WIZARD可溶性桥塞长宁现场施工方案及套管变形

WIZARD可溶性桥塞长宁现场施工方案及套管变形、缩径等应急预案

一、目的

本文件目的为陈述针对长宁区块WIZARD可溶桥塞作业及应急作业的方法，包括针对套管变形，套管缩径等复杂情况，可溶桥塞施工的补救措施及可行性关键技术方案。

二、长宁区块背景信息

三、规范行引用文件

下列文件针对本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本实用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最高版本（包括所有的修改项）实用于本文件。

SY/T 5325-2005 射孔施工及质量控制规范；

SY/T 5726-2004 石油测井作业安全规程；

Q/SH 1025 0473-2007 电缆输送射孔施工作业规程；

Q/SH 1025 0686.3-2010 测井作业安全规程第三部分：射孔作业；

Q/SH 0291-2009 射孔作业质量控制规范。

四、桥塞作业相关QHSE注意事项

1、所有现场作业工程师都要遵守现场的QHSE规范，如PPE、培训证明、紧急集合点等。现场只允许穿防火、防静电PPE；

2、报告作业中任何违反现场QHSE规定的行为；

3、保障每位作业人员在作业过程中的健康与安全，减轻施工作业活动对环境的影响，更有效的保护和利用自然资源，促进员工健康，安全与环保意识，使人人都积极介入健康、安全与环保事物。创造健康，安全的环境。形成安全，环保的工作氛围，综合项目部的HSE方针和目标。项目的HSE方针：预防为主、保护环境、全员参与、持续改进、追求无伤害、无事故、无污染、无损失的目标。项目HSE控制目标：伤亡人数为0，火灾事故为0，污染事故为0，杜绝传染病，人员中毒事故为0，现场地貌恢复100%。防护用品配备率100%，特殊工种持证率100%。

4、按照HSE监督员指令服从HSE管理，实施安全工作。

5、对事故隐患、不安全行为及时向HSE监督员汇报。

6、每位员工均应清楚意识到自己应为创总并维持一个健康、安全的工作环境而作出努力。

7、每位员工上班均应穿戴工衣、工鞋，安全帽等个人防护用品，用具。

8、提高自教互教的能力，防患于未然。

9、在桥塞作业中，电缆放喷设备吊装过程中，做到“十不吊”：

1）被吊物重量超过机械性能允许范围；

2）信号不明；

3）吊物下方有人；

4）埋在地下物；

5）斜拉、斜牵、斜吊；

6）散物捆扎不捞；

7）散、小物件无容器；

8）吊物重量不明。吊索工具不符合规定；

9）六级以上大风；

10）吊物上方站人。

10、桥塞坐封之后，压裂之前投球，需注意事项：

1）悬空作业所用的索具、脚手板、吊板、吊笼、平台等设备，均需经过技术鉴定或验证才能开始使用；

2）必须正确合理使用“三宝”即：安全网、安全帽、安全带；

3）应进行安全防护设施用品及设备的性能与质量是否合格的验证；

4）应进行安全防护措施的逐项检查和验收；

5）攀登用具结构构造上必须牢固可靠，作业处应有牢靠的立足处，视具体情况配置防护安全措施；

6）攀登作业所用的索具、脚手板、吊扣均需技术鉴定或验证方可使用。

7）特殊情况下如无可靠的安全措施必须系好安全带并扣好保险钩或架设安全网；

8）各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作。

11、紧急情况处理：

事件发生→发出警报→现场紧急救护→伤势严重立即送往附近医院

五、岗位职责

1、现场工程师通过和井队与客户的配合合作，确保工具/操作的安全、高效。

2、根据要求及客户的规范，完成现场工作记录。

六、工作前准备

1、到达现场后，现场工程师将与建设方现场代表进行工作对接会议，讨论在工具下入前需要做的准备，以及下入安装过程中需要注意的事项，工作对接会议主要在于讨论：◇作业现场特殊的安全需求（H2S，应急预案，应急集合点，安全区域等）；

