特殊扣防腐油管在大位移氣井作業(yè)中的應(yīng)用

金顥,張俊斌

張偉國,張自印 (中海石油(中國)有限公司深圳分公司鉆完井部,廣東深圳518067)

特殊扣防腐油管在大位移氣井作業(yè)中的應(yīng)用

金顥,張俊斌

張偉國,張自印 (中海石油(中國)有限公司深圳分公司鉆完井部,廣東深圳518067)

為了降低特殊扣防腐油管在作業(yè)過程中失效帶來的風(fēng)險,控制鉆完井作業(yè)成本,分析了兩種典型氣密性防腐油管扣的設(shè)計原理;介紹了特殊防腐油管扣在南海東部海域A氣田開發(fā)作業(yè)中的應(yīng)用實例;提出了特殊扣防腐氣密性油管的正確操作工藝;分享了特殊扣防腐油管出井后在維護(hù)保養(yǎng)方面所獲得的經(jīng)驗;通過改進(jìn)操作工藝,在后續(xù)5口大位移氣井的作業(yè)過程中,未因特殊扣防腐油管造成非生產(chǎn)時間。為特殊扣防腐油管在大位移氣井中的應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo),為高含腐蝕氣體的氣田開發(fā)提供了借鑒。

大位移氣井;特殊扣防腐油管;扭矩監(jiān)測;維護(hù)保養(yǎng)

由于石油資源具有非再生的特點,隨著開發(fā)進(jìn)程的深入,低成本開采油氣資源的可能性越來越小。與此同時,開發(fā)技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展,作業(yè)有逐漸朝著大斜度井、深井、超深井、高溫高壓高腐蝕等工況方向發(fā)展的趨勢[1]。常規(guī)的API油管扣已很難滿足高氣密性、高強(qiáng)度和防腐等苛刻工況的要求。為了提高作業(yè)的成功率,滿足惡劣工況條件下的特殊需求,世界各油管開發(fā)商競相研發(fā)了數(shù)百種特殊防腐油管扣。

特殊油管扣在氣密性、強(qiáng)度、抗彎能力、抗黏扣性能、抗過扭矩能力、耐腐蝕性能等方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢,但強(qiáng)耐腐蝕性的材料往往材質(zhì)偏軟,金屬密封面相對脆弱,為了更好地實現(xiàn)其強(qiáng)大功能,現(xiàn)場的施工操作以及維護(hù)方面有較嚴(yán)格的要求。筆者結(jié)合南海東部海域某大位移氣田 (以下稱為A氣田)在開發(fā)過程中應(yīng)用特殊扣油管方面遇到的問題,分析了特殊扣油管在施工過程中出現(xiàn)的復(fù)雜情況,并歸納了操作工藝的改進(jìn)方法,分享了取得的成功經(jīng)驗。

A氣田的CO2分壓值為0.26～1.68MPa,達(dá)到必須采取防腐措施的范圍[2],所有與井流物接觸的完井工具、管柱采用含鉻防腐材料。考慮到井流物為天然氣,在完井作業(yè)實施過程中,油管接箍選用了高氣密性和較高防腐性的Ⅰ型和Ⅱ型兩種特殊扣氣密性油管。滿足各種工況下的特殊防腐油管扣有上百種之多,鑒于篇幅的原因,同時為了確保針對性強(qiáng),筆者重點分析了A氣田應(yīng)用的Ⅰ型和Ⅱ型特殊防腐性油管扣。

1 特殊氣密性油管扣設(shè)計

油管連接形式分為整體式、接箍式兩種方式。其結(jié)構(gòu)形式及成本等因素決定其具有不同的適應(yīng)性。接箍式的特殊氣密性油管在其演化發(fā)展中,其產(chǎn)品種類有上百種之多,但其核心技術(shù)主要集中在接箍的機(jī)械性能的提高、有效的密封技術(shù)、低干涉抗黏扣等方面。

由于常規(guī)的API扣需要兼顧機(jī)械和氣密性等雙重性能,因而往往該類扣型的密封性能和機(jī)械性能相對較低。特殊氣密性油管扣在設(shè)計過程中將密封和機(jī)械功能相對獨立,優(yōu)化后的設(shè)計在密封性能和機(jī)械性能方面甚至大于油井管 (油井管指油管和生產(chǎn)套管)本體性能。

1.1 密封設(shè)計

常規(guī)的API扣型,如偏梯扣、圓扣、外加厚扣、平式扣等主要靠接箍螺紋與螺紋之間的接觸,以及絲扣密封脂的共同作用形成密封。如果整個接箍面存在任何漏點,將無法保證油井管的密封完整性。顯然,設(shè)計一種獨立于螺紋密封方式的新型油井管密封方式是非常有必要的。

