2015年安全工程師考試《生產(chǎn)技術(shù)》考點(diǎn):壓裂酸化作業(yè)安全技術(shù)

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　　壓裂酸化作業(yè)安全技術(shù)

　　(一)施工設(shè)計(jì)的安全要求

　　1，壓裂施工井場(chǎng)布置原則、

　　(1) 井場(chǎng)道路及電力線路的要求。壓裂酸化施工井場(chǎng)，要根據(jù)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ldm。施工區(qū)內(nèi)應(yīng)填平夯實(shí)，保持一定坡度，不存積水。不窩車輛。規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮到在施工過程中拉運(yùn)支撐劑(或拉運(yùn)液體)的車輛能順利出入。進(jìn)出井場(chǎng)道路的轉(zhuǎn)彎處，應(yīng)根據(jù)施工車輛的轉(zhuǎn)彎半徑適當(dāng)加寬路面，做到不打倒車，進(jìn)出方便。所有施工車輛和液罐的擺放位置應(yīng)遠(yuǎn)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(yīng)提前加高。

　　(2)液罐、施工車輛、放噴管線和排污池的規(guī)塒布局。為了施工安全，所有液罐、

　　施工車輛應(yīng)擺在井口的上風(fēng)方向。與施工無直接關(guān)系的車輛(如交通車、餐車、救護(hù)車等)應(yīng)停放在井場(chǎng)以外的安全處。排污池應(yīng)設(shè)在井口的下風(fēng)方向20 m以外。放噴管線用硬管線，并分段固定牢固，兩固定點(diǎn)之間距離不能大于10m。出口端不能接90。彎頭。

　　(3) 氣井施工過程中對(duì)放噴流程的安裝布局要求。為了在壓裂酸化前后對(duì)氣井進(jìn)行試氣而在井場(chǎng)安裝臨時(shí)測(cè)氣流程時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工l進(jìn)行統(tǒng)一布局。全部流程應(yīng)避開車輛通過區(qū)和壓裂設(shè)備擺放區(qū)。放磺管線和井口出氣流程管線應(yīng)分開。需進(jìn)哪條管線應(yīng)可隨意用閘門控制。天然氣出口點(diǎn)火位置應(yīng)處于距井口100m以外的下風(fēng)方向。

　　2，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(yīng)根據(jù)壓裂酸化設(shè)計(jì)的最高施工壓力來確定，也就是說所選井口裝置的公稱壓力必須大于或等于施工設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)試壓，屬氣井者按氣密封試壓標(biāo)準(zhǔn)試壓。

　　(2) 套管短節(jié)的檢驗(yàn)與安裝0壓襲井所角套管短節(jié)的材質(zhì)與覯范應(yīng)與井內(nèi)所連接套管相符，凡退火部分應(yīng)切除不用，以保證套管短節(jié)的強(qiáng)度。，所車新扣應(yīng)光潔無毛刺，經(jīng)試壓合格(試壓標(biāo)準(zhǔn)為原廠家試壓壓力值的80%，，在井口用手上緊，應(yīng)余3―3.5扣(指8扣/英寸的套管)，余扣過多或過少都不舍格，不能使用。上緊前涂絲扣油，用鏈鉗上緊后應(yīng)無余扣。

　　套管短節(jié)如漏失。應(yīng)卸掉更換，不要焊死，因?yàn)楹负蠛缚p兩側(cè)的管壁被退火，強(qiáng)度被降低。

　　(3)井口裝置的安裝。套管短節(jié)、底法蘭、套管四通應(yīng)分段安裝，以保護(hù)套管絲扣和保證上扣質(zhì)量。套管四通以上部分的安裝可根據(jù)施工要求而定。

　　井口裝置的鋼圈由低碳鋼材料制成，較軟，應(yīng)防止碰壞。注意檢查鋼圈和鋼圈槽，應(yīng)無損傷、無銹蝕、無泥土，擦洗干凈。上緊法蘭盤螺栓時(shí)應(yīng)對(duì)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。

　　3，油基壓裂液施工的安全要求

　　油基壓裂液罐應(yīng)擺放在距井口較遠(yuǎn)(最好50 m以外)的地勢(shì)低洼處j罐與混砂車應(yīng)

　　保持5 cm以上的距離，中間應(yīng)設(shè)高度不低于0.5 m的防護(hù)堤，將罐區(qū)與設(shè)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℃以上天氣)施工。進(jìn)井場(chǎng)車輛排氣管要裝阻火器，防止火花排出。

　　4，壓裂酸化施工區(qū)內(nèi)的安全要求。

　　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)禁絕明火。施工，開始各崗位人員應(yīng)嚴(yán)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(yīng)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)。大型施工應(yīng)劃出警戒區(qū)，派專人負(fù)責(zé)警戒。在警戒區(qū)內(nèi)禁止閑人停留或穿越。