◇在井队的帮助下讲工具按照下入顺序依次摆放好。

◇向现场相关人员寻求电缆工具串长度，对可溶桥塞坐封深度达成一致；

◇解答现场对可溶桥塞工具提出的问题；

2、检查每个工具是否在运输途中造成损坏，每个工具都要被检查、统计；对照检查每个工具的组件号，序列号和球座大小；

3、与现场相关人员确定如下计算：

◇套管内容积；

◇桥塞坐封位置以上的套管容积。

七、施工方案

1、施工前会议

在执行安装程序之前，需要与所有相关井队人员进行会议，任何偏差都要与各方人员达成一致并作记录。

2、井筒准备

建议在压裂前进行洗井作业，清理套管，为下入泵送桥塞做好准备。

洗井作业后，使用针对H18-4，H18-5，H18-6井使用的5.5”26.8#套管建议使用108mm 外径通井规通井后进行桥塞下入作业。通井规通井至人工井底，循环，确保井筒畅通无阻；在施工过程中，压裂车应连接好压井管线始终处于待命状态，并配备足量合格的泵送液，泵送液应清洁、无沉淀物；低温地区施工时，井口装置、放喷管线和压井管线应采取防冻措施；井口防喷器、套管质量和古井质量合格。

如48小时内无桥塞下入作业，建议重新通井后，在下入桥塞。

3、现场施工

3.1泵送模拟通井

①压裂队或试（油）气队缓慢开启井口主阀门，确保闸板开启到位；

②射孔队绞车以不超过300m/h的速度匀速下放电缆，直到接通滑轮环线；

③以不超过2000m/h的速度将工具串下至井口以下，跟踪监测磁信号、张力值等曲线；

④工具串下至井斜30°时停车，以200m/h的速度上提电缆，待张力稳定后以

1000m/h的速度上提电缆10m停车（上提较深），记录下放、停车、上提时的张力值；

⑤泵送桥塞通井工具；

⑥将电缆落地支架摆放到位后，下放电缆至井斜50°处记录电缆张力值，同时通知压裂队开泵（提前20min通知压裂队循环泵车），从0.4m3/min起泵，井斜每增加10°，泵送排量增加0.2m3/min-0.3m3/min，保持张力值变化不超过100Kg、CCL信号正常的条件下，适当调整电缆下放速度，将工具串泵送到预定深度（CCL信号超过桥塞坐封标节2m）停泵；

始终保持射孔队仪器及绞车操作室与压裂队仪表车的可靠通讯、及时沟通；

泵送工具串前进速度维持在1200m/h-2400m/h；泵送过程密切观察井口泵压、张力值、CCL信号；

泵送排量可根据泵压、张力、CCL信号变化情况适当增大或减小，排量要求：按照工具串速度为水流速度1/3的原则计算，4.5英寸套管内泵送排量不超过1.5m3/min；

5.0英寸套管内泵送排量不超过1.8m3/min；5.5英寸套管内泵送排量不超过2.2m3/min；

若出现张力值波动较大（可能超过100Kg）、单根套管长度偏长3m以内、但泵压变化趋势较平稳的现象，不应急于调整排量，应保持电缆下放速度继续观察泵压、张力值、CCL信号；

确认工具串遇阻则应立即停泵，且停泵后继续下放电缆2m-3m再停车；

遇阻停车后，应以不超过200m/h速度上提电缆，直至张力稳定后逐步提高电缆上提的速度；

若上提电缆时张力增大至电缆弱点强度的75%，则应立即停车，进行“解卡”操作；

将工具串上提至放喷管内关闭井口主阀门，以不小于井筒容积1.5倍体积的滑溜水大排量冲洗井筒，然后方可打平衡压力、开主阀门、下井再一次尝试泵送；

若出现泵压聚曾、张力聚减现象，则应立即停泵，且停泵后应继续下放电缆2m-3m 再停车；

水平段、大斜度井段电缆上提速度不得超过2000m/h，直井段电缆上提速度不得超过3600m/h；

泵送时不得出现猛刹车等误操作；

桥塞不得前进至前一段射孔位置；

若前一段压裂后地层吸水性较好，则可考虑从井斜50°处开始泵送；

压裂队提升泵送排量应阶梯性平稳操作，不得猛提，井口泵压不得超过设定的限压

值。

⑦取出模拟通井工具串

3.2 泵送桥塞-分簇射孔联作

1）射孔枪安装；

2）坐封工具安装；

3）装配连接桥塞坐封工具、并将工具串置于井口附近，安装桥塞；

4）整个射孔桥塞联作工具串下入井下。

4、桥塞安装步骤

4.1 WIZARD可溶桥塞技术参数

可溶桥塞主体材料为纳米新型合金材料，该材料相比常规可溶镁铝合金具有更充分的溶解特征。维泰WIZARD可溶桥塞使用常规贝克20号坐封工具坐封，桥塞坐封并射孔完成后，投入可溶解压裂球，开始压裂改造该级。后期溶解过程中，溶解时间可以定制，以满足不同作业时间的要求。

