驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

劉敬黨

摘 要：驗(yàn)竄找漏是油田修井作業(yè)中的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外所采用的驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)工藝技術(shù)不合理，存在一些缺點(diǎn)和重大的安全隱患，為解決這些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷研發(fā)，設(shè)計(jì)成功了全新的驗(yàn)竄找漏工藝新技術(shù)，不但解決了現(xiàn)有驗(yàn)竄找漏施工工藝技術(shù)的許多缺點(diǎn)，而且施工效率高，施工效果好，避免了環(huán)境污染，杜絕了重大的安全隱患，必將成為今后驗(yàn)竄找漏施工工藝中指導(dǎo)性工藝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：驗(yàn)竄；找漏；研究；應(yīng)用

一、技術(shù)背景

油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于固井質(zhì)量、油層出砂、套管腐蝕、修井作業(yè)等因素，導(dǎo)致出現(xiàn)套管外竄槽、漏點(diǎn)等，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)，因而對(duì)油氣水井進(jìn)行驗(yàn)竄找漏，這項(xiàng)施工是油田修井作業(yè)中的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)，根據(jù)施工檢測(cè)的情況，決定下步施工的具體方案措施，來(lái)恢復(fù)油氣水井的正常生產(chǎn)。原來(lái)采用的211封隔器時(shí)，由于封隔器底部是滑道，當(dāng)井內(nèi)出現(xiàn)溢流及井噴時(shí)使封隔器不能轉(zhuǎn)換滑道，給搶裝井口帶來(lái)非常大的麻煩，出現(xiàn)井噴無(wú)法控制的局面，因此后來(lái)要求不采用這種封隔器進(jìn)行驗(yàn)竄找漏。目前采用的驗(yàn)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(jié)流器在一定壓力下才能夠打開(kāi)，因此在驗(yàn)竄找漏工藝管柱中必然存在一定的液柱及壓力，驗(yàn)竄找漏后上提管柱，封隔器不解封，上提驗(yàn)竄找漏管柱就會(huì)造成抽吸現(xiàn)象，易于造成井噴，另外管內(nèi)存在的液柱，在起管的過(guò)程中也易于造成環(huán)境污染，給操作工人的勞動(dòng)環(huán)境造成很大影響。

二、驗(yàn)竄驗(yàn)漏工藝技術(shù)研究

驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)存在一些不足及較大的安全隱患，我們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，確定了驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)的研究工作，必須有效解決生產(chǎn)工藝技術(shù)中出現(xiàn)的漏洞，井下作業(yè)所涉及到的最為簡(jiǎn)便快捷的方法就是采用封隔器法，我們針對(duì)封隔器法具體技術(shù)研究方案及思路有如下幾種：

（一）驗(yàn)竄找漏封隔器的選擇

1、Y211封隔器

這種封隔器操作簡(jiǎn)便靈活。使用Y211封隔器在驗(yàn)竄找漏施工中的缺點(diǎn)是，在對(duì)套管上部進(jìn)行驗(yàn)竄找漏時(shí)，由于管柱負(fù)荷較輕，不能使膠筒完全座封，必須經(jīng)過(guò)反向加壓才可對(duì)套管進(jìn)行驗(yàn)證，施工比較繁瑣，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)過(guò)由于井噴、井涌、溢流造成扶正器上竄不能解封，對(duì)此封隔器堅(jiān)決不予采用。

2、Y441封隔器

這種封隔器設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)于單次驗(yàn)竄找漏較為適用，座封工作壓力6 Mpa開(kāi)始，座封壓力達(dá)到16Mpa，如果在驗(yàn)竄找漏工藝管柱中安裝節(jié)流器，那么節(jié)流器的工作壓力6 Mpa，因此當(dāng)壓力打到6 Mpa時(shí)，節(jié)流器開(kāi)始打開(kāi)工作，Y441封隔器就不能工作及座封，因此不適合多次及雙級(jí)封隔器的驗(yàn)竄找漏。

3、Y221封隔器

這種封隔器較為常見(jiàn)，壓縮式封隔器，單向卡瓦支撐，轉(zhuǎn)動(dòng)管柱座封，上提解封，如果在驗(yàn)竄找漏施工中，局限性較小，1，由于是轉(zhuǎn)動(dòng)管柱座封只能采用單級(jí)封隔器；2，在上部套管驗(yàn)竄找漏時(shí)，由于管柱負(fù)荷較小，因此不易座封，造成施工表相的混淆，不知道是沒(méi)驗(yàn)住還是封隔器未座封；3，旋轉(zhuǎn)管柱座封給施工帶來(lái)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(jìn)行設(shè)計(jì)的一種井下工具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jié)流器，才能進(jìn)行驗(yàn)竄及找漏施工，節(jié)流器的原理是當(dāng)管柱內(nèi)達(dá)到一定壓力時(shí)，節(jié)流器才打開(kāi)，液體從閥內(nèi)流出，對(duì)需要驗(yàn)竄找漏的井段進(jìn)行驗(yàn)證，一般節(jié)流器的工作壓力在6—10Mpa。而水利壓差封隔器的工作壓力達(dá)到0.5Mpa就可以座封，因此就出現(xiàn)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(shù)的危險(xiǎn)性，必須堅(jiān)決取締。