特殊氣密性油管扣通過公扣鼻端和接箍端部的金屬與金屬間接觸,發(fā)生微量塑性金屬形變,從而實現(xiàn)金屬密封,密封功能完全獨立于螺紋連接功能之外,不受螺紋機(jī)械強(qiáng)度的羈絆。

特殊氣密性油管扣在密封面設(shè)計方面,從俯視的角度觀察,可分為面密封(圖1)和線密封(圖2)2種方式。

圖1 面密封

圖2 線密封

圖3 新型20°金屬密封

4 10°反向角臺肩和絲扣承載面-3°的反向角

Ⅰ型特殊扣型采用錐面對錐面,反向角15°臺肩,Ⅱ型特殊扣型采用球面對端面反向角扭矩臺肩,螺紋前端螺距取正偏差,中部偏差為0,后端為負(fù),螺紋旋合后愈擰愈緊[3]。

A氣田采用的Ⅰ型特殊油管扣設(shè)計了20°金屬密封(圖3),設(shè)計確保了其具有優(yōu)異的氣密性,即使在最惡劣的復(fù)合載荷下 (如在大位移井和長水平段水平井使用),其密封性仍然有效。此種整體密封面,即使重復(fù)上卸扣,密封性能依然良好。同時,密封面處20°的錐角設(shè)計能夠有效地避免黏扣。

10°反向角臺肩設(shè)計 (圖4)使上扣過程存在預(yù)緊扭矩,能夠較好地幫助指導(dǎo)上扣。該設(shè)計把接箍處的環(huán)向應(yīng)力降到最小,即使是超過了最大扭矩也不會造成油管公扣縮徑。與20°金屬密封面共同形成了楔形效應(yīng)提高了其密封效果。

1.2 機(jī)械性能設(shè)計

Ⅰ型特殊扣鉤狀扣設(shè)計使得絲扣承載面帶有-3°的反向角 (圖4),不但提高了絲扣的抗拉強(qiáng)度而且也提高了其抗壓縮能力 (抗彎曲和抗壓縮)。對絲扣幾何外型進(jìn)行了優(yōu)化,把黏扣的可能性降到最低。

Ⅰ型特殊扣接箍覆蓋的長度超過公扣的螺環(huán) (圖5),內(nèi)部臺肩長,接箍的關(guān)鍵連接部位強(qiáng)度高于管子本體,性能得以極大提高,螺紋有效強(qiáng)度達(dá)100%。

A氣田采用的Ⅱ型特殊油管扣的密封由公扣鼻端帶光滑曲線輪廓與接箍相應(yīng)的3個連續(xù)圓弧表面相嚙合構(gòu)成的。該設(shè)計不僅增強(qiáng)了密封效果,還降低了局部應(yīng)力集中,密封是同外螺紋尖端徑向和軸向壓縮的綜合作用來實現(xiàn)的,具有抗過扭矩能力。

圖5 接箍設(shè)計

1.3 抗黏扣設(shè)計

在提高操作性方面,特殊油管扣通過變螺距技術(shù),實現(xiàn)了低螺紋干涉,減少了黏扣的機(jī)率。在工作狀況下,螺紋兩端產(chǎn)生高負(fù)載,在接箍外端產(chǎn)生高應(yīng)力,使接箍向外膨脹,易造成滑脫。采用接箍變螺距技術(shù),變螺距在0.012mm左右,可以降低兩端螺紋接觸應(yīng)力,變距的螺紋數(shù)每端約6～7扣螺紋。A氣田Ⅱ型特殊氣密性扣采用了該設(shè)計。

2 防腐方案

在油氣井生產(chǎn)過程中,由于井流物中含有的硫化氫、二氧化碳、水及微生物等腐蝕介質(zhì),絕大多數(shù)油氣生產(chǎn)井中都會出現(xiàn)油管腐蝕現(xiàn)象,嚴(yán)重的還將導(dǎo)致油管斷落掉入井內(nèi),造成油氣井無法正常生產(chǎn),并給修井作業(yè)帶來困難[4],因此合理有效的防腐方案在高含腐蝕性流體油氣井的開發(fā)尤為重要。

2.1 防腐蝕機(jī)理

影響油氣井油管腐蝕行為的主要因素包括:溫度、H2S、CO2分壓、流速、Cl-質(zhì)量濃度等,或者是多個因素共同作用產(chǎn)生的結(jié)果,其中影響A氣田油管腐蝕的重要因素有CO2分壓、Cl-質(zhì)量濃度。

