非常规钻前宣讲稿(326).ppt

Q SH0437 2011 非常规油气井钻前工程技术要求 试行稿 西南工程院 金晓波 提纲 二 标准主要内容及确定依据 三 需要说明的问题 一 标准概况 标准起草单位及人员 3 胜利石油管理局黄河钻井总公司 西南油气分公司工程技术研究院 中原石油勘探局钻井一公司 石油工程技术研究院 艾光富 周树平 金晓波 张东清 刘建立 标准起草成员 标准起草过程 2011年10月14日 成立起草小组 2011年10月20日 确定了标准的编写提纲及主要内容 2011年10月27日 11月4日 先后到华东石油局 华北石油局 江汉油田和西南油气分公司进行现场调研 2011年11月5日 6日 各项目组集中编写 完成了标准意见征求稿 2011年11月9日 17日 分三路分别与8家单位进行现场交流与座谈 征求各油田专家的意见和建议 2011年11月19日 组织专家进行初审 主要相关行业 企业标准现状 SY T5466 2004钻前工程及井场布置技术要求Q SH0163 2008钻前工程施工技术要求SY T5505 2006丛式井井台布置SY T5972 2009钻机基础选型Q SH0020 2011川东北钻前规范AQ2012 2007石油天然气安全规程SY5974 2007钻井井场 设备 作业安全SY T6629 2005陆上钻井作业环境保护推荐作法 相关安全环保要求 井场 道路 单井井场布置等无清水池 污水池 放喷池相关内容 丛式井布置 针对基础 具系统性 但不具普适性 目前已有钻前相关企业标准缺乏完整性和普适性 更无非常规油气井钻前相关规范 标准制定的目的和意义 对比结果 常规与非常规大同小异 需要强调和增补针对非常规压裂作业和丛式井 井工厂 布置的相关内容 与常规油气标准的联系与区别 标准制定的目的和意义 标准制定的目的和意义 必要性非常规油气井勘探开发刚起步 钻前工程建设缺乏可执行的依据常规油气井钻前工程也缺乏系统 普适性标准目的意义提供设计施工依据 完善钻前工程管理提高标准的完整性和普适性 既针对非常规井 又指导常规井 提高设计施工科学性和合理性 标准的编写原则 符合性遵循GB T1 1 2009 标准化工作导 及其它国标 行业标准等的规定 适用性使标准具有系统性和普适性 经济性遵循标准是最低要求的经济性原则 参考的主要标准和依据 Q SH0163 2008钻前工程施工技术要求Q SH0020 2011川东北钻前工程及油气施工作业防灾减灾安全技术规范SY T5466 2004钻前工程及井场布置技术要求SY T5505 2006丛式井平台布置SY T5972 2009钻机基础选型SY T6629 2005陆上钻井作业环境保护推荐作法SY T6241 2006丛式井井场布置原则及要求 8 SY5974 2007钻井井场 设备 作业安全9 Q SH10201628 2004滩海油田漫水路 井台及站台结构设计技术规定10 AQ2012 2007石油天然气安全规程11 JTGB01 2003公路工程技术标准12 JTGD30 2004公路路基设计规范13 JTGD20 2006公路路线设计规范14 中石化 2010 579号文件 井控 15 现有非常规井施工实例16 压裂作业现场设备布局和需求 提纲 二 标准主要内容及确定依据 三 需要说明的问题 一 标准概况 标准主要内容及确定依据 非常规油气井钻前工程技术要求 5地面构筑物5 1清水池5 2岩屑池和污水池5 3放喷池设备基础6 1基础选型6 2基础技术要求生活营地HSE要求附录A 资料性附录 丛式井平台布置示意图 前言1范围2规范性引用文件3道路及桥涵3 1道路3 2桥涵4井场4 1井场选定4 2方向的确定4 3井场布置及规格4 4井场技术要求 1范围本标准规定了陆地页岩及致密砂岩油气井钻前工程的道路及桥涵 井场的选择与布置 地面构筑物 设备基础等技术要求 本标准适用于陆地页岩及致密性砂岩油气井的钻前工程设计与施工 标准主要内容及确定依据 释义 陆地 本标准仅适用于陆地油气井的钻前工程 包括 平原 山区 沙漠 滩海等地区 页岩及致密砂岩 非常规油气资源一般包括致密和超致密砂岩油气 页岩油气 煤层气 水溶气 可燃冰等 煤层气与天然气的赋存状态差异较大 开采方法也不尽相同 但煤层气的成分主要为甲烷 占98 可以和常规天然气共输 共用 它是储存在煤层中的吸附气 特点是低压 低产 低效益 非含硫油气井 非常规油气井主要为低压 低渗透 在钻前工程建设中 没必要考虑针对高压 含硫油气井的建筑设施要求 标准主要内容及确定依据 2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件 仅所注日期的版本适用于本文件 凡是不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有的修改单 适用于本文件SY T5466 2004钻前工程及井场布置技术要求SY T5972钻机基础选型SY T6629 