　　5，確定施工壓力時(shí)應(yīng)注意的問題

　　在有關(guān)的各種手冊(cè)中所列出的套管(或油管)各項(xiàng)強(qiáng)度值，是指在單一應(yīng)力作用下的最小破壞強(qiáng)度。但在井內(nèi)的套管(或油管)在施工中是受多種應(yīng)力綜合作用的，所以其單項(xiàng)實(shí)際強(qiáng)度低于表列數(shù)值，這一點(diǎn)要特別注意。

　　(二)施工設(shè)備的安全保障

　　1，高壓管匯系統(tǒng)的定期監(jiān)測(cè)

　　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(yīng)當(dāng)引起足夠重視。在新投用前就應(yīng)逐根逐件探傷、測(cè)壁厚，將測(cè)得結(jié)果作為基礎(chǔ)資料存檔。自投用之日起，應(yīng)當(dāng)每年定期探傷、測(cè)壁厚1次。如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)增加探傷、測(cè)壁厚次數(shù)。在探傷中如發(fā)現(xiàn)有裂紋管件，該管件應(yīng)立即報(bào)廢。同期投用的成套管匯，如發(fā)現(xiàn)其中20%以上管件有裂紋者，建議全套管匯報(bào)廢。

　　在測(cè)壁厚中，如發(fā)現(xiàn)管件壁厚變薄，應(yīng)按最薄處核算管匯內(nèi)抗壓強(qiáng)度?，F(xiàn)場(chǎng)施工最高壓力應(yīng)低于核算后的管匯抗壓強(qiáng)度。如滿足不了現(xiàn)場(chǎng)施工要求，應(yīng)換掉抗壓強(qiáng)度不夠的管件。

　　2，壓裂泵液力端(泵頭)的檢查與監(jiān)測(cè)，，

　　合理使用、精心維護(hù)泵頭，是延長(zhǎng)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(yīng)認(rèn)真清洗泵頭內(nèi)腔，以防止酸、堿、鹽的腐蝕造成應(yīng)力集中點(diǎn)，使泵頭過早損壞。裝有緩沖器的泵頭。應(yīng)每月校對(duì)一次緩沖器壓力，低于額定壓力者應(yīng)及時(shí)充氣，如漏氣要及時(shí)修理。緩沖器是防止高壓系統(tǒng)產(chǎn)生水擊的主要手段，應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。另外在換凡爾時(shí)要認(rèn)真觀察泵頭腔內(nèi)有無裂紋，、如發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)立即更換新的泵頭。

　　有些泵頭上裝有放空閘門，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)戚承壓時(shí)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(duì)與檢查

　　隨著壓裂酸化設(shè)備自動(dòng)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(dòng)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(shí)就無所適從。所以整個(gè)壓力顯示系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)每季度標(biāo)定一次，與標(biāo)準(zhǔn)壓力的誤差應(yīng)小于土2%。，

　　4，超壓保護(hù)裝置的檢查與部件更換

　　安裝超壓保護(hù)裝置的目的主要是為了防止泵壓過高，超過承壓系統(tǒng)的額定壓力，引起機(jī)械和人身事故。所以不論原車組配備何種型式的超壓保護(hù)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主要目的是在特殊情況下，采用正常方法熄火停機(jī)無效時(shí)，用機(jī)械的辦法將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管關(guān)死。強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。關(guān)閉進(jìn)氣管的動(dòng)作是通過在進(jìn)氣管中裝一可控制的活門來實(shí)現(xiàn)的。控制活門動(dòng)作的方法有：

　　(1)直接手動(dòng)控制

　　(2)通過連桿機(jī)構(gòu)。連接到便于操作部位，手動(dòng)控制;

　　(3)電磁閥控制;

　　(4)連桿機(jī)構(gòu)和電磁l閥配套控制。

　　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(dòng)作;連桿機(jī)構(gòu)要清理洼油，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，非繁急情況不要使用。一旦使用緊急熄火裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，注意要將熄滅活門恢復(fù)到原來位置，以便下次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　6，對(duì)酸化施工設(shè)備的配套要求

　　酸化用的酸液屬于強(qiáng)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。所以總的要求虛當(dāng)是人雨見酸、酸不見天、密閉施工。

　　推薦按下述要求配套：所用酸液在酸站配好，用酸罐車?yán)连F(xiàn)場(chǎng)。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(yīng)作為替置液注入井內(nèi)。

　　7，其他安全配套要求

　　在壓裂(酸化)地面管茫中，對(duì)應(yīng)的每臺(tái)泵車，混砂車、酸泵車的每條進(jìn)出口管線都應(yīng)配有單向閥，以備施工申發(fā)生問題時(shí)便于處理。

　　8施工時(shí)消防設(shè)備的配備，

　　(1)常規(guī)施工按正常規(guī)定配備消防設(shè)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(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)的井，除常規(guī)消防設(shè)施外，應(yīng)加配消防車，至少應(yīng)有2臺(tái)在現(xiàn)場(chǎng)值班。

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