雅達(dá)油區(qū)合金油套管施工技術(shù)

李華 李呈祥 種法強(qiáng) 于杰 呂健

（1.勝利石油管理局黃河鉆井管具公司，東營 257000；

2.勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆井四公司，東營 257000）

雅達(dá)油區(qū)合金油套管施工技術(shù)

李華1李呈祥2種法強(qiáng)1于杰1呂健1

（1.勝利石油管理局黃河鉆井管具公司，東營 257000；

2.勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆井四公司，東營 257000）

伊朗雅達(dá)瓦蘭油田屬高含硫化氫區(qū)塊，為了提高井內(nèi)油套管防腐蝕性，延緩油套管在高含硫化氫地層中的使用壽命，在高含硫化氫層段需要下入合金油套管。根據(jù)合金油套管表面軟處理的原則，分析雅達(dá)地區(qū)施工現(xiàn)場合金管擺放、VAMTOP扣保護(hù)、優(yōu)選設(shè)備參數(shù)等技術(shù)措施，探討如何實(shí)現(xiàn)合金管體損傷最小化，并有效減弱入井管串的腐蝕，保證上扣質(zhì)量，避免管串泄露。

合金管；防腐性；密封性；技術(shù)措施；雅達(dá)油田

針對雅達(dá)油田H2S嚴(yán)重腐蝕油套管的問題，選用合金管作為完井管串。然而在現(xiàn)場施工時(shí)，對合金管本體保護(hù)措施不當(dāng)和VAM-TOP扣的上扣扭矩控制不精確而影響合金管的使用質(zhì)量，出現(xiàn)試壓無效和表面嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，從而導(dǎo)致嚴(yán)重絲扣泄露，井下管串的安全隱患突顯。這些問題往往縮短合金管的使用壽命，增加施工成本，延緩施工周期。因此，提高合金管的施工技術(shù)，保證合金管入井前材料的防腐性能和提高VAM-TOP的上扣質(zhì)量至關(guān)重要。

1 雅達(dá)油區(qū)合金油套管情況

雅達(dá)油區(qū)使用的合金管鋼級(jí)為SM2535-110，扣型為Vam Top，提供了在最嚴(yán)酷條件下的氣密封性。其螺紋牙型是一個(gè)改進(jìn)的梯型扣,-3°的倒角度可以保證在強(qiáng)拉伸的情況下仍保持接箍和管體的連接。錐型的金屬對金屬的密封，以及倒角度的扭矩臺(tái)肩，提供了非常良好的密封性能。接箍中心過盈配合，長臺(tái)肩的組合目的在于減小絲扣內(nèi)部的擾流和能量損失。

表1 SM2535-110合金管化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

2 現(xiàn)場施工

合金管在國外油田使用廣泛。合格的合金管只有在運(yùn)輸、包裹和入井作業(yè)中嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，才能較好地發(fā)揮其特有性能。但在油田實(shí)際應(yīng)用中，部分施工單位設(shè)備情況、操作水平、人員素質(zhì)和使用經(jīng)驗(yàn)等并不能滿足要求。下面結(jié)合雅達(dá)油區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)合金管施工時(shí)的注意事項(xiàng)。

2.1 合金套管場地?cái)[放的防護(hù)工作

（1）做好合金管防潮、防污、防彎曲措施?，F(xiàn)場施工時(shí)，選用3個(gè)高度0.5m以上的管排架，且每兩個(gè)管排架間距約2.5m，保證管架面在同一水平面。同時(shí)管架、坡道、門柱等表面鋪設(shè)5~8mm的膠皮,當(dāng)擺放合金管時(shí)，就會(huì)受力均勻，不會(huì)彎曲變形，起吊合金管時(shí)，不易直接與鐵質(zhì)接觸。這樣可使合金管盡量遠(yuǎn)離碳鋼套管，有效避免了合金管直接與鐵質(zhì)物體接觸，將碳鋼的污染最小化。此外，使用沒薰蒸的墊木作為墊料，防止墊料中含有氯化物或溴化物腐蝕合金套管。

