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井控车间建设项目可行性研究

井控技术队
陈庆阳
二〇一二年十一月

目 录
1 总论 1
1.1 项目名称和性质 1
1.2 建设单位 1
1.3 建设背景及意义 1
1.4 编制依据 2
2 现状及存在问题 3
2.1 现状 3
2.2 存在问题 3
2.3 项目立项的必要性 4
3 建设规模及目标 6
3.1 建设规模及内容 6
3.2 项目目标 7
4 建设方案 8
4.1 方案制定原则 8
4.2 工艺流程选择 8
4.3 技术方案 10
4.4 建设方案 11
5 投资估算 15
5.1 编制依据 15
5.2 投资估算 15
6 效益分析 17
6.1 经济效益 17
6.2 社会效益 17
7 安全、 环保与节能 18
7.1 安全 18
7.2 节能 19
7.3 环保 19
8 结论及建议 21
8.1 结论 21
8.2 建议 21

1 总论
1.1 项目名称和性质
1、 项目名称: 2、 项目性质: 新建项目
1.2 建设单位
建设单位:
1.3 建设背景及意义
1、 项目背景
试油大队井控技术队( 井控车间) 成立于 3月份, 现有员工20人, 其中队长、 书记、 技术负责人各1名; 有三个班组: 试压班4人, 维修班4人, 管汇班5人, 1人常驻海拉尔基地, 试压员、 经管员、 司机各1人。负责试油试采分公司生产单位一线生产设备的发放、 验收以及维修工作。随着大庆油田勘探开发力度的不断加大, 分公司作业队伍在逐年增加, 井控设备的级别和数量也在逐年提升, 有各种型号井控设备300余台套, 而井控车间试压、 检测、 维修设备配备较早, 受厂房面积限制, 无法按照规范要求开展上井前的试压工作和井控设备的维护工作。
井控技术队编制项目可行性研究。
2、 建设意义
井控车间的扩建, 可实现符合集团公司规定的井控设备维修、 检测、 试压、 发放流程, 实现井控设备统一管理, 能够建立统一的档案管理系统, 使其具有可追溯性, 可全面掌握井控设备技术状况; 同时, 实行定期检测、 定点检修, 实现从井控设备回厂检测维修、 钻井现场应用到完井试油阶段的全过程、 全方位监控, 确保全过程严格执行相关技术标准, 从而保证装备使用的可靠性。
1.4 编制依据
1、 《钻井井控技术规程》( SY/T6426- ) ;
2、 《钻井井控装置组合、 配套安装调试与维护》( SY/T5964- ) ;
3、 《井口装置和采油树规范》( SY/T5127- ) ;
4、 《中国石化石油与天然气井井控管理规定》( ) ;
5、 《防喷器的检查和维修》( SY/T6160- ) ;
6、 《建筑给水排水设计规范》( GB 50015- ) ;
7、 《建筑设计防火规范》( GB 50016- ) ;
8、 《建筑灭火器配置设计规范》( GB 50140- ) ;

2 现状及存在问题
2.1 现状
井控技术队当前有8种型号共计170余台套防喷器, 4中型号采油、 气树井口20余套, 压裂管汇35套, 压井节流管汇10余套, 油管内防喷工具60余套。各个队伍井控设备情况如下表:
表2-1 井控设备现状表
序号
所属单位
型 号
数 量( 台套)
1
试油队
2FZ18-21
5
FH18-35
2
2FZ18-70
14
2FZ18-105
1
SFZ18-21
51
SFZ18-35
12
2
射孔队
SFZ12-21T
60
3
新井作业队
SFZ18-14
30
4
合计
175

当前井控车间的井控设备维修点检修, 规模小、 服务能力也有限, 试压项目不全( 低压试验无法实现) , 导致个别的井控设备无法按照相关国家标准规定和集团公司、 分公司的井控管理制度要求进行检测。