2005陆上钻井作业环境保护推荐作法 释义 引用了两个注日期的标准 因为只引用了其中的几个章节条款 一个不注日期的标准为全文引用 尽量少的引用标准 便于标准的使用和查阅 标准主要内容及确定依据 3 道路及桥涵3 1道路3 1 1道路选取原则3 1 2道路技术要求3 1 3道路安全要求3 2桥涵3 2 1基本要求3 2 2桥涵技术要求 释义 规定了道路的选取原则 道路及桥涵安全技术要求 主要参照 JTGB01 2003公路工程技术标准的四级公路要求JTGD30 2004公路路基设计规范JTGD20 2006公路路线设计规范Q SH0020 2011川东北钻前工程及油气施工作业防灾减灾安全技术规范 道路与桥涵 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 1道路选取原则 4条 15 3 1 1 1井场道路宜利用或覆盖原路 对不符合本标准的弯道和路宽进行改造 无原路利用时 应新建井场道路 3 1 1 2道路应避开不可移动的文物 自然保护区 水库 堰塘 森林等环境敏感区 宜避免穿越河道 深沟 农 良 田 山地丘陵地区井场道路应避开易发生滑坡 泥石流等地质灾害的路段 3 1 1 3道路宜选择从井架大门方向的前方进入井场 尽量取直 3 1 1 4道路选取应遵循在钻井及后期压裂作业周期内各型车辆安全通行 距离最短 建设成本最低的原则 并应考虑满足抢险车辆的通行 释义 本节对道路的选取从经济性 环境保护和安全避险等方面的考虑 规定了道路改造 新建的原则 应避让的不利条件 道路进入井场的方向 建设成本最低等原则 综合了常规井的标准要求 与常规井的相同 标准主要内容及确定依据 3 1 2 1路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件选择路基高度 路基横断面形式和边坡坡度 释义 第1条参考JTGD30 2004公路路基设计规范中的第3 1 2条 自然条件和工程地质条件 路基设计时 除考虑到挖方 填方 高边坡等一般情况外 还要考虑到滑坡地段 崩塌与岩堆地段 泥石流地区 岩溶地区 软土地区 红粘土与高液限地区 膨胀土地区 黄土地区 盐渍土地区 多年冻土地区 风沙地区 雪害地段 采空区 水库地区以及滨海路基等特殊情况 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 13条 16 标准主要内容及确定依据 释义 路基高度 路基高度应结合道路路线纵断面 排水及防护措施确定 应使路肩边缘高出路基两侧地面的积水高度 同时考虑地下水 毛细水和冰冻的作用 不使其影响路基的强度和稳定性 沿河及受水浸淹的路基边缘标高 应高出最大洪水高度 波浪侵袭高度和0 5m的安全高度 路基横断面 典型的路基横断面的形式主要有 路堤 填方 路堑 挖方 半填半挖 不填不挖路基四种 在丘陵或山区道路上 挖填结合是路基横断面的主要形式 见下图 17 3 1 2 1路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件选择路基高度 路基横断面形式和边坡坡度 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 13条 标准主要内容及确定依据 18 标准主要内容及确定依据 释义 路基边坡 用边坡高度与边坡宽度之比H b的形式表示 并取H 1计算为1 m 路堤 或1 n 路堑 的形式表示边坡坡率 边坡坡度的大小 取决于边坡的土质 岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度 路基边坡坡度的大小直接影响路基的整体稳定性及土石方量和施工难易程度 一般路基的边坡坡度应通过设计验算确定 也可根据多年工程实践经验和设计规范推荐的数值进行采用 常用的路堤边坡坡度 常用的路堑边坡坡度 19 标准主要内容及确定依据 3 1 2 2雨季泥泞或冰雪道路应采取防滑 防陷措施 释义 冬季路面积雪和结冰后 及时撒铺一层炭灰和食用盐 能加速积雪融化和增大摩擦系数 起到防滑效果 采用车辆防滑轮胎 避免或降低车辆打滑现象 山区或陡坡设计时 应在越冬季节采取防滑路面设计 雨季可采取加铺碎石 杂木杆 刚质路排等防滑 防陷措施 20 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 3干线或永久性道路的路基宽度应不小于6 5m 山岭重丘区或临时路段可采用单车车道 路基宽度不小于4 5m 有效路面宽度应不小于3 5m 释义 JTGB01 2003公路工程技术标准 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 21 标准主要内容及确定依据 3 1 2 4道路空高应不小于4 5m 设计行车速度应不小于20km h 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 