酸性氣藏氣密封油管扣合金油管作業推薦做法

邵立民

(中國石油化工股份有限公司東北油氣分公司,吉林 長春 130062)

酸性氣藏氣密封油管扣合金油管作業推薦做法

邵立民

(中國石油化工股份有限公司東北油氣分公司,吉林 長春 130062)

由于投產作業時下入氣密封油管扣(BGT)合金油管作業不規范，導致松南氣田部分氣井管柱漏失，含CO2的產出氣進入環空，導致套壓異常升高問題，對生產套管、采氣樹和工具存在酸性腐蝕，影響安全生產及有效開發。通過對生產井進行統計和分析，對現場操作進行了調查和跟蹤，結合BGT合金油管作業技術要求和同類氣田下油管的操作方法進行了研究和探索，提出BGT合金油管推薦操作方法，現場應用效果良好。

套壓升高 BGT合金油管 推薦做法 漏失

松南氣田位于松遼盆地南部長嶺斷陷，開發主力層為營城組火山巖氣藏和登婁庫組碎屑巖氣藏，營城組氣藏CO2質量分數平均高達23%；登婁庫組氣藏CO2質量分數低于1%，但由于部分氣井壓裂裂縫與營城組溝通，導致CO2含量上升。目前營城組和登婁庫組氣藏有生產井23口，下入BGT(氣密封油管扣)合金油管的有16口，其中有6口井由于CO2氣體進入環空、套壓升高，造成套管、工具、采氣樹等酸性腐蝕，已經成為嚴重制約氣田安全、高效開發的一個重要因素。

6口井投產過程中出現套壓異常主要是BGT合金油管生產管柱在生產過程出現漏失導致套壓異常升高。通過對油區施工隊伍現場作業的調查和跟蹤，管柱漏失的主要原因是現場施工操作沒有按照BGT合金油管要求配備下油管設備和操作不當，無法滿足對BGT合金油管的密封要求。

1 氣密封BGT合金油管特點

常規API油管的密封是靠油管的螺紋適當變形達到密封目的，其特點是裝配容易，不具備抗CO2腐蝕性。BGT合金油管的螺紋采用偏梯形設計，連接強度高，金屬與金屬過盈配合形式采用柱面、錐面和圓弧產生兩點密封結構，達到氣體密封目的，對上扣扭矩值要求高，并且設計有扭矩臺肩，保證上扣到位，起到止扣和輔助密封作用，其結構為內平設計，可消除油氣紊流的影響，柱面密封可保證高拉伸載荷條件下的氣密封性能，適用于酸性高壓氣井的開發[1-2]。

采用含BGT合金油管投產，盡管油管廠家對油管密封技術不斷更新，目前BGT合金油管入場作業的現場操作已滿足不了BGT合金油管生產的密封要求，很大程度出現了套壓異常的情況，為避免因BGT生產管柱入井作業操作不當出現生產過程中發生滲漏導致套壓升高的問題，急需對CO2防腐技術下入BGT合金油管進行操作方面的研究和規范。

2 氣密封BGT合金油管作業推薦做法

2.1 工具準備

必須使用帶有扭矩控制儀的油管無壓痕或微壓痕液壓鉗(需有計量合格證書),見圖1,另外，BGT合金油管接箍外徑尺寸小于API標準；作業方應配置與BGT合金油管接箍外徑相匹配的微壓痕卡瓦或吊卡、引扣器、布帶鉗或布帶扳手；配備扭矩儀監控系統(見圖2)可以正確記錄扭矩與圈數的圖形；需準備動力裝置，并且液壓鉗及扭矩監控系統連接好，且要求處于良好的工作狀態，以確保擰接扭矩符合該批管料規格、鋼級的規定。另外要確保卡瓦式吊卡處于良好狀態，檢查卡瓦片和大鉗，應使之與管子外徑相符并確保底部卡瓦工作正常[3]。