2.2 存在问题
1、 车间试压系统老化, 无法按规范要求开展上井前的试压工作。
依据《钻井井控技术规程》( SY/T6426- ) 和《钻井井控装置组合、 配套安装调试与维护》( SY/T5964- ) 要求: ”各油气田应有专门机构负责井控装置的管理、 维修和定期现场检查工作, 并规定其职责范围和管理制度。””井控装置应在井控车间( 基地) 检验合格、 试压合格后方能上井安装。”
试采分公司因试压系统老化、 不健全, 工区在用300台套防喷器、 控制装置、 管汇及阀组等从投用以来, 一直无法按相关规范要求进行低压密封试验, 无有效的无损探伤设备, 无法对返回的井控设备进行检测。当前使用的试压系统已投入使用长达8年, 由于试压工作量大, 设备常年超负荷运行, 故障频发, 特别是 以来, 多次出现故障且不能在短时间内修复, 严重影响正常的生产进度。需要更新升级。
2、 集团公司提出隐患整改建议。
集团公司HSE大检查中提出井控设备检测存在的隐患, 指出”井控设备检维修服务不能满足工区需求。在低压密封试验、 气密封试验、 无损探伤检测方面, 集团公司提出整改建议。分公司井控技术队没有气密封试压检测装置, 当前深层气井、 浅层气所使用到的很多采气树、 地面试气设备都不能做气密封检测, 存在安全隐患, 装备制造集团生产的KY65mm/35MPa采气树刚投入使用, 就产生泄露( 入厂检验室做水密封试压检测全部合格) , 8月份在采油6厂喇气018井施工后交井时全新的采气树阀门漏气, 致使施工结束后甲方拒绝接受, 不能交井。后续处理产生的费用已经超过30万元。没有污水处理设备, 清洗设备产生的污水直排下水道, 污染环境。
2.3 项目立项的必要性
针对试采分公司井控技术队的现状, 本项目的建设是必要的。其主要依据如下:
1、 《钻井井控技术规程》( SY/T6426- ) 第4.4.1条: ”各油气田应有专门机构负责井控装置的管理、 维修和定期现场检查工作, 并规定其职责范围和管理制度。”
2、 《钻井井控技术规程》( SY/T6426- ) 第4.2.1.1条: ”防喷器组应在井控车间按井场连接形式组装试压, 环型防喷器( 封闭钻杆, 不试空井) 、 闸板防喷器和节流管汇、 压井管汇、 防喷管线试额定工作压力”。第4.3.15条: ”采油( 气) 井口装置等井控装置应经检验合格、 试压合格后方能上井安装; 采油( 气) 井口装置在井上组装后还应整体试压, 合格后方可投入使用”。
3、 《钻井井控装置组合、 配套安装调试与维护》( SY/T5964- ) 第4.3.1条: ”在井控车间( 基地) , 环型防喷器( 封闭钻杆, 不试空井) 、 闸板防喷器、 四通、 压井管汇、 防喷管汇和节流管汇( 节流阀前) 应试额定工作压力; 节流阀后的节流管汇的密封试压, 按较其额定工作压力低一个压力等级试压”。第4.3.6条: ”除防喷器控制系统外, 其余井控装置均应采用清水密封试压”。第4.3.7条: ”压力试验稳定时间均应不少于10min。密封部位如有渗漏, 对环型防喷器其压降应不大于1.0MPa, 闸板防喷器应不大于0.7MPa”。
4、 试采分公司井控车间规模小、 设备老化, 井控设备、 采油、 采气装置等检测维修存在安全隐患。

3 建设规模及目标
3.1 建设规模及内容
1、 工作量预测
( 1) 预测依据
① 井控设备检修、 试压工作量预测依据主要是试油气、 修井、 射孔、 新井作业工作量和井控管理制度。
② 根据大庆油田井控检测情况和工区现状, 每试油气1口重点探井或3口开发井、 或修井2口、 或射孔、 作业10口井, 应对所用井控装置进行车间固定试压检修。
( 2) 预测结果
分公司 ～ 试油气、 修井、 射孔、 新井作业和井控检测、 试压工作量预测如表3-1所示。
表3-1 工作量预测表
序号
项 目

1
试油气( 层)
300
300
300
3
修井工作量( 口)
10
10
10
3
射孔工作量
6000
6000
6000
4
新井作业
5000
5000
5000
5
井控检测
1210
1210
1210
6
设备试压
1210
1210
1210

2、 建设规模
为保障分公司队伍日常维护、 试压需求, 项目计划建设一间井控车间1800m2( 60m×30m) , 配置2套液体试压装置及附属设施、 1套气密封试压装置及附属设施。根据工区的井深和井口压力, 压力按105MPa考虑。其中:
井控试压检修生产线年试压检修能力1200套。
采油树试压生产线年试压能力100套。
采气树试压生产线年试压能力100套。
另外, 配备2辆移动上井试压车( 配套试压设施) 。附属建筑物包括综合楼、 料棚等。
3.2 项目目标
项目完成后, 井控装置年试压检修能力1200套, 采油树及管汇年试压能力100套, 采气树及管汇年试压能力100套。能够对分公司所有作业队伍及井控设备的统一管理, 全面掌握井控设备技术状况, 保证装备使用的可靠性, 保证生产安全性。

