井下作業施工井口密封技術研發與應用

劉海明

(中國石化江蘇油田工程技術服務中心，江蘇揚州 225200)

1 問題的提出

在沖砂、鉆磨銑工作中，井口需要安裝高壓密封裝置密封井口，原有密封工具是老式桶形高壓自封(高度35 cm)。由于過去井口沒有安裝防噴器，老式桶形高壓自封是安裝在井口大四通上平面，井口操作影響不大；隨著防噴器安裝，井口操作高度整體增加50 cm以上，給現場施工帶來較大難度，沖砂、鉆磨更換單根操作困難，導致現場不按要求施工現象時有發生，存在嚴重安全隱患，且老式自封密封效果差，沖洗鉆磨易出現井口泄漏現象，造成井口環境污染。研究應用新型密封裝置降低現場操作難度，提高密封效果，對提高井控安全、環保水平和現場作業施工效率都具有重要意義。

2 井口密封技術研發

2.1 整體式密封膠芯研制

為了解決原有沖砂自封高度過高，影響井口操作問題，設計整體式膠芯，放置于防噴器內腔，有效降低高度。膠芯的內部設計為鼓形結構，外部為弧形結構，內部設計了“U”鋼絲相串的加強筋，以提高膠芯壽命(圖1)。

圖1 膠芯結構示意

主要技術參數：靜密封壓力12 MPa;動密封壓力10 MPa;整體高度15 cm。

2.2 低壓正沖砂、鉆磨銑井口密封工藝

采用螺桿鉆鉆灰、套管除污及正沖砂時，在井口密封工具是高壓自封裝置，該自封裝置高度35 cm，安裝復雜，隨著井口防噴器安裝后，老式井口高壓自封給井口操作帶來較大難度。由于正循環沖洗時高壓修井液是從油管進入，從油套環空返出，出口壓力低，此時井口密封就不需要復雜的高壓密封設備，而鉆磨、正沖砂工作量占全部循環沖洗工作量80%以上，而不到20%的循環沖洗工作采用反沖方式，因此研究了對半式低壓密封殼體(圖2)。……