2.1.1 CO2對油管的腐蝕

CO2在無水的環(huán)境中是不會發(fā)生腐蝕的,而在有水的環(huán)境中,CO2極易溶于水形成碳酸,降低了p H值,增加了酸度,使油管發(fā)生腐蝕,腐蝕產(chǎn)物為FeCO3。

當(dāng)溫度低于60℃時,FeCO3膜結(jié)合力和保護(hù)力差,鋼材表面為均勻腐蝕,在60～110℃,腐蝕速率高,腐蝕產(chǎn)物為粗結(jié)晶的FeCO3,這種產(chǎn)物厚而松,以局部腐蝕為主,將產(chǎn)生嚴(yán)重的坑蝕。

2.1.2 Cl-對油管的腐蝕

Cl-主要使油管腐蝕成點孔狀,這是由于凝析液、地層水、殘酸中的Cl-擊穿油管壁上的液膜,導(dǎo)致點蝕核的產(chǎn)生,在Cl-擊穿的地方就成為陽極,未被擊穿的地方就成為陰極,這樣一來就形成腐蝕電池。由于陽極面積比陰極面積小得多,陽極電流密度很大,因此,油管外壁很快被腐蝕成小坑。

A氣田使用的完井液中的Cl-質(zhì)量濃度雖然高達(dá)5.4×104mg/L,但在正常作業(yè)過程中,井內(nèi)高含Cl-的完井液與油管接觸僅1周左右時間,然后會被返排出井筒,同時油管在井下基本處于與氧氣隔離的狀態(tài),因此在這種情況下,Cl-對油管的腐蝕程度較小。

2.1.3 鉻管防腐機(jī)理

Cr不銹鋼表面所形成的腐蝕產(chǎn)物膜薄而致密,保護(hù)性較強(qiáng),材料的腐蝕速率較低,同時通過增加鉻鋼中鉬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),會增加鈍化膜的穩(wěn)定性,鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,會減少Cl-的破壞作用。典型13Cr鋼的化學(xué)成分見表1。

表1 典型13Cr鋼的化學(xué)成分及對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

鉻鋼的腐蝕產(chǎn)物膜的主要成分是FeCO3和Cr(OH)3,而普通碳鋼的腐蝕產(chǎn)物膜主要成分為FeCO3。當(dāng)CO2腐蝕膜中含非晶態(tài)的Cr(OH)3時,該腐蝕膜具有離子透過選擇性,即只許陽離子通過而阻止陰離子通過,從而阻斷了電化學(xué)腐蝕過程中電子的轉(zhuǎn)移,這就是一般含Cr的鋼具有較好耐蝕性的根本原因,同時也不易發(fā)生點腐蝕,通常情況下只發(fā)生緩慢的均勻腐蝕。

2.2 防腐材料選型

A氣田CO2分壓值為0.26～1.68MPa,超過了需要防治CO2腐蝕的最低門限;A氣田采用清潔無固相KCl完井液,該完井液體系性能穩(wěn)定,易于操作,抑制黏土膨脹,同時還可用來提高完井液密度,但是由于體系中少量溶解氧的存在和大量Cl-的引入,加大了體系的腐蝕性。因此,所有與井內(nèi)流體接觸的完井工具、管柱要全部采用防腐13Cr材料。

在材料中添加Cr元素,能有效地提高金屬材料耐CO2腐蝕的性能。13Cr馬氏體不銹鋼管材在150℃以下具有很好的抗CO2腐蝕的能力[5]。

含Cr的鋼有很好的防腐作用,根據(jù)Cr含量的不同,油氣田開發(fā)過程中常用的有1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等含鉻油管。鋼管中含Cr量的不同,鋼材的軟硬強(qiáng)度也不同,其含Cr量越高鋼材越軟。A氣田采用的為13Cr管材,因此鋼管材質(zhì)偏軟,在運輸以及現(xiàn)場操作期間極容易被損壞,加上特殊氣密扣靠金屬變形密封,這使得對現(xiàn)場操作的要求極高。

3 特殊扣油管在現(xiàn)場中的應(yīng)用

A氣田油藏壓力16.48～27.12MPa,油藏溫度122℃,CO2分壓0.26～1.68MPa,該項目共包括9口氣井,其中6口井應(yīng)用了?114.3mm的Ⅰ型特殊扣油管,3口井應(yīng)用了?139.7mm的Ⅱ型特殊扣油管。