4 建设方案
4.1 方案制定原则
1、 ”服务生产、 方便生产”原则。
2、 ”满足使用、 节约投资”原则。尽量采用国产设备, 充分利用已有公用系统工程和设备。
3、 采用的技术先进可靠。
4、 工艺流程简单, 易操作, 且考虑节约用地。
5、 生产线所有设备的性能及数量均依照设计规格进行配置。
6、 符合国家及油田地面建设的相关标准、 规范和规定。
7、 满足安全、 节能、 环保要求。
4.2 工艺流程选择
工艺流程选择参考河南油田钻井公司井控技术服务中心当前所用流程, 并咨询相关井控检测设备生产厂家确定。经过对河南油田井控技术服务中心现场调研, 认为本次实施项目与河南油田井控技术服务中心性质、 规模相类似。因此, 本项目工艺流程、 技术方案和建设方案能够参照现有已建设施来确定。
河南油田钻井公司井控技术服务中心成立于 , 中心拥有IPT- AV3.0油井防喷器计算机智能压力测试系统1套, 负责河南油田30余支井队所有井控设备的检测维修, 平均每月检测维修15～20套。
河南油田钻井公司井控技术服务中心现场及内部设施如下图所示:

图4-1 井控车间外景 图4-2 井控车间内景

图4-3 井控车间试压坑图 图4-4井控车间远端控制系统

1、 井控试压
( 1) 工艺流程
清洗( 高压清洗机) 拆卸检查( 行车、 电动工具等将整机解体打开) 维修保养 安装复原 试压( 防喷器进行油压和水压试压, 油压用远程控制台试, 水压用高压柱塞泵试) 防腐喷漆 入库。
( 2) 生产工艺概述
井控装置从井场运送至井控车间, 在待修存放区卸车, 需检修的工件经过轨道平板车或桥吊运送到清洗试压区的清洗坑进行高压清洗, 高压清洗后由行车、 电动工具等将井控装置整机解体打开, 进行拆卸检查和维修保养, 之后再由行车、 电动工具进行安装复原由行车吊至试压坑进行水压试压和油压试压, 试压合格后进行防腐喷漆处理, 最后入库。
①井控清洗工序主要设备为1台高压清洗机。
②拆卸检查工序, 主要设备为行吊、 电动工具等
③试压工序主要设备为安全地坑、 液压卡箍、 远程控制台、 高压试压泵、 摄相监控系统等。
2、 采油采气树试压工艺
( 1) 工艺流程
采油采气树试压工艺流程: 卸装 堆放 试压。
( 2) 生产工艺概述
上井前的采油采气树卸车后由行吊送入试压工房, 经过行吊完成装卸、 堆放、 试压等检修工作, 最后合格品再由行吊运出试压工房, 装车运走。
4.3 技术方案
1、 清洗技术选择
当前, 国内井控装置的清洗, 大多采用高压水清洗和内外壁清洗, 且清洗效果比较理想。因此本项目也推荐使用高压水清洗。
2、 试压技术选择
井控装置的试压, 《钻井井控技术规程》( SY/T6426- ) 有明确的要求, 应严格按照规模要求进行。
① 防喷器组应在井控车间按井场连接形式组装试压, 环形防喷器( 封闭钻杆, 不试空井) 、 闸板防喷器( 剪切闸板防喷器) 和节流管汇、 压井管汇、 防喷管线、 试防喷器额定工作压力。
② 除防喷器控制系统采用规定压力油试压外, 其余井控装置试压介质均为清水。
4.4 建设方案
1、 井控车间
车间设计功能为井控设备检修、 冲洗及试压, 车间设计总长度为60m, 宽度为30m, 高13米。钢结构。车间功能区划分为待修区、 清洁区、 试压区、 作业区和成品区。内部安装吊钩双梁桥式32/10吨起重机1台, 液压密封试压坑( 8×6×5m) 3座、 试压远程操作监控室1间、 办公室1间、 休息室1间。
车间大门设计为自动卷帘门, 宽度为4.2m、 高度为4.5m。
车间平面布置图如下:

