及放噴壓力等來確定，其準(zhǔn)備量應(yīng)為井筒容積的2倍～3倍；g)當(dāng)具備壓井條件時(shí)，采取相應(yīng)的特殊壓井方法進(jìn)行壓井作業(yè)。12.7井口裝置損壞或其他原因造成復(fù)雜情況條件下井噴失控或著火的處理；a)失控井應(yīng)清除搶險(xiǎn)通道及井口裝置周圍可能使其歪斜、倒塌、妨礙處理工作進(jìn)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(yīng)根據(jù)地理?xiàng)l件、風(fēng)向，在消防水槍噴射水幕的保護(hù)下進(jìn)行；未著火井應(yīng)嚴(yán)防著火，清障時(shí)應(yīng)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(shè)計(jì)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(yīng)固定；b)原井口裝置不能利用的應(yīng)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(shí)，兼顧控制后進(jìn)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(yīng)明確應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)總負(fù)責(zé)人及各方人員在應(yīng)急中的職責(zé)。應(yīng)急預(yù)案編制內(nèi)容應(yīng)符合GB/T29639的14.2.2應(yīng)急響應(yīng)14.2.2.1當(dāng)硫化氫濃度達(dá)到15mg/m3(10ppm)的閾限值時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急程序，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)：a)專人觀察風(fēng)向、風(fēng)速以便確定受侵害的危險(xiǎn)區(qū)；b)切斷危險(xiǎn)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(xiǎn)區(qū)檢查泄露點(diǎn)；d)非作業(yè)人員撤入安全區(qū)。14.2.2.2當(dāng)硫化氫濃度達(dá)到30mg/m3(20ppm)的安全臨界濃度時(shí)，按應(yīng)急程序應(yīng)：a)佩戴正壓式空氣呼吸器；b)向上級(jí)(第一責(zé)任人及授權(quán)人)報(bào)告；c)專人至少在主要下風(fēng)口距井口100m、500m、1000m處進(jìn)行硫化氫監(jiān)測(cè)，需要時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可適當(dāng)加密；d)實(shí)施井控程序，控制硫化氫泄漏源；e)撤離現(xiàn)場(chǎng)的非應(yīng)急人員；f)清點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員；g)切斷作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能的著火源；h)通知救援機(jī)構(gòu)。14.2.2.3當(dāng)井噴夫控，屏口主要下風(fēng)口100)以外測(cè)得硫化氫濃度達(dá)到30mg急程序應(yīng)：a)由現(xiàn)場(chǎng)愿負(fù)責(zé)人或其指定人員刷消地政府報(bào)告，協(xié)助當(dāng)?shù)卣龊镁?00m范圍內(nèi)居民的疏散工作，并根據(jù)監(jiān)測(cè)情況決定是否擴(kuò)大疏散范圍b)關(guān)停生產(chǎn)設(shè)施c)設(shè)立警戒區(qū)，任何人未經(jīng)許可不得入d)請(qǐng)求援助。14.2.2.4當(dāng)井噴失控。井場(chǎng)硫化劉濃度邊到50mg/n(100ppm)的危險(xiǎn)臨界濃度時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)按預(yù)案立即撤離井場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)總負(fù)責(zé)人應(yīng)按應(yīng)急預(yù)案的通訊表通知(或安排通知)其他有關(guān)機(jī)構(gòu)和相關(guān)人員(包括政府有吳負(fù)責(zé)人)。由施工作業(yè)單位和頁巖氣生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位按相關(guān)規(guī)定分別向其上級(jí)主管部門報(bào)告。14.2.2.5在采取控制和消除措施后，繼續(xù)監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)區(qū)大氣中的硫化氫及二氧化碳濃度，以確定重新安全進(jìn)入的時(shí)間。14.3氣井點(diǎn)火程序氣井點(diǎn)火程序按GB/T31033的規(guī)定執(zhí)行應(yīng)準(zhǔn)備和保存一份應(yīng)急通訊表，用于與相關(guān)方應(yīng)急聯(lián)系和報(bào)告。根據(jù)應(yīng)急通訊表的內(nèi)容制成聯(lián)絡(luò)框圖，并作為應(yīng)急預(yù)案的一部分。應(yīng)急通訊表應(yīng)包含下列內(nèi)容：a)應(yīng)急救援服務(wù)機(jī)構(gòu)；b)政府機(jī)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(hù)計(jì)劃備案14.5.1在井噴失控、