表实验维泰WIZARD可溶桥塞技术参数

4.2 桥塞适配器安装

安装步骤：

a)将2与贝克20坐封工具相连接，用手上紧。上入锁紧销钉；

b)将1与贝克20坐封工具相连接，用手上紧。上入锁紧销钉；

c)将4与5相连接；

d)将3上入4；

e)将3、4、5工具组合插入桥塞；

f)将3、4、5及桥塞组合上入2，并上紧；

g)在1中上入防倒扣销钉。

5、桥塞泵送

（1）测量桥塞尺寸，检查桥塞配套工具，完成桥塞工具与送入工具连接准备工作；（2）直井段下入：下入速度不大于4500m/h，记录下放速度，电缆张力变化；

（3）水平段泵送，泵送速度不大于4000m/h，记录泵送排量、电缆张力变化、电缆余量变化。

将电缆落地支架摆放到位后，下放电缆至井斜50°处记录电缆张力值，同时通知压裂队开泵（提前20min通知压裂队循环泵车），从0.4m3/min起泵，井斜每增加10°，泵送排量增加0.2m3/min-0.3m3/min，保持张力值变化不超过100Kg、CCL信号正常的条件下，适当调整电缆下放速度，将工具串泵送到预定深度（CCL信号超过桥塞坐封标节2m）停泵；

始终保持射孔队仪器及绞车操作室与压裂队仪表车的可靠通讯、及时沟通；

泵送工具串前进速度维持在1200m/h-2400m/h；泵送过程密切观察井口泵压、张力值、CCL信号；

泵送排量可根据泵压、张力、CCL信号变化情况适当增大或减小，5.5英寸套管内泵送排量不超过2.2m3/min；

确认工具串遇阻则应立即停泵，且停泵后继续下放电缆2m-3m再停车；

遇阻停车后，应以不超过200m/h速度上提电缆，直至张力稳定后逐步提高电缆上提的速度；

若上提电缆时张力增大至电缆弱点强度的75%，则应立即停车，进行“解卡”操作；

将工具串上提至放喷管内关闭井口主阀门，以不小于井筒容积1.5倍体积的滑溜水大排量冲洗井筒，然后方可打平衡压力、开主阀门、下井再一次尝试泵送；

若出现泵压聚曾、张力聚减现象，则应立即停泵，且停泵后应继续下放电缆2m-3m 再停车；

水平段、大斜度井段电缆上提速度不得超过2000m/h，直井段电缆上提速度不得超过3600m/h；

泵送时不得出现猛刹车等误操作；

桥塞不得前进至前一段射孔位置；

压裂队提升泵送排量应阶梯性平稳操作，不得猛提，井口泵压不得超过设定的限压值。

6、桥塞坐封丢手

（1）泵送到位后，以不超过800m/h的速度上提电缆使桥塞正对预定坐封位置（需要保证电缆绷紧），甲方监督与射孔队同时确认深度无误后方可点火坐封桥塞。点火前要有一人手扶井口待摸震感，点火后观察张力值下降情况，核对桥塞坐封位置；

（2）点火坐封桥塞，观察电缆张力变化；

（3）缓慢上提射孔管串，检查桥塞是否丢手，继续完成射孔作业。

7、上提电缆取出工具串

（1）不超过300m/h的速度上提电缆，直至张力正常稳定后逐步提高上提电缆速度：水平段、大斜度井段电缆上提速度不得超过2000m/h，直井段电缆上提速度不得超过3600m/h。

（2）随着电缆重量的不断减轻，调节系统调压阀（扭矩阀），不断减小系统压力，将绞车的提升拉力始终控制在电缆弱点拉断范围以内；

（3）工具串取距井口50m时，速度降到800m/h以内，当工具串上提到距离井口20m 时，电缆速度控制在300m/h，缓慢提出井口，完全进口放喷管内，关闭井口主闸板，泄压、放水；