释义 JTGB01 2003公路工程技术标准中第2 0 7条规定 同一道路应采用同一净高 高速 一 二级公路的净高应为5 0m 三 四级公路的净高应为4 5m 22 标准主要内容及确定依据 3 1 2 5道路承载能力应满足荷载600kN车辆的安全通行 有超过荷载600kN车辆通行要求时 应采取加固措施 释义 道路荷载的确定 因为四级公路标准的道路荷载是达到公路 II级承载能力要求 主要有两个技术指标 均荷载 集中荷载 路面设计标准轴载为单轴100kN 石油勘探开发的道路主要是探临路 参考了Q SH0020 2011川东北规范 根据各油田征求意见情况给出了一般情况不小于荷载600kN 60t 的技术指标 是个经验型指标 当有重型车通过是 采取临时加固措施 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 23 标准主要内容及确定依据 3 1 2 6当路基宽度为4 5m时 应按每公里不少于3处的间隔设置错车道 错车道应设在平直路段 错车道的路基宽度应不小于6 5m 有效长度应不小于20m 释义 本条中错车道设置是参照Q SH0020 2011的内容确定的 在JTGD20 2006公路路线设计规范中要求 四级公路路基宽度采用4 5m时 应在不大于300m的距离内选择有利地点设置错车道 并使驾驶者能看到相邻两错车道之间的车辆 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 24 标准主要内容及确定依据 3 1 2 7道路停车视距应不小于20m 会车视距应不小于40m 释义 停车视距 从汽车驾驶员发现前方障碍物到汽车在障碍物前完全停住所需要的最短距离称为停车视距 停车视距的长度包括反应距离 制动距离和安全距离三个部分 会车视距 是指单车道上或路面不宽的双车道上 对向行驶的车辆未能及时或无法错车 只能相对停住避免碰撞所需要的最短距离 会车视距的长度为停车视距的两倍 25 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 8道路最小平曲线半径平原微丘区应不小于30m 山岭重丘区或特殊路段应不小于15m 释义 最小平曲线半径 在规定的设计行车速度内 当车辆行驶在曲线部分时 保证车辆能安全顺利通过的最小转弯半径 需要考虑的因素 车身长度 行驶速度 坡度 路面摩擦系数等 一般情况下尽量选用大于或等于一般最小半径 只有受地形限制及其他特殊困难时 才可采用极限最小半径 26 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 JTGD20 2006公路路线设计规范7 3 2条 标准主要内容及确定依据 3 1 2 9道路回头弯道的平曲线半径不应小于15m 3 1 2 10当道路平曲线半径小于或等于250m时 应在道路内侧加宽不小1m 释义 回头曲线 山区道路在同一坡面上回头展线时所采用的回转曲线 偏角150 180 掉头转弯 即极限转弯半径 公路工程技术标难 规定 当R 250m时 应设置加宽 平曲线的加宽应设置在平曲线的内侧 当路面加宽时路基一般也同时加宽 27 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 11道路的最大纵坡为11 当连续纵坡大于5 时 应设置缓和坡段 缓和坡段纵坡不应大于3 道路纵坡的最小坡长为60m 释义 顺着道路前进方向的上下坡 叫道路纵坡 它与汽车的动力特性 安全正常有很大关系 道路纵坡包含最大纵坡 最小纵坡 最大 或陡坡 的缓坡 以及相应坡长 最大纵坡是指载重汽车在油门全开的情况下持续以等速行驶时所能克服的坡度 最小纵坡是根据路基边沟纵向排水的需要而产生的 一般情况下 道路纵坡等于路基边沟纵坡 28 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 JTGD20 2006公路路线设计规范中要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 11道路的最大纵坡为11 当连续纵坡大于5 时 应设置缓和坡段 缓和坡段纵坡不应大于3 道路纵坡的最小坡长为60m 释义 但是 对于山区 由于施工难度大 况且我们是按照矿区探临路设计 所以道路最大纵坡参照Q SH0020 2011标准中的要求确定为11 一般汽车标准负载时的爬坡能力设计为26 8 即15 以下 但是建议在实际应用中 除非特别难于实现 否则尽量不要采用大纵坡 当设计纵坡连续较大时 会导致发动机功率降低 从而将影响行车速度与安全 因此 为保证行车安全 应限制陡坡的坡长 并在该坡长处相应设置缓和坡段 即在纵坡长度达到限制坡长时 设置较小纵坡路段 缓和坡段的纵坡应不大于3 其长度应符合坡段最小长度的规定 29 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 