现代页岩气井压裂试气同台同时交叉施工安全技术

现代页岩气井压裂试气同台同时交叉施工安全技术
摘要涪陵页岩气田从2012年到2015年建成年产50亿方产能的页岩气田。

涪陵页岩气开发主要以“井工厂”模式，以平台为单位进行开发开采，页岩气井以水平井方式完井，采用压裂试气方式进行储层改造。

目前已进入二期产能建设阶段，在二期产能建设中，根据工艺生产需要，页岩气井在试气求产同时，同平台的另一口页岩气井进行压裂施工。

两口井同平台施工，井口距离近，施工工艺不同。

试气流程、压裂流程管线互相穿插，在施工期间，施工风险大，若出现异常情况，处理措施比较复杂、难度大。

本文主要浅议页岩气井同平台压裂试气同时安全技术，讨论同平台、同时施工的安全技术。

关键词页岩气；水平井；同台施工；压裂；试气
涪陵页岩气田在2015年底已建成年产50亿方产能的页岩气田。

现在进行二期产能建设，预计2017年底建成年产100亿方产能的页岩气田。

在二期开发中，有些頁岩气井平台根据生产工艺需要，存在钻井、压裂、试气同平台同时施工现象。

1 页岩气井同平台压裂试气求产同时施工特点
1.1 施工特点
压裂、试气求产同平台同时施工的特点：井口距离近，一般2口井的井间距为5米；在井场存在交叉作业，作业场地交错的现象。

从工艺流程方面分析，压裂施工、试气求产施工各自单独运行，施工区域相对独立，但施工流程、施工区域相互穿插，相互交织。

从施工队伍来分析，页岩气井压裂施工规模大，参加施工单位多，人员多。

压裂试气同时进行，现场参加施工人员对非本专业施工工艺不熟，JSA安全分析涉及面不全，可能造成意外事故发生。

从处理施工复杂情况来分析，压裂、试气求产同步施工，泄压流程和试气流程是同一套管线流程，通过闸门控制不同页岩气井的施工流程。

出现复杂情况，处理风险大，难度相应变大。

如压裂施工出现砂堵，要放喷解堵时，需要到高压区开关闸门。

闸门多，管线流程多，对闸门操作不当，会影响试气求产录取资料的准确性，甚至造成试气求产设备损坏。

1.2 存在问题
同平台，压裂、试气求产同时进行。

存在的主要难点是压裂、试气求产管线在同一个平台，平台面积有限，管线流程存在穿插现象。

有些管线是高压管线，施工人员在高压区施工，安全风险很大；两口井的井口距离近，施工管线，试气
流程是穿插进行的，压裂、试气有些操作需要在井口、高压区，施工风险大；涉及穿插作业，施工队伍多，人员多，施工人员对穿插作业的工艺，关键点不清楚，易发生误操作[1]。

2 安全风险
压裂、试气求产，同平台、同时施工的存在的主要问题是安全问题和工艺流程问题。

安全问题主要在压裂施工期间。

一是井口附近属于高压区，需要在井口操作是安全风险很大；二是试气求产观察分离器液位仪，换油嘴等等施工，施工地点离高压区很近；三是试气求产尾气经过燃烧处理，火焰会引发山火，影响压裂施工。

四是在压裂期间，万一发生砂堵、超压现象，在放喷时，处理步骤复杂，施工人员安全风险大，同时影响试气求产资料的录取。

工艺流程问题主要是，一是在压裂期间，若试气流程出现异常，不能按以前常规的处理流程，进行关闸门，倒流程就可以继续正常进行试气求产施工。

二是在压裂施工出现异常后，需要放喷时，放喷流程易和试气求产流程发生冲突[2]。

3 安全技术措施
根据压裂、试气求产施工的难点，制定以下安全技术措施。

（1）建立各单位参与的领导小组，负责现场的压裂、试气求产施工；组织好各单位参加技术安全联合交底，并把技术安全交底内容宣贯到每名员工。

（2）现场配足医疗急救药品和设施；配备安全消防设备，制定相应的安全技术措施应急预案并演练，要求全员参与。

（3）现场出现危险情况，所有非施工人员应分别沿井场的逃生路线向安全地点疏散，疏散时应有组织、有次序地进行撤离，不得惊慌失措，听从应急小组的全面指挥；
（4）施工期间，出现安全风险时，现场施工组应立即采取应急措施，启动应急预案，立即进行有关应急作业，要求在最短时间内控制住事态，使其向有利方向发展，确保井场安全。

如发生火灾时，要立即启动抢险应急预案，停车、停炉、断电，在警戒线以内，严禁一切火源，并有专人警戒。

尽快向井内连续注水，用消防水枪向油气柱及井口周围大量喷水，并迅速做好储水、供水工作，同时将氧气瓶、油罐等易燃易爆物品拖离危险区。

3.1 压裂施工安全技术
（1）施工前安全技术
井口及高压区设置防护板，隔离开高压区，非高压区；
做好应急预案，并宣贯到每位施工人员，组织演练；
高压管件连接部位要打保险绳固定，管线打基墩固定；
（2）施工中安全技术要求
压裂施工中用视频监控施工现场，高压区，施工平台无关人员撤场，在施工平台的工作人员，采取安全防护措施；
在施工中，包括压裂，关井，泵送桥塞-射孔联作时和试气求产方，做好沟通。