休息室 成品区 维修区 作业清洗区

气密封试压区
监控室
液密封试压区

办公室
液密封试压区

图4-5 井控车间平面布置示意图
2、 试压测控系统
地区现有的封井器最大规格为105Mpa, 需配备105型号的液体试压测控系统2套, 105MPa型号的气密封试压测控系统1套。
105型号试压测控系统主要用于油气井防喷器、 气流和压井管汇、 阀门及井口设备的液密封压力试验和气密封压力试验, 同时还可用于钻井、 试油、 采油、 井下作业等井控设备的压力测试。系统主要包括液控装置1套( 含高压阀组、 管汇、 低压泵组) , 操作控制台1套, 4路工业电视监视, 三缸柱塞泵( 0磅) 1台, 液压卡箍试压装置2套, 不同型号盲板及高强螺栓4套, 高压气动泵等。
3、 清洗系统
配高压清洗机1台, 最高工作压力30MPa, 清洗介质为清水; 10吨电动轨道平板车1台。
4、 移动式上井试压车2台, 配套井口移动试压站, 满足井控设备现场试压需求。
5、 其它用房
建设满足30人的办公、 生活为一体的综合建筑, 8间办公室240m2, 1间更衣室30m2, 卫生间4间60m2, 活动室80m2, 橡胶件库房30m2, 抢险车库2间60m2, 洗澡房70m2, 值班室30m2。
6、 系统配套工程
7、 料棚
( 1) 电气工程
用电负荷等级按三级考虑, 采用单回路电源供电。电源从油田内部电网引接, 经高压电缆埋地敷设引到新建变配电室的高压配电间。高压配电间安装高压柜, 用于高压电能计量和出线。
( 2) 给排水及消防工程
① 给水工程
生产办公每天需水量约15m3。新建供水管线从油田内部引接, 室外管线采取内外涂塑埋地钢塑复合管地埋至冻土层下, 供水引至各用水点。新建供水管线管径大于等于80mm采用沟槽式连接, 管径小于80mm采用螺纹连接。
② 排水工程
工业污水主要来自清洗、 试压污水。清洗、 试压污水经污水处理系统除油、 除渣、 沉淀、 分离、 过滤等工序处理进入清水池, 清水池内的水可再循环使用。污水处理后产生的污油, 进入污油池内由装车泵打入罐车, 拉运到联合站污水处理系统进行处理。
生活污水主要来自办公生活用水, 水量较少, 可直接排至本地区排污系统中。
③ 消防工程
本方案作业区各生产车间为戊类工业厂房, 火灾类型为D类、 危险等级为轻危险级。办公、 生活用房火灾类型为A类、 轻危险级。
厂房内分2处分别配备4具MN/ABC4灭火器。
办公、 生活用房分2处分别配备2具MN/ABC4灭火器。
( 3) 采暖工程
散热片采用钢制复合式, pn=1.0Mpa, 散热量120W/片。
( 4) 通信工程
通信工程主要包括电视、 电话、 信息网络等建设, 依托分公司。
7、 总图布置
主要包括井控车间、 料棚、 办公生活楼和值班室等。场地内主道路宽8m, 其它道路宽6m。总平面布置如图4-6所示:

井控车间

办公楼 主道 料棚

图4-6 总平面布置示意图

5 投资估算
5.1 编制依据
1、 《石油建设工程投资参考指标》(中国石油天然气股份有限公司石油工程造价管理中心, 9月);
2、 《石油建设安装工程概算指标》( 12月);
3、 类似工程概预算文件;
4、 主要设备价格参考厂家报价。
5.2 投资估算
经计算, 工程总投资1764.32万元。其中工程直接费用1499万元, 其它费用包括可研费用、 环评费用、 建设管理费和工程设计费用等共计176.88万元, 基本预备费88.44万元。
投资估算见表5-1。

表5-1 投资估算表
序号
名称
规格
数量
估算单价
金额( 万元)
一
工程直接费

1017.3
1
井控车间
钢结构
1800㎡
2200元/㎡
396
2
井控设备试压测试系统
105
3套
90万元
270
3
电动双梁桥式起重机
32/10吨
1台
240万元
240
4
自动高压清洗机
20MPa
1台
160万元
160
5
电动轨道平板车
10吨
1台
3万元
3
6
上井试压车( 含配套设备)
70-105
2辆
70万元
140
7
办公住宿综合建筑
砖混
600㎡
1500元/㎡
90
8
电气工程