其中一口井下入?139.7mm的Ⅱ型特殊扣油管后,從油套環(huán)空試壓500psi(1psi= 0.006895MPa),10min壓力下降30psi;試壓1000psi,10min壓力下降140psi。從油管串內(nèi)打壓2000psi驗證管柱漏失情況,油管與生產(chǎn)套管之間的環(huán)空出口有返出,液量連續(xù)。分析判斷為井下的生產(chǎn)管串發(fā)生漏失。該項目開發(fā)的是氣田,滲漏問題如不及時解決將存在非常大的隱患。通過起出更換所有?139.7mm的Ⅱ型特殊扣油管并改進(jìn)了油管上扣的操作方法,解決了該復(fù)雜情況。起下一趟油管串增加了130h的非生產(chǎn)時間,增加了井控風(fēng)險,增加了復(fù)雜情況出現(xiàn)的概率,超出了費用預(yù)算。

出井的?139.7mmⅡ型特殊扣油管全部運回陸地進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)并進(jìn)行管體探傷,由于點腐蝕較為嚴(yán)重,其中大部分油管更換了接箍,重新車了公扣。浸泡過含氯離子完井液的13Cr油管在空氣中氧氣的作用下發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng),Cr元素在該反應(yīng)過程中起到了催化劑的作用,最終造成了腐蝕。完井作業(yè)采用的是KCl隱形酸完井液,13Cr防腐油管在井下雖然浸泡在富含氯離子的完井液中,但是完井液起到了隔絕空氣的作用,發(fā)生腐蝕的速率較慢。如果管體在富含氯離子的完井液中浸泡過,然后裸露在空氣中,極易發(fā)生點腐蝕。當(dāng)氯離子質(zhì)量濃度在10～104mg/L時,在一定的溫度下,質(zhì)量濃度對腐蝕速率和形態(tài)沒有影響。但是氯離子質(zhì)量濃度大于3×104mg/L時,點蝕速率明顯加快。這種情況是由于金屬表面吸附氯離子延緩了FeCO3保護(hù)膜的形成速度。A氣田所使用的完井液中的氯離子質(zhì)量濃度達(dá)到5.4×104mg/L,部分油管入井浸泡過KCl鹽水,隨后出井裸露在空氣中后,在這個質(zhì)量濃度下,油管點腐蝕速度非?？?。

通過一系列試壓試驗排除了井下工具 (封隔器、壓力計托筒、安全閥、油管掛)以及油管本體故障的可能性。最后通過更換全部油管解決了現(xiàn)場遇到的復(fù)雜情況,該井目前生產(chǎn)正常。分析判斷是在上油管扣的操作過程中出現(xiàn)了問題。通過操作工藝的現(xiàn)場作業(yè)的改進(jìn),進(jìn)一步提高現(xiàn)場操作要求,使得后續(xù)的作業(yè)順利。

4 特殊防腐扣油管操作工藝

4.1 確定扭矩監(jiān)測方法

API對圓螺紋油管推薦了最佳扭矩,最佳扭矩等于接箍滑脫載荷的1%,最小扭矩為最佳扭矩的75%,最大扭矩為最佳扭矩的125%。對于偏梯形螺紋未推薦扭矩,而是規(guī)定以外螺紋應(yīng)上至尾端上三角形符號底邊與接箍對齊為準(zhǔn)。如果緊扣扭矩過大,軸向干擾形成的圓周應(yīng)力過大,過大的圓周應(yīng)力易使接箍發(fā)生應(yīng)力破壞或應(yīng)力形變造成裂紋,從而降低整個油管柱強(qiáng)度,將發(fā)生油管滑脫、接箍破裂等情況,局部應(yīng)力又使油管在腐蝕環(huán)境中的破壞加速;未上至合格扭矩,會使油管不能滿足密封耐壓或使降低了軸向載荷能力的螺紋滑扣。

要提高下油管作業(yè)的質(zhì)量,重點是在下油管作業(yè)中控制緊扣扭矩和緊扣轉(zhuǎn)速。控制緊扣扭矩隨緊扣圈數(shù)、緊扣轉(zhuǎn)速、緊扣時間的變化,從而控制油管螺紋的連接質(zhì)量。主要有4類扭矩曲線監(jiān)測方法:扭矩—圈數(shù)法、扭矩—圈數(shù)—轉(zhuǎn)速法、扭矩—時間法、扭矩—圈數(shù)—時間法。套管螺紋的類型不同,現(xiàn)場作業(yè)中的操作要求也不完全相同。