（4）射孔队卸开放喷管与捕捉器的连接，吊车上提防喷管，同时绞车下放电缆，保

持工具在防喷管内与防喷管相对静止；

（5）绞车下放电缆，使用滑车将工具串水平至地面支架上，拆卸工具串。

8、投球程序

（1）将可溶压裂球投放至主阀门阀板上，确认后关闭测试阀门；

（2）然后缓慢开启主阀门，开始送球坐封，压裂。

9、压裂施工

（1）送球入座：前期可用4-6m3/min排量送球，当送球累计液量达到桥塞坐封位置以上井筒容积最后10m3时，泵送排量降为1.5-2m3/min直到球入座，并注意观察泵压变化；

（2）压裂改造：压裂施工过程中，注意观察压裂变化；

（3）每一级压裂改造后，泵入返排液冲洗井筒。

备注：桥塞泵送到位坐封后，若当日无法实施压裂作业，确保将滑溜水推到桥塞位置，覆盖整只桥塞。

（4）压裂期间各岗工作

·清理上一段施工的接头，并组装下一段施工的工具串；

·清理上一段施工的坐封工具串，并组装下一段施工的坐封工具串；

·检查设备、设施，做好补充与更换；并协助其他队伍完成下步工作；

·查看绞车滚筒至电缆头段的电缆有无爆丝、磨损严重的部位，及时确定是否重新做电缆头，并检查绞车状况；

·司机检查车辆设备状况，注意发电机与车辆使用油量的充足；

·查看压裂队伍的压裂情况，重点关注压裂层的破裂压力、携砂压力及顶替液量；

10、压后开关井返排方案

（1）压裂施工结束后，用预先备好的返排液冲洗井筒，冲洗体积为1个井筒的容积；

（2）返排时间节点可按照压裂设计返排时间节点开始实施返排，前期采用3mm油嘴返排120小时；后续每48小时增加1mm油嘴大小；

（3）监测返排液量、返排液温度、返排液氯根离子浓度。

八、套管变形、缩径等施工风险提示及应急预案

1、施工风险提示

在长宁区块套管变形、缩径时较为常见的现场复杂情况。

套管变形、缩径发生时间具有不可预测性，通常发生在压裂期间，比如前一段桥塞泵送尚能正常通过，但是下一段桥塞泵送就出现遇阻遇卡；也有可能发生在压裂作业之前，再次下入通井规，无法下入到预设桥塞坐封位置，确定套管变形、缩径。由于发生时间的不可预测性，对现场作业队伍的反应速度提出很大的挑战。

套管变形、缩径发生位置具有不可预测性，套变的发生可能发生在趾端、水平段等位置，如果发生在趾端，那么在发生位置的上部还能采用常规尺寸的桥塞进行压裂作业，保证桥塞在该套管内径实现稳定承压，在这种情况下，对施工设计的影响不大。但是，如果套变发生在水平段或者更浅的位置，这样就对施工设计提出了很大的挑战，甚至要从设计上做彻底的改变来应对这样的套变情形。

套管变形、缩径的严重性具有不可预测性，轻微套变和严重套变引起的套管内径变化不同，那么所需要的处理措施也不一样，例如：有些轻微套变引起的泵送困难、遇阻，在下入108mm通井规后，通井规仍然能够下入，再次泵送却还是遇阻。有些套变严重，连小尺寸通井规也无法通过。在这些不同的情况下。需要晚上的应急方案的准备及这些方案的现场可操作性，对现场工具的准备、协调也提出了很高的要求。

可溶性桥塞现场施工作业内容主要包括工具连接、桥塞下井及泵送、井口投球、压裂施工、连油探塞、井筒清洁等，施工过程中可能存在以下风险：

（1）防喷器压力泄露；

（2）工具串在井口无法下入井中；

（3）“砂丘”或“砂桥”的影响；

（4）地层吸水指数低；

（5）狗腿度的影响；

（6）下放过程中电缆遇卡；

（7）上提过程中电缆遇卡；

（8）桥塞点火坐封前工具串遇卡；

（9）桥塞点火坐封后遇卡；

（10）工具串长，在狗腿度较大井段遇卡；

（11）桥塞泵送时遇阻、遇卡或中途坐封；

（12）桥塞不坐封；

（13）桥塞坐封，但射孔点火未响；

（14）泵送过程中电缆头弱点处断脱；

（15）电缆落井；

（16）压裂施工中出现砂堵；

（17）压裂施工时桥塞密封失效；（18）连油探塞时，桥塞未溶解、卡钻；（19）连油钻磨失去循环或没有返出；（20）没有碎屑返出；

（21）连油不能继续下入；

（22）连油泵压升高；

（23）泵压下降；

（24）连油进尺显著变慢或无进尺。