出现异常情况报现场总指挥，总指挥统一安全处理措施；
开关压裂井口阀门、倒换流程时，操作人员严禁站在阀门正面操作。

3.2 放喷求产安全技术措施
（1）施工准备阶段
仔细检查流程，检查确认完全无误后方可开井，在施工过程中，在高压区域设立警戒区域，人员撤离到安全位置，警戒区域内严禁站人；放喷求产前，做好试气准备工作，锅炉管线连接好，锅炉调试合格；液动平板阀调试合格，液动平板阀液控柜放在安全区域，并试验开关灵活好用。

现场要有消防措施。

在施工前，做好联合技术、安全交底，施工操作人员明确管线的用途，开关闸门的位置，闸门控制管线范围，防止发生误操作。

（2）施工阶段
严禁施工人员横跨高压管线；放喷测试中途处理故障时，要将流程中的压力完全释放方能进行整改。

压裂井和试气求产井在同一平台，井口距离约5米，试气求产井开始放喷时在压裂施工间隙进行，严禁压裂期间在井井口操作。

压裂期间，放喷求产试气人员不得进入高压警戒区施工；若试气需换油嘴，调整流程等施工必须等压裂施工结束后进行；若压裂施工井出现突发意外情况，利用液动平板阀控制控制流程，同时汇报现场指挥小组；若液动平板阀无法控制，则汇报现场指挥小组，待压裂停工，压力泄完后才能进入井口区域整改；试气求产放喷时，液控柜，数采房有人值班，同时要求建立有效的沟通渠道，能和试气队各岗位，指挥小组有效沟通。

（3）其他安全技术要求
放喷口必须安装硫化氢气体检测仪，现场施工人员必须未佩戴有毒有害气体检测仪，防止硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体泄露，造成人员伤害；
在井场及放喷口设立硫化氢浓度监测点，一旦发现含硫化氢气体泄露，关闭
采气井口主安全阀，采取相应措施。

热力锅炉必须是持有证的专业人员方可操作，严禁无证操作；使用蒸汽加热时，防止操作人员被蒸汽烫伤；
放喷前测风向，井场处于下风口不得放喷；放喷过程中，风向改变且井场处于下风口时，应暂停放喷。

4 现场应用
焦页6HF井于2015年10月完成压裂测试求产。

10月8日下入50.8mm连续油管完井管柱，管柱组合：Ф50.8mm连续油管本体+Ф50.8mm×0.32m滚压式连接器+Ф50.8mm×0.443m 筛管（带封堵活塞）+Ф50.8mm×0.065m导引头，下入深度3440.0m，用12mm油嘴测试求产，日产量49730-66820m?。

目前套压30MPa，油压30MPa。

2016年6月，焦页106平台的焦页106-1HF井进行压裂试气施工，同时要求焦页6HF进行放喷求产，两井井口距离5米。

从安全技术方面制定以下措施：重新设计试气流程管线，焦页6HF井和焦页106-1HF井的试气流程管线，即互相不干扰，又相互可用（焦页106平台流程管线示意图见图1）。

在压裂期间，焦页6HF井放喷求产试气人员不得进入高压警戒区施工；焦页6HF井放喷求产液动平板阀液控柜放在安全区域，并试验开关灵活好用；若焦页6HF井试气需换油嘴，调整流程等施工必须等压裂施工结束后进行；若焦页6HF井出现突发意外情况，利用液动平板阀控制控制流程；若液动平板阀无法控制，则汇报现场指挥小组采取应急措施。

焦页6HF井放喷时，液控柜，数采房有人值班，同时要求建立有效的沟通渠道，保证试气队各岗位，指挥小组有效沟通。

该平台施工前，做好联合技术、安全交底，试气队施工操作人员明确管线的用途，开关闸门的位置，闸门控制管线范围，防止发生误操作；压裂施工队伍清楚施工现场管线，场地的安全风险，要求施工中避开试气流程。

焦页106-1HF井压裂和焦页6HF井试气求产，同时施工，安全技术措施到位，没有发生任何异常现象，顺利完成压裂、试气求产施工。

5 结论与建议
随着页岩气的开发，同一平台，同时进行压裂、试气、钻井、测剖面等等情况会越来越多，同平台同时施工，交叉作业的现象很难规避。

交叉作业，不仅要满足施工技术需要，而且要满足施工现场的安全技术。

通过同一平台压裂、试气同时施工经验。

建议积累在同一平台，多个施工施工项目同时施工的相关经验。

为后期页岩气平台交叉施工打好实践基础，在后期施工中能够保障安全的需要，
提高施工时效。

參考文献
[1] 朱华，姜文利，边瑞康，等.页岩气资源评价方法体系及其应用——以川西坳陷为例[J].天然气工业，2009，29（12）：130-134.
[2] 蒋裕强，董大忠，漆麟，等.页岩气储层的基本特征及其评价[J].天然气工业，2010，30（10）：7-12.。