11道路的最大纵坡为11 当连续纵坡大于5 时 应设置缓和坡段 缓和坡段纵坡不应大于3 道路纵坡的最小坡长为60m 30 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 2 12当路肩标高低于外侧地面标高时 应设置排水边沟 边沟宽度取0 3m 0 5m 深度应不小于0 5m 3 1 2 13结合当地气候 水文 地质等情况 采取相应的路基防护措施 释义 按路基加固的不同部位分为 坡面防护加固 边坡支挡 湿弱地基加固3种类型 常用路基防护措施 植物防护 土工网护坡 混凝土护坡 浆砌石护坡 干砌石护坡 边坡喷护 边坡挂网锚喷护坡 边坡勾缝 灌浆 边坡支顶 拦石墙 拦石网 缓冲填土层 固沙及阻沙设施 档风墙 防雪害设施 护岸 导流堤 挡水坝等 31 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 2道路技术要求 标准主要内容及确定依据 3 1 3 1进出井场的道路应保持畅通 不应有乡村道路穿过井场 3 1 3 2对易发生岩崩 坠石 塌方及软路基路段 应设置警示标志 3 1 3 3对路缘外侧为悬崖 沟谷 江河等危险路段 应设置防撞墩 释义 第1条在中石化 2010 579号文件的井控管理规定中有要求 第2 3条都参照Q SH0020 2011中的要求 32 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 3道路安全要求 5条 标准主要内容及确定依据 3 1 3 4山地及滩海地区的漫水路应采用重现期10年一遇的环境资料进行设计 以确定漫水路的结构和防护形式 释义 参考了胜利油田的Q SH10201628 2004滩海油田漫水路 井台及站台结构设计技术规定的要求 漫水路 漫水桥 在潮间带或洪水流经区修筑的高出平均水位的道路或桥涵 遇到大水可以漫过 水退之后经简单清理可恢复正常 水小不影响交通 33 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 3道路安全要求 标准主要内容及确定依据 3 1 3 5漫水路宜采用单车道 路面宽度应不小于3 5m 其高度应控制在0 5m水深范围以内 漫水路在路肩两侧应交错设置外露高度不小于1 0m的标志杆 间距应不大于10m 释义 34 3道路及桥涵 3 1道路 3 1 3道路安全要求 标准主要内容及确定依据 3 2 1 1道路桥涵应满足钻井 压裂作业设备等通过要求 3 2 1 2井场道路需要跨越河流或沟渠时 应选择修建桥梁 涵洞 漫水路面或透水路堤等 释义 满足需求 桥涵的宽度 承载能力 引桥的坡度 圆曲线半径等 透水路堤 亦称透水路基 在路面下构筑的能透过水流的填石路基 通常用块石砌筑而成 适用于路线跨越流量不大 流速较小 水中不夹杂大量泥沙的河沟 35 3道路及桥涵 3 2桥涵 3 2 1基本要求 4条 标准主要内容及确定依据 3 2 1 3对靠近村庄 城镇 铁路 公路和水利设施的桥涵 宜综合利用 3 2 1 4选定道路时 应对沿线原有桥涵进行勘察 了解桥涵的设计荷载等级和当前质量情况 必要时应进行桥涵承载能力验证 当桥涵不能保证安全通行要求时 应对桥涵采取加固处理或绕道等措施 释义 对于大型桥涵的承载能力验证必须通过专业检测评估部门进行 道路旧桥具有荷载等级低 使用年限长的特点 从技术资料分析 大多数大型桥涵存在不知基底地质 不知基础深度 不知隐蔽部分的尺寸等三不知现象 按桥涵的组成部分 桥涵的加固处理措施主要有 1 塞缝灌浆法 2 上部结构改建 3 旧桥下部结构加固 4 旧桥基础加固 5 桥面铺装新层加固等 36 3道路及桥涵 3 2桥涵 3 2 1基本要求 标准主要内容及确定依据 3 2 2 1根据地形排水条件合理设置涵洞 涵洞顶部覆盖土层厚度应不小于0 5m 3 2 2 2桥上纵坡不宜大于4 桥头引道纵坡应不大于5 释义 涵洞 是道路与沟渠相交的地方使水从路下流过的通道 作用与桥相同 但一般孔径较小 按照构造形式 涵洞可分为圆管涵 拱涵 盖板涵 箱涵等 圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成 管径一般有0 5米 0 75米 1米 1 25米和1 5米等五种 管径的大小根据排水要求选择 多采用预制安装 预制长度通常为2米 按照填土情况不同分类 涵洞可以分为明涵和暗涵 明涵的洞顶无填土 适用于低路堤及浅沟渠处 暗涵的洞顶有填土 且最小的填土厚度应大于50cm 适用于高路堤及深沟渠处 桥头引道 桥梁两端与道路连接的路段 37 3道路及桥涵 3 2桥涵 3 2 2桥涵技术要求 5条 标准主要内容及确定依据 3 2 2 3桥涵应满足荷载600kN车辆单独通过的需求 有超过荷载600kN车辆通行要求时 应采取加固措施 3 2 2 4桥下过水净空高度应根据河床堆积漂浮物大小和正常水位综合确定 