（2）避免合金管機(jī)械損傷。在進(jìn)行合金管吊裝作業(yè)時(shí)，采用質(zhì)量可靠的尼龍吊帶，禁止直接使用鋼絲繩。完全采用符合API SPEC 5CT標(biāo)準(zhǔn)的尼龍通徑規(guī)，通徑時(shí)保持平穩(wěn)、小心，避免通徑規(guī)碰傷螺紋［1］。

圖1 管排架的包裹和合金管擺設(shè)

2.2 合金管扣的清洗與螺紋和密封面的檢查

現(xiàn)場采用不含鹽的高壓水槍和尼龍刷對合金管的螺紋、密封面及其護(hù)絲進(jìn)行徹底清洗，直至全部螺紋和密封面裸露處無其他雜物。然后用干凈的棉紗擦凈，待干燥之后戴上干凈的原裝護(hù)絲，避免螺紋和密封面被污染［2］。加大對其螺紋和密封面的檢查力度，避免使用已損傷的合金管入井。

2.3 設(shè)備參數(shù)的優(yōu)選

在合金管施工時(shí)，合理的施工設(shè)備能有效減小合金管的損傷，保證其防腐性能。我們使用整體式浮動(dòng)式油管鉗、鍍鉻側(cè)開式吊卡、無牙痕安全卡瓦、無牙痕氣動(dòng)卡盤以及微牙痕套管鉗、尼龍對扣器等設(shè)備及工具。實(shí)踐證明，這些設(shè)備的利用極大地保護(hù)了合金管，保證了其入井前的防腐和密封性能。

應(yīng)用浮動(dòng)式油套管鉗的作用有以下幾點(diǎn)：

（1）解決了上扣過程中易產(chǎn)生彎曲、剪切應(yīng)力以及沖擊的問題，扭矩曲線清晰明了，為技術(shù)人員分析上扣質(zhì)量提供了保障，完全符合VAM-TOP合金套管施工中對臺(tái)肩扭矩值的技術(shù)要求，充分保證了施工質(zhì)量。

（2）主鉗和背鉗鉗頭直接抱緊合金管，避免了鉗頭爬坡過程中與套管摩擦而產(chǎn)生刮痕[3]。

（3）夾持接箍上半部可能出現(xiàn)一定程度的彈性變形，導(dǎo)致上扣扭矩增大，造成黏扣和發(fā)生扭矩達(dá)到要求或而擰接位置卻不到位。調(diào)整背鉗夾持位置，使背鉗夾持在接箍下半部或本體位置，可避免此類現(xiàn)象。

無/微牙痕設(shè)備的應(yīng)用，避免載重設(shè)備在合金油套管表面的尖銳影響而留下較大刮痕現(xiàn)象，同時(shí)我們采用了包角型鉗牙和卡瓦體，增加鉗牙與套管的接觸面積，從而將壓力分散在更大的接觸面積上以減少牙痕。

尼龍對扣器的應(yīng)用，大幅加快了施工過程中對扣的效率，避免了油套管公扣下放進(jìn)入母扣時(shí)易碰傷扣或錯(cuò)扣的現(xiàn)象，有效地保護(hù)了螺紋密封面，并防止了錯(cuò)扣。

2.4 絲扣油的規(guī)范使用

雅達(dá)油區(qū)施工時(shí)，采用專用尼龍絲扣刷和符合API RP 5A3標(biāo)準(zhǔn)的Shell HP Type 3絲扣油，積極做好絲扣油的防污工作。使用前，將絲扣油充分?jǐn)嚢杈鶆?，防止顆粒、沙子、棉紗、灰塵等異物進(jìn)入其中，涂抹絲扣油時(shí)，將所有合金管公扣和母扣的螺紋及密封面均勻涂一層絲扣油，螺紋輪廓清晰可見。

2.5 扭矩的精確控制

合金管特殊扣設(shè)計(jì)均為VAMTOP特殊扣，該扣為金屬對金屬密封，扭矩起升快，往往在施工中靠扭矩-圈數(shù)扭矩控制儀的自動(dòng)切斷液壓源來控制上扣扭矩，從而實(shí)現(xiàn)安全施工[4]。