2.2 提單根

吊起油管到滑道，用單根吊卡提到鉆臺。油管拉上時用擋繩拉住，避免碰撞，公扣應戴上護絲。

圖1 微壓痕液壓鉗

圖2 扭矩監控系統

2.3 涂抹密封脂

(1)卸開護絲后用毛刷將密封脂涂到公扣上,密封脂要符合API RP5A3的要求、清潔且溫度在0 ℃以上，當溫度低于0 ℃以下時可保溫加熱。

(2)密封脂涂抹時整體要求所有經過車削加工的地方均涂抹上一層均勻的0.5～1.0 mm(50～70 g)厚的密封脂。涂抹過程中避免密封脂涂抹不均勻、密封脂涂抹過厚或者過薄、關鍵部位(如密封面、扭矩抬肩端面和內鏜孔)未涂抹(參考《石油與天然氣工業用耐腐蝕合金無縫油套管及接箍保養技術》)。

2.4 對扣和上扣

(1)對扣時要使用對扣器(見圖3)，然后慢慢地下放油管，從井口及油管扶正臺上協同配合扶正，對扣后開始階段用布帶鉗或布帶板手(見圖4)慢慢地轉動油管，使上下連接的兩根管子保持在同一軸線上，避免錯扣，在對扣和上扣時均不要搖晃管子，否則會對絲扣造成擦傷。上扣時如果發現搖擺過大，應馬上降低上扣轉速，搖擺過大會造成粘扣。

圖3 對扣器

圖4 布帶鉗

(2)對扣后，移開對扣器,將大鉗推到油管上并立即將背鉗扣好，夾緊后讓主鉗上扣。操作微壓痕液壓鉗時操作人員應控制好大鉗的速度及背鉗的壓力。上扣時以 1～3 r/min的轉速上完剩余扣，當扭矩達到最佳值時，扭矩監控系統自動啟動，止動閥切斷動力源，停止上扣，從而防止產生過大扭矩，并記錄連接情況。

(3)扶正人員扣吊卡一定要等油管上完扭矩停止轉動時方可指揮司鉆慢慢下放吊卡并扣好，避免吊卡碰撞到油管。

(4)提起油管，下放管柱，直到吊卡上部30～50 cm處，剛好在油管液壓鉗的鉗牙下部管體位置，停止下放管柱，坐好專用吊卡或卡瓦，確保無壓痕卡盤完整地、均勻地卡住油管，作業人員進行上扣。

(5)油管的下放速度不宜過快，特別是在斜井內一般控制在0.15～0.20 m/s。在下放油管的同時可利用自動灌漿裝置給套管灌漿，以減少管子在井底的靜止時間。

(6)管子吊卡在接近吊卡時應慢慢下放，避免沖擊載荷對絲扣造成損傷或對管體造成損傷。

通過規范投產管柱入井作業技術措施后，2014年至2016年投產6井次，連續生產超過2 a時間，無管柱漏失現象，有效地避免了套管及井口腐蝕。

3 結束語

通過規范BGT合金油管的入井操作，保證生產管柱生產過程中的密封，套壓不出現異常，避免套管、完井工具、采氣樹在生產過程產生CO2腐蝕，現場應用效果良好。

[1]Hausler R H.Contribution to the understanding of H2S corrosion:NACE,2004[C].Orlando:2004.

[2] Hibner E L,Puckett B C,Patchell J K.Comparison of corrosion resistance of nickel-base alloys for OCTC’s and mechanical tubing in severe sour service condition:NACE,2004[C].Houston:2005.

[3] Ezugwu E O,Wang Z M,Machado A R.The machinability of nickel-based alloys:a review[J].J Met Pro Tech,1999(86):1-16.

(編輯 寇岱清)

Recommended Practice for BGT Alloy Tubing Operation of Acid Gas Reservoir Sealing

ShaoLimin

(SINOPECNortheastOil&GasCompany,Changchun130062,China)

Pipe leakage occurred in Songnan gas field due to non-standard operation of BGT alloy tubing at the time of production. As a result, produced gas containing CO2released into the annulus and caused abnormal increase of casing pressure, which could result in acid corrosion to production casing, gas recovery tree and tools, and thus has an impact on safe production and effective development. Combined with technical requirements of BGT alloy tubing and gas tubing practice in similar gas fields, recommended practice for BGT alloy tubing operation with remarkable field application effect, was proposed through the statistics and analysis of production wells, investigation and tracking of the scene operation.

casing pressure increase, BGT alloy tubing, recommended practice, leakage

2016-07-23；修改稿收到日期：2016-12-06。

邵立民(1979-)，高級工程師，碩士，2002年畢業于石油大學(華東)，在該公司工程技術管理部主要從事采油工程研究工作。E-mail：shaolimin2012@126.com