且不宜小于1 5m 3 2 2 5易发生泥石流地区 宜修建漫水路 桥 释义 桥下净空高度 是指设计洪水位至桥跨结构最下缘之间距离 它应保证排洪所规定的净空高度 区别于桥下净高度 主要针对山区且有大的泥石流或漂浮物通过的桥涵 38 3道路及桥涵 3 2桥涵 3 2 2桥涵技术要求 标准主要内容及确定依据 说明 3 2节的几项指标都与现有行业标准 企业标准相一致 其中桥上纵坡的数据来自JTGB01 2003公路工程技术标准 桥下净空高度按照Q SH0020 2011川东北钻前工程及油气施工作业防灾减灾安全技术规范中的要求确定 根据评审专家意见 增加了 3 2 2 5易发生泥石流地区 宜修建漫水路 桥 不宜修建桥涵 避免发生上游漂石堵塞桥涵 39 3道路及桥涵 3 2桥涵 标准主要内容及确定依据 4 1 1选定井场时应综合考虑以下因素 钻井和压裂作业设备摆放 水源条件或供水能力 返排液的排放和处理条件 周边井及丛式井平台布局方式 地下线缆 管线等埋设物 释义 钻机类型 钻井设备配套布局 压裂作业规模及设备井场摆放等对井场面积的需求 井场附近是否具备充足的水源或连续 一次性供水能力 压裂后的返排液是否需要专用的储存池 是否具备现场处理条件 可以减少储存池的容积 周边是否还要布局井位 可以综合考虑井场的公用部分 例如清水池 污水池等 要充分考察摸清井场位置 地下线缆或各种管线的埋设情况 避免因施工造成损坏 40 4井场 4 1井场选定 8条 标准主要内容及确定依据 4 1 2井场选址应综合考虑周边人口和永久性设施 水源性质 地理地质特点 季风方向等 确保安全距离满足应急需要 在矿区选址时应对矿井坑道分布 走向 长度和深度等进行勘察 释义 安全距离满足第4 1 4条4 1 5条的要求 中石化钻井井控管理规定中要求 进行地质设计前 应对井场周围一定范围内的居民住宅 学校 厂矿 国防设施 高压电线 水资源情况和风向变化等进行勘察和调查 并在地质设计中标注说明 特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布 走向 长度和距地表深度 江河 干渠周围钻井应标明河道 干渠的位置和走向等 另外还要求 在地下矿产采掘区钻井 井筒与采掘坑道 矿井坑道之间的距离不小于100m 在选点确定地面井位时 应对地面附近煤矿做实地调查 尽量避开小煤矿 这些小煤矿经长期开采 采掘坑道相互串通 地层出现大量采动裂隙 承压能力低 41 4井场 4 1井场选定 标准主要内容及确定依据 4 1 3井场应避开滑坡 泥石流等地质地段 4 1 4油 气井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m 距民宅不小于100m 距铁路 高速公路不小于200m 距学校 医院和大型油库等人口密集性 高危性场所不小于500m 4 1 5井场距堤坝 水库的安全距离 应考虑压裂作业对其安全环保影响 释义 SY T5225 2005陆上钻井作业环境保护推荐做法 SY5974 2007钻井井场 设备 作业安全技术规程等对安全距离的要求都一致 井场距堤坝 水库的安全距离 在其他标准中只描述了满足水利部门的相关要求 没有给出具体的数据 有的企业管理规定中给出了不小于1200m的数据 因为缺乏验证 所以本标准中要求考虑压裂作业对穿越水库 堤坝 或其地下水源的影响等因素 如当地环保部门有要求则必须满足 42 4井场 4 1井场选定 标准主要内容及确定依据 4 1 6有下列情况之一 经专业勘查和评估存在严重地质灾害风险 且现有技术条件和能力无法治理的区域 不应选为井场和营地 泥石流的形成 冲击 沉积区域 50年一遇行洪的河床 河滩 沟谷 山沟 溪流 河流交汇口下游100m以内高危险区域 存在明显滑坡风险的地段 释义 参考Q SH0020 2011川东北钻前工程及油气施工作业防灾减灾安全技术规范中的要求 主要针对山区易发生泥石流或滑坡等灾害性地区 43 4井场 4 1井场选定 标准主要内容及确定依据 4 1 7若所选井场位于地质灾害高风险区或存在其他不利条件 应按照SY T6629 2005中4 2所规定的内容 对井场进行评估和治理 4 1 8当井场的地理条件难以满足施工要求时 应移动井口位置 释义 SY T6629 2005陆上钻井作业环境保护推荐做法第4 2条主要内容 移动井口位置必须经过相关部门的同意和许可 44 4井场 4 1井场选定 4 2井场评估计划4 2 1公众安全4 2 2井场大小4 2 3地形4 2 4土壤4 2 5地表水4 2 6地下水4 2 7野生动物4 2 8牲畜 4 2 9植被4 2 10文化和历史资源4 2 11气候4 2 12作业计划4 2 13潜在危害4 2 14恢复4 2 15防尘4 2 16降低噪声4 2 17贮存区4 2 18卫生设备 标准主要内容及确定依据 4 2 1 1以井口为中心 以井架底座的纵 横两条垂直平分线为准线 划分井场的前 后 左 右区域 4 2 1 