60
9
给排水及消防工程

60
10
通信工程

20
11
总图道路

60
二
其它费用
12%
176.88

三
基本预备费
6%
88.44

合计
1764.32

6 效益分析
项目实施后, 试采分公司所有作业队伍的300套井控设备能按照相关规范的要求, 进行正常的检测和维修, 有利于减少安全隐患, 确保生产安全。项目实施后具有较大的经济效益和社会效益。
6.1 经济效益
1、 直接经济效益
2、 间接经济效益
( 1) 有利于企业实现安全生产和可持续发展。
( 2) 有利于节约生产成本。
6.2 社会效益
项目实施后, 工区内所有井队井控设备能按照相关规范要求进行检测和维修, 有利于有效预防井场和井下相关事故的发生, 更好地保护周围环境, 实现油区及周边地区的和谐发展。

7 安全、 环保与节能
7.1 安全
1、 职业危害分析
本工程在生产过程中工人需接触和操纵一些机电设备, 存在的主要职业危害因素如下:
( 1) 高压清洗、 高压试压过程中设备和管路可能产生的泄漏、 破坏。
( 2) 各类机械设备运转时, 防护或使用不当可能产生的触电和机械伤害。
2、 职业危害防护
( 1) 防火、 防爆
① 车间为戊类工业厂房, 按二级耐火等级进行设计, 厂房内有相应的疏散通道、 安全出入口及完善的消防设施。
② 对有可能发生火灾、 爆炸及其它危险的场所或部位设置安全警示标志及安全信号。
( 2) 防高压危害
① 主要工艺设备均选用自动化程度较高的专用设备, 带压元件、 设备均在试压地坑内布置, 操作人员多在操作间内进行控制最大限度地保证了试压的安全。
② 高压泵设置单独泵房, 高压系统设计自动超压控制保护; 操作人员在操作间内对高压设备实行远程操控, 操作间设置在纵向、 外侧端部上方;
③ 高压泵等高压设备均在专属隔间集中放置或置于地坑内, 高压管路选用安全系数≥1.5的材料。
④ 高压设备均采取自动化远程操作方式, 需观察的部位设置高分辨率彩色摄像监视器, 彻底消除设备对操作人员的安全隐患。
( 3) 防机械伤害和其它伤害
① 对转动设备的转动部位加防护罩, 对有检修设施的场所留有检修场地和空间, 以防各类机械伤害。
② 对地坑边缘、 钢梯等处设置安全防护栏杆, 以防坠落伤害。
③ 各工位编制严格的安全操作规程和安全管理制度, 并落实到位、 定期检查, 使得不安全因素尽可能得到及时控制。
7.2 节能
1、 建设地点即考虑到配套设施紧密联系生产、 生活基地, 方便水、 电接入。又要紧密联系工区中心, 缩短待修设备的运送距离, 节约运输能耗。
2、 井控测试系统所用试压泵等电器设备采用了变频调速节能技术。
3、 主要生产厂房均为保温型轻钢彩板结构, 采用密封性能好的双层窗, 建构筑物设计符合建筑节能标准规定;
4、 电气部分充分考虑使用无功自动补偿装置, 功率因数达0.9以上, 电气设备、 电缆、 灯具等多采用节能型产品。
7.3 环保
本工程实施后影响环境的污染源主要来自污水和噪声两个方面。
1、 污水: 主要是井控设备清洗时产生的含原油污水。本项目拟采用净化污水处理技术, 清洗后的含油污水经污水处理系统处理后, 清水可再循环使用。污水处理产生的污油, 进入污油池内由装车泵打入罐车, 拉运到联合站污水处理系统进行处理。
2、 噪声: 主要是试压拆卸、 搬运、 装车过程机械撞击而产生的噪声。该噪声瞬时强度可达到90～110分贝。经过规范操作、 佩戴劳保用品, 降低对人员噪声损害。

8 结论及建议
8.1 结论
1、 为加强对试采分公司井控设备的科学管理, 本项目的实施是必要的、 急需的。
2、 项目主要内容包括建设井控车间1座( 60×30×13m) , 试压测试系统3套, 清洗系统1套, 移动式上井试压车2台和其它附属配套工程等。工程总投资1764.82万元。
3、 项目实施后, 能按照相关规范的要求, 进行正常的检测和维修, 有效预防井场和井下相关事故的发生, 确保生产安全。项目实施后具有较大的经济效益和社会效益。
8.2 建议
1、 项目实施前, 加强各项范防措施, 确保安全生产。
2、 项目实施后, 加强对操作人员操作规程和相关知识、 技术培训, 确保安全生产。