2015年安全工程師考試《生產技術》考點:壓裂酸化作業(yè)安全技術

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　　壓裂酸化作業(yè)安全技術

　　(一)施工設計的安全要求

　　1，壓裂施工井場布置原則、

　　(1) 井場道路及電力線路的要求。壓裂酸化施工井場，要根據施工規(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)內應填平夯實，保持一定坡度，不存積水。不窩車輛。規(guī)劃時應考慮到在施工過程中拉運支撐劑(或拉運液體)的車輛能順利出入。進出井場道路的轉彎處，應根據施工車輛的轉彎半徑適當加寬路面，做到不打倒車，進出方便。所有施工車輛和液罐的擺放位置應遠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、

　　施工車輛應擺在井口的上風方向。與施工無直接關系的車輛(如交通車、餐車、救護車等)應停放在井場以外的安全處。排污池應設在井口的下風方向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) 氣井施工過程中對放噴流程的安裝布局要求。為了在壓裂酸化前后對氣井進行試氣而在井場安裝臨時測氣流程時，應結合施工l進行統(tǒng)一布局。全部流程應避開車輛通過區(qū)和壓裂設備擺放區(qū)。放磺管線和井口出氣流程管線應分開。需進哪條管線應可隨意用閘門控制。天然氣出口點火位置應處于距井口100m以外的下風方向。

　　2，井口裝置的安全要求

　　(1)井口裝置的選擇與試壓。井口裝置應根據壓裂酸化設計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計的最高壓力。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準試壓，屬氣井者按氣密封試壓標準試壓。

　　(2) 套管短節(jié)的檢驗與安裝0壓襲井所角套管短節(jié)的材質與覯范應與井內所連接套管相符，凡退火部分應切除不用，以保證套管短節(jié)的強度。，所車新扣應光潔無毛刺，經試壓合格(試壓標準為原廠家試壓壓力值的80%，，在井口用手上緊，應余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，用鏈鉗上緊后應無余扣。

　　套管短節(jié)如漏失。應卸掉更換，不要焊死，因為焊后焊縫兩側的管壁被退火，強度被降低。

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

　　井口裝置的鋼圈由低碳鋼材料制成，較軟，應防止碰壞。注意檢查鋼圈和鋼圈槽，應無損傷、無銹蝕、無泥土，擦洗干凈。上緊法蘭盤螺栓時應對角上緊，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

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

　　保持5 cm以上的距離，中間應設高度不低于0.5 m的防護堤，將罐區(qū)與設備區(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。進井場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)內的安全要求。

　　現(xiàn)場應禁絕明火。施工，開始各崗位人員應嚴守崗位，注意力集中，高壓區(qū)內人員全部撤離。非施工人員應遠離施工現(xiàn)場。大型施工應劃出警戒區(qū)，派專人負責警戒。在警戒區(qū)內禁止閑人停留或穿越。

　　5，確定施工壓力時應注意的問題

　　在有關的各種手冊中所列出的套管(或油管)各項強度值，是指在單一應力作用下的最小破壞強度。但在井內的套管(或油管)在施工中是受多種應力綜合作用的，所以其單項實際強度低于表列數值，這一點要特別注意。

　　(二)施工設備的安全保障

　　1，高壓管匯系統(tǒng)的定期監(jiān)測

　　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，應當引起足夠重視。在新投用前就應逐根逐件探傷、測壁厚，將測得結果作為基礎資料存檔。自投用之日起，應當每年定期探傷、測壁厚1次。如發(fā)現(xiàn)異常應增加探傷、測壁厚次數。在探傷中如發(fā)現(xiàn)有裂紋管件，該管件應立即報廢。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，建議全套管匯報廢。

　　在測壁厚中，如發(fā)現(xiàn)管件壁厚變薄，應按最薄處核算管匯內抗壓強度?，F(xiàn)場施工最高壓力應低于核算后的管匯抗壓強度。如滿足不了現(xiàn)場施工要求，應換掉抗壓強度不夠的管件。

　　2，壓裂泵液力端(泵頭)的檢查與監(jiān)測，，

　　合理使用、精心維護泵頭，是延長泵頭使用壽命、防止泵頭突發(fā)事故的重要措施。

　　每次施工完后應認真清洗泵頭內腔，以防止酸、堿、鹽的腐蝕造成應力集中點，使泵頭過早損壞。裝有緩沖器的泵頭。應每月校對一次緩沖器壓力，低于額定壓力者應及時充氣，如漏氣要及時修理。緩沖器是防止高壓系統(tǒng)產生水擊的主要手段，應當引起足夠重視。另外在換凡爾時要認真觀察泵頭腔內有無裂紋，、如發(fā)現(xiàn)裂紋應立即更換新的泵頭。

　　有些泵頭上裝有放空閘門，在泵運轉時戚承壓時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)的校對與檢查

　　隨著壓裂酸化設備自動化程度的提高，顯示施工壓力的部位也在增多，如儀表車自動記錄壓力、數字顯示壓力、各壓裂車泵壓表指示壓力等。如各部位壓力顯示不同，施工時就無所適從。所以整個壓力顯示系統(tǒng)應當每季度標定一次，與標準壓力的誤差應小于土2%。，

　　4，超壓保護裝置的檢查與部件更換

　　安裝超壓保護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，引起機械和人身事故。所以不論原車組配備何種型式的超壓保護裝置，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無效時，用機械的辦法將發(fā)動機進氣管關死。強制發(fā)動機熄火。關閉進氣管的動作是通過在進氣管中裝一可控制的活門來實現(xiàn)的?？刂苹铋T動作的方法有：

　　(1)直接手動控制

　　(2)通過連桿機構。連接到便于操作部位，手動控制;

　　(3)電磁閥控制;

　　(4)連桿機構和電磁l閥配套控制。

　　這種裝置要經常檢查維修，電路部分要保持完好、正常;電磁閥要能正常動作;連桿機構要清理洼油，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)動機熄火后，注意要將熄滅活門恢復到原來位置，以便下次啟動發(fā)動機。

　　6，對酸化施工設備的配套要求

　　酸化用的酸液屬于強酸類型液體，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，用酸罐車拉至現(xiàn)場。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，此清洗液應作為替置液注入井內。

　　7，其他安全配套要求

　　在壓裂(酸化)地面管茫中，對應的每臺泵車，混砂車、酸泵車的每條進出口管線都應配有單向閥，以備施工申發(fā)生問題時便于處理。

　　8施工時消防設備的配備，

　　(1)常規(guī)施工按正常規(guī)定配備消防設施，并保證性能可靠;

　　(2)大型施工、高產油氣井和在施工中認為應重點防護的井，除常規(guī)消防設施外，應加配消防車，至少應有2臺在現(xiàn)場值班。

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