2以与大门平行的井架底座的垂直平分线为准线 大门所在区域为前 4 2 1 3站在井架大门前方的准线上 面对大门 准线左侧区域为左 准线右侧区域为右 45 4井场 4 2方向的确定 4 2 1井场方向 3条 标准主要内容及确定依据 4 2 2 1大门方向应符合井控规定 4 2 2 2根据地域的不同 大门方向应考虑风向 面向季节风 4 2 2 3丛式井大门方向宜朝向钻机移动的方向 释义 大门方向符合井控规定 主要考虑大门应面向季节风 大门方向应面向进入井场的道路 出现紧急情况便于撤离逃生 便于应急抢险通行 46 4井场 4 2方向的确定 4 2 2大门方向 3条 标准主要内容及确定依据 4 3 1各类型钻机井场设备布置按照SY T5466 2004第4章 第6章的要求执行 4 3 2井场布置时宜将井场中部和右后区域 井架和循环系统及机泵房基础 置于挖方区 污水池应靠近井场右侧或后侧 循环系统 布置 岩屑池宜靠近井场右侧或后侧布置 释义 SY T5466 2004第4章主要说明了钻井井场主要设备的布置原则 第6章给出了不同类型钻机的井场布置示意图 47 4井场 4 3井场布置及规格 10条 标准主要内容及确定依据 48 标准主要内容及确定依据 4 3 3两部或两部以上钻机在同一个丛式井平台上施工时 丛式井钻机布局方式参见附录A 附录A 资料性附录 丛式井平台布置方式 释义 4 3 3至4 3 5条 对丛式井平台的钻机布置参照SYT5505 2006丛式井平台布置中6 4条内容 提出了布置要求 并在资料性附录A中 给出了3种不同方式的钻机丛式井布置方式示意图 并标示出了不同类型钻机布置方式的井场面积计算方法 具体见4 3 10条 49 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 4 3 4丛式井平台施工时 根据钻机整体运移的需要 宜采取钻机和钻井泵分开驱动布置井场 4 3 5多部钻机同时在一个丛式井平台作业时 根据综合利用互不干扰的要求 供电 供水 岩屑池 污水池节废弃物回收处理等井场设施宜综合布置利用 释义 SY T5505 2006丛式井平台布置标准第4章中要求 设备布置遵循设备移动尽可能少的原则 循环系统 循环罐 储备罐宜采用平行布置 摆放在对着中间一口井的位置 避免架空槽过长 独立机泵组 井场发电机组 供热系统 油水罐 各类井场用房等一次就位 不再移动 同时部署两部及以上钻机的平台 供电 供水 供油系统 污水处理 废弃物回收处理设施宜统一设计和布置 油 气 水 高压管线采用与井距等长的短节加长连接的方法布置 完井井口高度应不影响钻机整体移动 50 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 4 3 6井场面积应满足钻井及压裂施工所需设备摆放的占地要求 4 3 7对于未确定后期压裂作业规模的井 井场修建宜先满足钻井作业需求 同时应考虑压裂作业所需井场面积扩充的可行性 释义 第4 3 6条就是4 1 1条所考虑的因素 由于大部分井 在钻前工程施工时 具体的压裂作业方案及规模难以确定 只能有大体的预测 考虑经济性原则 井场修建适宜分两步进行 首先满足钻井作业需求 但是要根据压裂规模预测提前预留出具备井场扩充的空间和条件 包括井场大小 清水池 污水池等具备可扩充条件 51 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 4 3 8各类型钻机满足钻井作业时的单井井场有效尺寸 不含岩屑池 污水池 清水池 放喷池 生活用房 锅炉房等 见表1 释义 4 3 8条给出了各类型钻机满足钻井作业时的单井井场有效面积的最小值 但不包含沉砂池 污水池 放喷池 生活用房 锅炉房等所占面积 表1中井场面积的确定是分两步进行的 首先 对目前国内钻机井场布置所需的井场尺寸进行了统计 经过综合对比 确定了不同井深级别钻机的井场规格 52 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 53 4井场 4 3井场布置及规格 现有标准井场规格统计 标准主要内容及确定依据 释义 标准编写过程中 收集整理了调研得到的不同规模的压裂作业所需的井场面积 根据单段压裂量最大规模 2000方左右 以压裂车24台 液罐50个测算 其设备摆放需要井场前场最小尺寸为长55m 宽50m 由于井场面积要同时满足钻井设备摆放 满足压裂规模需求 因此 在4 3 9中 无论钻机类型是多大 都规定了满足压裂作业的最小井场规格的前场长度至少要达到55m 宽度要达到50m 才能满足压裂作业需求 54 4 3 9压裂作业时井场前场长度不宜小于55m 宽度不宜小于50m 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 按单段压裂较大规模 压裂车24台 液罐50个 布置 前场最小尺寸长55m 宽50m 标准主要内容及确定依据 4 3 