節流管匯儀表法蘭試壓失效分析與對策

姚 進，唐紅偉，劉 洋

（中國石油長城鉆探鉆具公司，遼寧盤錦 124000）

0 引言

2019 年9 月27 日，中國石油長城鉆探某鉆井公司某隊在四川威202HXX-XX 井進行井控裝置試壓，現場要求試壓17.5 MPa，在泵壓升至14 MPa 時，“壓力表+截止閥+三通+傳感器”連接組件突然崩出，出現試壓失效事件。為避免類似事件再次發生，消除試壓傷人風險，開展調查分析，并制定了解決措施。

1 原因分析

1.1 井隊改變連接方式

經現場調查，發生試壓失效的節流管匯儀表法蘭與三通連接組件安裝方式較出廠狀態產生了變化。該隊使用的節流管匯，生產制造日期為2018 年1 月，制造廠家為江蘇咸中石油機械有限公司。出廠時，套管傳感器、高壓量程表及截止閥組件安裝在儀表法蘭上部，低壓量程表及截止閥組件安裝在儀表法蘭側面，如圖1 所示。

圖1 出廠安裝方式

現場為采集錄井數據需在節流管匯上安裝一個壓力傳感器，由于截止閥無備用的連接出口，井隊將出廠時的低壓量程表及截止閥組件拆除，用一種老式的高低壓表連接組件代替，通過三通連接儀表法蘭、錄井壓力傳感器和低壓量程表及截止閥，如圖2 所示。

圖2 現場安裝方式

1.2 連接螺紋類型不一致

儀表法蘭側面螺紋類型為NPT 1/2，井隊現場使用三通與之連接外螺紋類型為M20×1.5。由于NPT 1/2 是美國標準60°錐管螺紋，錐度為1∶16，螺紋牙數14/英寸，螺距為1.814 mm，牙型高度1.451 mm，大徑是21.223 mm、中徑是19.772 mm、小徑是18.321 mm；而M20×1.5 為公制螺紋，螺紋角為60°，外徑為20 mm，螺距為1.5 mm。二者連接螺紋類型不同，直接連接造成了儀表法蘭側面螺紋和三通螺紋的嚴重損壞，螺紋密封失效，承壓強度降低。

2 解決對策

統一規范錄井傳感器螺紋類型。在現場調查發現，錄井傳感器生產廠家不同、連接螺紋類型不同，不便于現場連接使用，易出現類似儀表法蘭與三通連接組件連接試壓失效的問題。因此，統一錄井傳感器連接螺紋類型為M20×1.5，設計錄井傳感器結構，如圖3 所示。

圖3 錄井傳感器結構

圖4 截止閥結構

淘汰老式三通，使用與儀表法蘭側面螺紋類型匹配的截止閥，二者螺紋類型均為NPT 1/2，恢復出廠時的安裝方式。為滿足現場錄井安裝傳感器，對截止閥進行結構改進，增加一個連接出口，其出口螺紋類型與傳感器螺紋類型一致為M20×1.5，設計截止閥結構，如圖4 所示。

3 結論

節流管匯儀表法蘭與三通連接組件試壓失效的原因是二者螺紋類型不一致，螺紋被損壞，承壓強度不夠。恢復出廠安裝方式，對截止閥進行結構改進，增加連接出口，統一傳感器螺紋類型，便于現場連接安裝錄井傳感器，消除試壓失效風險。