驗竄找漏工藝技術研究與應用

劉敬黨

摘要：驗竄找漏是油田修井作業中的一項重要工藝技術，目前國內外所采用的驗竄找漏工藝技術工藝技術不合理，存在一些缺點和重大的安全隱患，為解決這些問題，經過不斷研發，設計成功了全新的驗竄找漏工藝新技術，不但解決了現有驗竄找漏施工工藝技術的許多缺點，而且施工效率高，施工效果好，避免了環境污染，杜絕了重大的安全隱患，必將成為今后驗竄找漏施工工藝中指導性工藝技術。

關鍵詞：驗竄;找漏;研究;應用

一、技術背景

油田開發過程中，由于固井質量、油層出砂、套管腐蝕、修井作業等因素，導致出現套管外竄槽、漏點等，嚴重影響油井的正常生產，因而對油氣水井進行驗竄找漏，這項施工是油田修井作業中的一項重要工藝技術，根據施工檢測的情況，決定下步施工的具體方案措施，來恢復油氣水井的正常生產。原來采用的211封隔器時，由于封隔器底部是滑道，當井內出現溢流及井噴時使封隔器不能轉換滑道，給搶裝井口帶來非常大的麻煩，出現井噴無法控制的局面，因此后來要求不采用這種封隔器進行驗竄找漏。目前采用的驗竄找漏封隔器為Y344封隔器，在工藝管柱中必須安裝定壓閥，由于節流器在一定壓力下才能夠打開，因此在驗竄找漏工藝管柱中必然存在一定的液柱及壓力，驗竄找漏后上提管柱，封隔器不解封，上提驗竄找漏管柱就會造成抽吸現象，易于造成井噴，另外管內存在的液柱，在起管的過程中也易于造成環境污染，給操作工人的勞動環境造成很大影響。

二、驗竄驗漏工藝技術研究

驗竄找漏工藝技術存在一些不足及較大的安全隱患，我們根據生產實際情況，確定了驗竄找漏工藝技術的研究工作，必須有效解決生產工藝技術中出現的漏洞，井下作業所涉及到的最為簡便快捷的方法就是采用封隔器法，我們針對封隔器法具體技術研究方案及思路有如下幾種：

（一）驗竄找漏封隔器的選擇

1、Y211封隔器

這種封隔器操作簡便靈活。使用Y211封隔器在驗竄找漏施工中的缺點是，在對套管上部進行驗竄找漏時，由于管柱負荷較輕，不能使膠筒完全座封，必須經過反向加壓才可對套管進行驗證，施工比較繁瑣，同時在實際應用中出現過由于井噴、井涌、溢流造成扶正器上竄不能解封，對此封隔器堅決不予采用。

2、Y441封隔器

這種封隔器設計合理，結構簡單，壓縮式封隔器，雙向卡瓦支撐，液壓座封，上提管柱解封，適合找堵水，只是對于單次驗竄找漏較為適用，座封工作壓力6 Mpa開始，座封壓力達到16Mpa，如果在驗竄找漏工藝管柱中安裝節流器，那么節流器的工作壓力6 Mpa，因此當壓力打到6 Mpa時，節流器開始打開工作，Y441封隔器就不能工作及座封，因此不適合多次及雙級封隔器的驗竄找漏。

3、Y221封隔器

這種封隔器較為常見，壓縮式封隔器，單向卡瓦支撐，轉動管柱座封，上提解封，如果在驗竄找漏施工中，局限性較小，1，由于是轉動管柱座封只能采用單級封隔器;2，在上部套管驗竄找漏時，由于管柱負荷較小，因此不易座封，造成施工表相的混淆，不知道是沒驗住還是封隔器未座封;3，旋轉管柱座封給施工帶來很大難度，因此這種封隔器也不能采用。

4、K344封隔器

K344封隔器是采用水利壓差的原理進行設計的一種井下工具，結構簡單，操作靈活，但采用這種封隔器必須在管柱中安裝死堵及節流器，才能進行驗竄及找漏施工，節流器的原理是當管柱內達到一定壓力時，節流器才打開，液體從閥內流出，對需要驗竄找漏的井段進行驗證，一般節流器的工作壓力在6—10Mpa。而水利壓差封隔器的工作壓力達到0.5Mpa就可以座封，因此就出現了矛盾，封隔器不能解封具有重大的安全隱患，呼吁這種施工工藝技術的危險性，必須堅決取締。

（二）工藝管柱的設計

綜上所述，各種封隔器的優缺點，及使用過程中易于出現的弊端，決定采用K344封隔器做為驗竄找漏工藝管柱中的工具，但針對目前國內外這項工藝管柱中存在的缺點及安全隱患必須進行整改，設計一種安全適用的驗竄找漏工藝管柱。

為了解決目前驗竄找漏工藝管柱中的嚴重問題，設計了一種組合式余壓開關，安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，可以當做球座、絲堵，同時又可進行返洗井。組合式余壓開關結構如下圖所示：主要由1—閥體;2—檔板;3—閥芯;4—盤根;5—鋼球;6—彈簧;7—限位座組成。

（三）工作原理：

將組合式余壓開關安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，上接封隔器及壓差閥，驗竄時向油管內泵入液體，當泵壓排量逐步上升時，底部組合式余壓開關閥芯側孔由于流量小而使管柱內憋壓，當壓力達到6 Mpa時，管柱內液體推動閥芯壓縮彈簧下行，閥芯側孔同閥體側孔的連接通道關閉，使管柱內憋壓，此時封隔器已經座封，管柱內壓力繼續升高，壓差閥開始打開，對進行驗竄驗漏的井段進行驗證，當驗竄驗漏結束后停泵，這時管柱內壓力歸零，管柱內由于壓差閥的作用，高于壓差閥的壓力全部由壓差閥卸掉，剩余壓力形成液柱使封隔器一直座封狀態，此時組合式余壓開關開始工作，當壓力低于0.5Mpa時，組合式余壓開關彈簧推動閥芯上移，使閥芯側孔同閥體側孔連通，把油管內余壓卸掉，當油管同套管壓力相等時，油管內的液面同套管內的液面相等，封隔器也就全部解封，驗竄驗漏后需要上提管柱時，油管柱內所產生高于套管的液面，由組合式余壓開關泄出。

一種泄壓開關閥及油氣井驗竄，驗漏用管柱已經獲得國家實用新型專利，專利號：ZL201520091770.1

三、技術創新點：

1、解決了目前水力壓差封隔器解封的難題;

2、避免了因為水力壓差封隔器不解封造成的井噴事故隱患;

3、有效改善了現場操作工人的工作環境;

4、避免了環境污染問題的出現;

5、可進行反洗井;

6、可用于其它修井作業工藝管柱中;

7、是國內同水力壓差封隔器配套使用的首發工具;

8、結構簡單，實用;

9、巧妙解決驗竄驗漏施工中憋壓與泄壓之間的矛盾;

10、減少了驗竄驗漏工藝管柱中安裝的絲堵;

11、對今后國內外驗竄找漏工藝技術具有指導性意義。

四、結論

驗竄找漏施工工藝技術在施工現場應用5口井，成功率100%，具有操作靈活可靠，有效杜絕了原來驗竄找漏工藝技術中存在的巨大安全隱患問題，并且解決了環境污染問題，有效提高了施工效率，極大的改善了工人的勞動強度，深受技術人員的認可，建議推廣應用。

（作者單位：遼河油田公司錦州采油廠）