10丛式井平台尺寸应在表1单井钻机井场尺寸的基础上 根据丛式井平台布置方式 按设计的排距和排数加宽 按井口距和单排井口数加长 释义 参照SYT5505 2006丛式井平台布置中6 1条内容说明了不同丛式井平台面积的计算方法 56 4井场 4 3井场布置及规格 标准主要内容及确定依据 57 A 最后一口井距前场边缘距离 B 第一口井距后场边缘距离 d 井口间距 m 井排数 n 每排井口数 b 井组排距 图A 1单部钻机施工丛式井平台布置图 标准主要内容及确定依据 58 A1 1号钻机最后一口井距前场边缘距离 B1 1号钻机第一口井距后场边缘距离 A2 2号钻机最后一口井距前场边缘距离 B2 2号钻机第一口井距后场边缘距离 C1 1号钻机井口距井场左边缘距离 C2 2号钻机井口距井场右边缘距离 d 井口间距 n 每排井口数 b 井组排距 图A 2两部钻机平行排列施工丛式井平台布置图 标准主要内容及确定依据 b 30 59 A1 1号钻机最后一口井距前场边缘距离 B1 1号钻机第一口井距后场边缘距离 A2 2号钻机最后一口井距前场边缘距离 B2 2号钻机第一口井距后场边缘距离 C1 1号钻机井口距井场左边缘距离 C2 2号钻机井口距井场右边缘距离 d 井口间距 n 每排井口数 b 井组排距 图A 3两部钻机相向排列施工丛式井平台布置图 标准主要内容及确定依据 b 30 4 4 1井场四周应设置排水沟并保持畅通 4 4 2井场应以井架基础周围外沿为起点 四周设置朝向井场四周的排水坡 坡度不宜小于1 4 4 3井场内应做到清污分流 并有通向污水池的排污沟 释义 在雨季 井场四周的排水沟有利于隔离井场与周围土地的污水串通 并能实现井场污水与雨水的分流 钻机底部及设备周围 应有通向污水池的排污沟 60 4井场 4 4井场技术要求 7条 标准主要内容及确定依据 4 4 4井场区域内的行车通道应选择合适的面层结构材料 满足600kN载重车辆的通行要求 释义 路面结构层所选材料应满足强度 稳定性和耐久性的要求 同时垫层材料宜采用水稳定性好的粗粒料或各种稳定性类粒料 61 4井场 4 4井场技术要求 标准主要内容及确定依据 4 4 5井场填方区应分层压实 每层填土厚度不超过30cm 释义 井场填方应优先选用级配较好的砾类土 砂类土等粗粒土作为填料 填料最大粒径应小于150mm 泥炭 淤泥 冻土 膨胀土 有机质土及易溶盐超过允许含量的土等 不得直接用于填筑 液限大于50 塑性指数大于26的细粒土 不得直接作为井场填料 细粒土填筑时 土的含水量应接近最佳含水量 当含水量过高时 应采取晾晒或掺入石灰 水泥 粉煤灰等材料进行处治 分层压实度应不小于94 重型击实试验法求得的最大干密度的压实度 62 4井场 4 4井场技术要求 标准主要内容及确定依据 4 4 6在稻田 池塘 水网等软土地基地段 应分别采取排水 清淤 晾晒 换填 加筋 外掺无机结合料等措施处理 4 4 7井场周边有稳定性差的土层或易风化的松散岩层 以及滩海潮水冲刷对井场构成伤害时 应设置支挡或护坡 释义 加筋土是由土和筋体组成的复合土体 在填土工程过程中铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料 以增强土体的抗拉 抗剪强度和整体稳定性 主要用于堤坝和挡土结构物中 挡土墙具有结构轻 面板样式多 墙面垂直 防震性能好 施工简单 成本低等优点 63 4井场 4 4井场技术要求 标准主要内容及确定依据 标准主要内容及确定依据 5 1 1清水池的设置位置 个数及容量确定应综合考虑以下因素 地面建设条件 周边井或丛式平台布局方式 压裂作业所需清水量 压裂返排液贮存需求 应急作业需求 水源条件 蓄水方式和蓄水能力 释义 清水池的设置个数及容量要根据不同水源条件和需求量确定 可以一次储备足够 可以采取二级供水等方式 也可以考虑周边井的布局 整体规划 综合利用 5地面构筑物 5 1清水池 3条 5 1 2清水池亦可作为压裂作业的返排液池 作为返排液池使用时 应对池体进行防垮塌 防渗漏处理 5 1 3清水池修建宜先满足钻井作业需求 且需具备后期压裂作业所清水池的可扩充条件 一次清水储备量应至少满足压裂一段所需水量的要求 释义 考虑到压裂作业的阶段性作业特点 因返排速度较慢 一般前几天每天排液量在几百方左右 且越往后返排速度越慢 因此在5 1 2条中指明了当清水池中的清水用完后 可同时作为返排液池使用 一方面可以将返排液及时转走 另一方面可以在现场进行处理 作为返排液池使用时 必须满足环保要求 清水的储备可以采取多种方式 如修建水池 水罐贮存等 65 5地面构筑物 5 1清水池 标准主要内容及确定依据 标准主要内容及确定依据 5地面构筑物 5 2岩屑池和污水池 10条 5 2 1岩屑池和污水池选址应避开崩塌 滑坡 沉陷和泥石流流道及历史最高淹没区域 5 2 2在现场不具备转运和处理能力时 钻井作业所需岩屑池和污水池的容积按照表2执行 岩屑池容积确定岩屑量 井筒容积 1 07 井径扩大率 