（二）工藝管柱的設(shè)計(jì)

綜上所述，各種封隔器的優(yōu)缺點(diǎn)，及使用過(guò)程中易于出現(xiàn)的弊端，決定采用K344封隔器做為驗(yàn)竄找漏工藝管柱中的工具，但針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外這項(xiàng)工藝管柱中存在的缺點(diǎn)及安全隱患必須進(jìn)行整改，設(shè)計(jì)一種安全適用的驗(yàn)竄找漏工藝管柱。

為了解決目前驗(yàn)竄找漏工藝管柱中的嚴(yán)重問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種組合式余壓開(kāi)關(guān)，安裝在驗(yàn)竄找漏工藝管柱的底部，可以當(dāng)做球座、絲堵，同時(shí)又可進(jìn)行返洗井。組合式余壓開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)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。

組合式余壓開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖

1—閥體；2—檔板；3—閥芯；4—盤根；5—鋼球；6—彈簧；7—限位座

管柱示意圖

（三）工作原理：

將組合式余壓開(kāi)關(guān)安裝在驗(yàn)竄找漏工藝管柱的底部，上接封隔器及壓差閥，驗(yàn)竄時(shí)向油管內(nèi)泵入液體，當(dāng)泵壓排量逐步上升時(shí)，底部組合式余壓開(kāi)關(guān)閥芯側(cè)孔由于流量小而使管柱內(nèi)憋壓，當(dāng)壓力達(dá)到6 Mpa時(shí)，管柱內(nèi)液體推動(dòng)閥芯壓縮彈簧下行，閥芯側(cè)孔同閥體側(cè)孔的連接通道關(guān)閉，使管柱內(nèi)憋壓，此時(shí)封隔器已經(jīng)座封，管柱內(nèi)壓力繼續(xù)升高，壓差閥開(kāi)始打開(kāi)，對(duì)進(jìn)行驗(yàn)竄驗(yàn)漏的井段進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)驗(yàn)竄驗(yàn)漏結(jié)束后停泵，這時(shí)管柱內(nèi)壓力歸零，管柱內(nèi)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(tài)，此時(shí)組合式余壓開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作，當(dāng)壓力低于0.5Mpa時(shí)，組合式余壓開(kāi)關(guān)彈簧推動(dòng)閥芯上移，使閥芯側(cè)孔同閥體側(cè)孔連通，把油管內(nèi)余壓卸掉，當(dāng)油管同套管壓力相等時(shí)，油管內(nèi)的液面同套管內(nèi)的液面相等，封隔器也就全部解封，驗(yàn)竄驗(yàn)漏后需要上提管柱時(shí)，油管柱內(nèi)所產(chǎn)生高于套管的液面，由組合式余壓開(kāi)關(guān)泄出。

一種泄壓開(kāi)關(guān)閥及油氣井驗(yàn)竄，驗(yàn)漏用管柱已經(jīng)獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：ZL201520091770.1

三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：

1、解決了目前水力壓差封隔器解封的難題；

2、避免了因?yàn)樗翰罘飧羝鞑唤夥庠斐傻木畤娛鹿孰[患；

3、有效改善了現(xiàn)場(chǎng)操作工人的工作環(huán)境；

4、避免了環(huán)境污染問(wèn)題的出現(xiàn)；

5、可進(jìn)行反洗井；

6、可用于其它修井作業(yè)工藝管柱中；

7、是國(guó)內(nèi)同水力壓差封隔器配套使用的首發(fā)工具；

8、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用；

9、巧妙解決驗(yàn)竄驗(yàn)漏施工中憋壓與泄壓之間的矛盾；

10、減少了驗(yàn)竄驗(yàn)漏工藝管柱中安裝的絲堵；

11、對(duì)今后國(guó)內(nèi)外驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)具有指導(dǎo)性意義。

四、結(jié)論

驗(yàn)竄找漏施工工藝技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5口井，成功率100%，具有操作靈活可靠，有效杜絕了原來(lái)驗(yàn)竄找漏工藝技術(shù)中存在的巨大安全隱患問(wèn)題，并且解決了環(huán)境污染問(wèn)題，有效提高了施工效率，極大的改善了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，深受技術(shù)人員的認(rèn)可，建議推廣應(yīng)用。