然而在現(xiàn)場施工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)扭矩沖高現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要是由于電磁溢流閥不能及時(shí)切斷所致。為此，我們從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)：（1）增大電磁溢流閥的流量通道；（2）改變電磁溢流閥安裝位置，由傳統(tǒng)的鉆臺(tái)下液壓站放至鉆臺(tái)面，縮短電磁溢流閥回油管線的距離；（3）調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，根據(jù)合金管的上扣扭矩，確定合適的系統(tǒng)壓力，在溢流閥處進(jìn)行調(diào)節(jié)鎖定，避免系統(tǒng)壓力過高導(dǎo)致扭矩沖高。

當(dāng)上扣扭矩達(dá)到要求時(shí)，計(jì)算機(jī)輸出控制信號(hào)，電磁溢流閥打開，使液壓動(dòng)力站高壓出口與低壓回路連通，造成液壓短路泄壓，動(dòng)力鉗因失去液壓動(dòng)力立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到精確控制油套管上扣扭矩的目的[3]。

2010年6月在雅達(dá)油田F18井首次應(yīng)用合金管施工技術(shù)。在該井3 693～3 943m層段下入33根鋼級(jí) SM2535-110、扣型 VAMTOP、重量 32#、外徑177.8mm的合金管，套管鉗對合金管的咬痕0.10mm，效果尚佳。在施工中精確控制扭矩，保證上扣曲線的標(biāo)準(zhǔn)性，減小套管表面的咬痕，減輕H2S對入井合金管的腐蝕。截至2011年7月，該技術(shù)在雅達(dá)高含硫化氫油田共應(yīng)用36井次。

3 結(jié) 語

合金管施工技術(shù)的應(yīng)用，能有效減輕H2S對管柱的腐蝕，延緩套管和油管的使用壽命。為高含硫化氫油氣田生產(chǎn)開發(fā)提供技術(shù)支持。因此，加大合金管規(guī)范使用的宣傳力度，展開集中培訓(xùn)，認(rèn)識(shí)合金管規(guī)范的施工非常重要。

[1]呂慶鋼.對特殊扣油管入井作業(yè)中存在問題的認(rèn)識(shí)和建議[C]//非API石油管工程技術(shù)國際研討會(huì)論文集.北京：2005：67-76.

[2]龔偉安.略論套管螺紋密封性能與緊扣扭矩和圈數(shù)的關(guān)系[J].石油機(jī)械，1995，23（1）:17-24.

[3]夏祖國.微牙痕下套管技術(shù)在川東北高含硫氣田的應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2008，36（7）:69-71.

[4]史交齊.對上扣扭矩的重新認(rèn)識(shí) [J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,1997，13（1）:22-24.

Abstract：Iran Yadavaran oildom has high contains of H2S.In order to raise the anticorrosive quality of down hole annulus and extend annulus service life at the high H2S formation,it needs to lay down alloy annulus.According to the soft treatment rule of alloy annulus surperficial,this paper analyzes alloy annulus,protect VAMTOP buckle and optimizes installation parameter and so on.This paper discusses how to achieve alloy annulus injury minimality,and abate corrosion of into the well pipe string effectually,guaranty click quality,avert tube string disclosure.

Key words：alloy annulus;anticorrosive quality;sealing property;technical measure;Yadavaran oilfield

The Alloy Annulus Operating Technique at Yadavaran Oildom

LI Hua1 LI Chengxiang2 CHONG Faqiang1 YU Jie1LU··Jian1
（1.The Yellow River Drilling Company of Shengli Petroleum Administration Bureau，Dongying 257000；2.The Fourth Well Drilling Company of the Yellow River Drilling Company of Shengli Petroleum Administration Bureau,Dongying 257000）

TE256

A

1673-1980（2012）02-0052-03

2011-09-13

李華（1984-），男，湖北江陵人，助理工程師，研究方向?yàn)橛吞镢@井。