1 8 松散系数 污水池的确定参考川东北规范及西南石油局污水排放经验数据 不同井深岩屑最大量统计表 标准主要内容及确定依据 不同规范污水池容积统计表 5 2 3污水池修建宜先满足钻井作业需求 且能满足后期压裂液返排所需的扩充条件 5 2 4岩屑池和污水池可根据现场废弃物的处理 回收及转运能力的不同 按表2适当减小容积 5 2 5对雾化钻井 泡沫钻井 控压钻井等有特殊要求或复杂井的污水池应根据实际要求增大容积 释义 适当减小或增大容积要根据废弃物的处理 回收及转运能力 以及钻井工艺的不同确定 没有具体的增减系数 可合理掌握 68 5地面构筑物 5 2岩屑池和污水池 标准主要内容及确定依据 5 2 6污水池内应设置分级沉淀隔墙 隔墙顶低于池顶面0 3m 0 5m 5 2 7污水池有效容积液面与池体顶面的预留空高应不小于0 3m 5 2 8岩屑池和污水池宜采用埋入式设计 池壁上方应高出井场平面 池体应采取防垮塌 防渗漏处理措施 释义 设置分级沉淀隔墙的目的是为了最大程度地产生固液分离 为后期的污水处理打好基础 有效容积要扣除池体顶面的预留空高 在条件允许的情况下 尽可能采用埋入式设计 避免发生垮塌 并做好防渗漏处理 69 5地面构筑物 5 2岩屑池和污水池 标准主要内容及确定依据 5 2 9岩屑池和污水池一侧应留有行车通道 5 2 10在丛式井平台施工中 岩屑池和污水池的容积每增加一口井 按0 6的附加系数相应加大 释义 留行车道的目的是便于现场的及时转运 对于丛式井的岩屑池 在SY T5505 2006丛式井平台布置中要求 每增加一口井 岩屑池的容积按照0 6的附加系数进行增大 70 5地面构筑物 5 2岩屑池和污水池 标准主要内容及确定依据 5 3 1放喷池离井口距离应不小于75m 距周边永久性设施的安全距离不小于50m 5 3 2放喷池容积参见表2 放喷池池体应做防垮塌 防渗漏处理 释义 放喷池的容积计算方法为 215 9mm钻头完钻井深时整个井筒的容积 并附加了10 的井径扩大率计算得出 71 5地面构筑物 5 3放喷池 4条 标准主要内容及确定依据 72 放喷池容积计算表 标准主要内容及确定依据 5 3 3根据周边设施 必要时设置防火墙 放喷池点火口距正面防火墙不小于10m 距侧墙不小于5m 迎火面高度应不低于3 5m 侧墙不低于2m 均为放喷口以上墙壁高度 5 3 4放喷池有效容积液面与池体顶面的预留空高应不小于0 3m 释义 均参照Q SH0020 2011 川东北钻前工程及油气施工作业防灾减灾安全技术规范 中的要求内容 73 5地面构筑物 5 3放喷池 标准主要内容及确定依据 基础型式的选择与计算按照SY T5972的规定执行 释义 本节内容与常规井的要求完全一致 故基础的选型要求全文引用SY T5972钻机基础选型 74 6设备基础 6 1基础选型 1条 标准主要内容及确定依据 6 2 1应按基础设计的要求进行施工 各设备基础的定位尺寸和外形尺寸偏差应控制在 20mm以内 6 2 2同一组设备或刚性连接的两组设备的基础上平面应在同一个水平面上 且现浇基础顶平面标高偏差应控制在 3mm以内 预制基础顶平面标高偏差应控制在 5mm以内 释义 定位尺寸是控制基础相对位置的 与钻机设备的布置及结构相匹配 外形尺寸是控制基础本身外形大小的 与基础设计的长 宽相关 75 6设备基础 6 2基础技术要求 11条 标准主要内容及确定依据 6 2 3基础的结构强度应满足基础设计要求 现浇基础用混凝土强度不应低于C20 6 2 4设备和基础中心 基础底面几何中心宜在同一铅垂线上 偏心值与基底边长的比值应不大于5 释义 混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定 立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作 养护的边长为150mm的立方体试件 在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95 保证率的抗压强度值 76 6设备基础 6 2基础技术要求 MPa 标准主要内容及确定依据 6 2 5设备基础顶面应高出井场平面100mm以上 丛式井平台整体移动部分的设备基础顶平面应在同一水平面上 6 2 6基础外边缘超出设备底座底部外边缘应不小于100mm 6 2 7不同类型的设备基础地基承载能力满足SY T5972的规定 遇不良地基应进行处理 释义 SY T5972中对地基承载能力的要求 77 6设备基础 6 2基础技术要求 标准主要内容及确定依据 78 常见地基处理方法 换填垫层法 适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理 加速软弱土层的排水固结 防止冻胀和消除膨胀土的胀缩 预压法 对地基进行堆载或真空预压 使地基土固结 适用于处理淤泥 淤泥质土 冲填土等饱和粘性土地基 强夯法 适用于处理碎石土 砂土