2015年安全工程师考试《生产技术》考点:压裂酸化作业安全技术

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　　压裂酸化作业安全技术

　　(一)施工设计的安全要求

　　1，压裂施工井场布置原则、

　　(1) 井场道路及电力线路的要求。压裂酸化施工井场，要根据施工规模统一规划。施工车辆停放位置距井口要保持一定距离，最少不要小于ldm。施工区内应填平夯实，保持一定坡度，不存积水。不窝车辆。规划时应考虑到在施工过程中拉运支撑剂(或拉运液体)的车辆能顺利出入。进出井场道路的转弯处，应根据施工车辆的转弯半径适当加宽路面，做到不打倒车，进出方便。所有施工车辆和液罐的摆放位置应远离已架高的各种电力线路，更不要摆在其线路下面。横穿道路的电线要在过车前检查，高度不够者应提前加高。

　　(2)液罐、施工车辆、放喷管线和排污池的规埘布局。为了施工安全，所有液罐、

　　施工车辆应摆在井口的上风方向。与施工无直接关系的车辆(如交通车、餐车、救护车等)应停放在井场以外的安全处。排污池应设在井口的下风方向20 m以外。放喷管线用硬管线，并分段固定牢固，两固定点之间距离不能大于10m。出口端不能接90。弯头。

　　(3) 气井施工过程中对放喷流程的安装布局要求。为了在压裂酸化前后对气井进行试气而在井场安装临时测气流程时，应结合施工l进行统一布局。全部流程应避开车辆通过区和压裂设备摆放区。放磺管线和井口出气流程管线应分开。需进哪条管线应可随意用闸门控制。天然气出口点火位置应处于距井口100m以外的下风方向。

　　2，井口装置的安全要求

　　(1)井口装置的选择与试压。井口装置应根据压裂酸化设计的最高施工压力来确定，也就是说所选井口装置的公称压力必须大于或等于施工设计的最高压力。井口装置在安装前必须整体试压，合格后才能上井。属油井的按水密封试压标准试压，属气井者按气密封试压标准试压。

　　(2) 套管短节的检验与安装0压袭井所角套管短节的材质与觏范应与井内所连接套管相符，凡退火部分应切除不用，以保证套管短节的强度。，所车新扣应光洁无毛刺，经试压合格(试压标准为原厂家试压压力值的80%，，在井口用手上紧，应余3―3.5扣(指8扣/英寸的套管)，余扣过多或过少都不舍格，不能使用。上紧前涂丝扣油，用链钳上紧后应无余扣。

　　套管短节如漏失。应卸掉更换，不要焊死，因为焊后焊缝两侧的管壁被退火，强度被降低。

　　(3)井口装置的安装。套管短节、底法兰、套管四通应分段安装，以保护套管丝扣和保证上扣质量。套管四通以上部分的安装可根据施工要求而定。

　　井口装置的钢圈由低碳钢材料制成，较软，应防止碰坏。注意检查钢圈和钢圈槽，应无损伤、无锈蚀、无泥土，擦洗干净。上紧法兰盘螺栓时应对角上紧，将法兰紧平。安装完后用钢丝绳将井口装置四角平衡崩紧。

　　3，油基压裂液施工的安全要求

　　油基压裂液罐应摆放在距井口较远(最好50 m以外)的地势低洼处j罐与混砂车应

　　保持5 cm以上的距离，中间应设高度不低于0.5 m的防护堤，将罐区与设备区隔开。最好用带有呼吸器的密封液罐。不要在高温天气(尤其是30℃以上天气)施工。进井场车辆排气管要装阻火器，防止火花排出。

　　4，压裂酸化施工区内的安全要求。

　　现场应禁绝明火。施工，开始各岗位人员应严守岗位，注意力集中，高压区内人员全部撤离。非施工人员应远离施工现场。大型施工应划出警戒区，派专人负责警戒。在警戒区内禁止闲人停留或穿越。

　　5，确定施工压力时应注意的问题

　　在有关的各种手册中所列出的套管(或油管)各项强度值，是指在单一应力作用下的最小破坏强度。但在井内的套管(或油管)在施工中是受多种应力综合作用的，所以其单项实际强度低于表列数值，这一点要特别注意。

　　(二)施工设备的安全保障

　　1，高压管汇系统的定期监测

　　高压管汇系统在压裂酸化中是直接承压、受腐蚀的部位，也是最容易出问题的部位，应当引起足够重视。在新投用前就应逐根逐件探伤、测壁厚，将测得结果作为基础资料存档。自投用之日起，应当每年定期探伤、测壁厚1次。如发现异常应增加探伤、测壁厚次数。在探伤中如发现有裂纹管件，该管件应立即报废。同期投用的成套管汇，如发现其中20%以上管件有裂纹者，建议全套管汇报废。

　　在测壁厚中，如发现管件壁厚变薄，应按最薄处核算管汇内抗压强度。现场施工最高压力应低于核算后的管汇抗压强度。如满足不了现场施工要求，应换掉抗压强度不够的管件。

　　2，压裂泵液力端(泵头)的检查与监测，，

　　合理使用、精心维护泵头，是延长泵头使用寿命、防止泵头突发事故的重要措施。

　　每次施工完后应认真清洗泵头内腔，以防止酸、碱、盐的腐蚀造成应力集中点，使泵头过早损坏。装有缓冲器的泵头。应每月校对一次缓冲器压力，低于额定压力者应及时充气，如漏气要及时修理。缓冲器是防止高压系统产生水击的主要手段，应当引起足够重视。另外在换凡尔时要认真观察泵头腔内有无裂纹，、如发现裂纹应立即更换新的泵头。

　　有些泵头上装有放空闸门，在泵运转时戚承压时不要打开此闸门放空，以防止发生事故。

　　3，施工压力显示系统的校对与检查

　　随着压裂酸化设备自动化程度的提高，显示施工压力的部位也在增多，如仪表车自动记录压力、数字显示压力、各压裂车泵压表指示压力等。如各部位压力显示不同，施工时就无所适从。所以整个压力显示系统应当每季度标定一次，与标准压力的误差应小于土2%。，

　　4，超压保护装置的检查与部件更换

　　安装超压保护装置的目的主要是为了防止泵压过高，超过承压系统的额定压力，引起机械和人身事故。所以不论原车组配备何种型式的超压保护装置，都必须使用。而且要定期检查，使其性能可靠。

　　5，紧急熄火装置的保养与检查

　　安装紧急熄火装置的主要目的是在特殊情况下，采用正常方法熄火停机无效时，用机械的办法将发动机进气管关死。强制发动机熄火。关闭进气管的动作是通过在进气管中装一可控制的活门来实现的。控制活门动作的方法有：

　　(1)直接手动控制

　　(2)通过连杆机构。连接到便于操作部位，手动控制;

　　(3)电磁阀控制;

　　(4)连杆机构和电磁l阀配套控制。

　　这种装置要经常检查维修，电路部分要保持完好、正常;电磁阀要能正常动作;连杆机构要清理洼油，防止锈死;操作手柄要能拉到规定位置。建议每半年试用一次，使之经常处于完好状态。这种装置是在紧急情况下使用的，非繁急情况不要使用。一旦使用紧急熄火装置将发动机熄火后，注意要将熄灭活门恢复到原来位置，以便下次启动发动机。

　　6，对酸化施工设备的配套要求

　　酸化用的酸液属于强酸类型液体，稍有漏失就直接威胁人身安全、造成环境污染。所以总的要求虚当是人雨见酸、酸不见天、密闭施工。

　　推荐按下述要求配套：所用酸液在酸站配好，用酸罐车拉至现场。施工前高低压管汇用无酸液体试压。注酸完后用无酸液体清洗高低压管汇，此清洗液应作为替置液注入井内。

　　7，其他安全配套要求

　　在压裂(酸化)地面管茫中，对应的每台泵车，混砂车、酸泵车的每条进出口管线都应配有单向阀，以备施工申发生问题时便于处理。

　　8施工时消防设备的配备，

　　(1)常规施工按正常规定配备消防设施，并保证性能可靠;

　　(2)大型施工、高产油气井和在施工中认为应重点防护的井，除常规消防设施外，应加配消防车，至少应有2台在现场值班。

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