無論采用哪一種控制方法監(jiān)控下油管作業(yè)的過程,記錄下緊扣扭矩及緊扣圈數(shù)、緊扣轉(zhuǎn)速、緊扣時間的變化曲線,可有效控制油套管螺紋的連接質(zhì)量,提高下油套管作業(yè)的質(zhì)量。由于該氣田開發(fā)作業(yè)使用了特殊扣油管,要求在上扣的過程中實時檢測扭矩隨時間的上升趨勢以判斷上扣的質(zhì)量,確定是否實現(xiàn)了很好的螺紋連接和高氣密性的要求,因此采用的扭矩監(jiān)測方法為扭矩-時間法。

4.2 扭矩曲線的評價

4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)上扣曲線

圖6為標(biāo)準(zhǔn)上扣扭矩曲線。上扣過程中圖中6個元素 (最大扭矩、最小扭矩、最大臺肩扭矩、密封干涉、靠臺階密封、絲扣干涉)的位置反映了上扣的質(zhì)量,這6個元素缺一不可,必須全部合格才能保證上扣操作的質(zhì)量。絲扣干涉表征特殊扣油管的公扣鼻端在觸及密封臺階面之前隨著旋進(jìn)扣數(shù)的增加,扭矩也在直線增加。通過該曲線,操作人員可以判斷上扣速度是否過快,螺紋是否被損壞,是否發(fā)生錯扣?？颗_階密封的特殊油管扣在公扣鼻端的密封面接觸接箍的密封臺階面時會出現(xiàn)密封干涉,扭矩隨時間的曲線斜率要比絲扣干涉曲線斜率大。在公扣密封面與接箍臺階完全接觸后是緊扣過程,曲線的扭矩在很短的時間內(nèi)到達(dá)最佳扭矩,這個過程中公扣前端的密封面與接箍的內(nèi)臺階發(fā)生金屬變形,從而實現(xiàn)有效密封。最大臺肩扭矩這個參數(shù)的設(shè)定是為了使監(jiān)測人員能夠直觀地看到在加大扭矩使密封面發(fā)生金屬變形前,公扣鼻端是否已經(jīng)與接箍的臺階密封面接觸。因此,規(guī)范的上扣操作過程中,以上提到的6個因素都應(yīng)該有較好的體現(xiàn),否則即使螺紋起到了連接作用,臺階金屬密封未必能夠起到密封作用,從而失去了特殊油管扣的作用[6]。

4.2.2 時間軸設(shè)定不當(dāng)

該氣田在進(jìn)行下?139.7mmⅡ型特殊扣油管時采用了扭矩-時間法來監(jiān)測上扣作業(yè)。本來從該曲線 (圖7)上可以看到螺紋干涉曲線、密封面干涉曲線、最大臺階扭矩,但是由于操作人員經(jīng)驗不足,對時間軸設(shè)定不合理,零時刻點的扭矩設(shè)定過高,導(dǎo)致螺紋干涉、密封面干涉、是否超過最大臺階扭矩等信息根本無法獲得。從曲線上僅反映了最大的上扣扭矩在規(guī)定范圍之內(nèi),對在上扣過程中油管螺紋是否已被損壞等信息沒有反映。前面提到的油管串發(fā)生漏失的井,在下入油管串作業(yè)期間存在監(jiān)測儀設(shè)置不當(dāng)?shù)那闆r,很有可能是管柱發(fā)生漏失并最終導(dǎo)致管串被起出更換的直接原因。

4.2.3 臺肩扭矩太高

圖6 標(biāo)準(zhǔn)上扣扭矩曲線

圖7 下?139.7mmⅡ型特殊扣油管時監(jiān)測到的曲線

圖8 臺肩扭矩過大時的扭矩曲線

如果在特殊扣公扣鼻端接觸接箍內(nèi)臺階面之前,達(dá)到或者超過設(shè)定的臺肩扭矩值,則表明上扣的大部分能量消耗在螺紋連接上,造成擠壓金屬密封面使之發(fā)生金屬形變的能量就會較小,這樣不能夠完全實現(xiàn)特殊扣油管的密封 (圖8)。造成這種情況的原因有絲扣油摩擦系數(shù)高,絲扣油不干凈或下入過程中管體沒有對正。遇到這種情況時,需卸開油管扣,清洗并仔細(xì)檢查,如果未發(fā)現(xiàn)黏扣,則重新上扣。

4.2.4 變形或打滑

圖9的前部分曲線完全符合上扣規(guī)范,當(dāng)緊扣使扭矩達(dá)到最小扭矩時,曲線改變了原來的趨勢,曲線斜率越來越小,表明上扣越來越容易,造成這種情況可能是由于油管鉗打滑;另一種較為嚴(yán)重的情況是油管公扣發(fā)生變形造成縮徑或者接箍被撐裂。解決這種情況應(yīng)該卸開扣,清洗并仔細(xì)檢查。如果出現(xiàn)變形,則公母扣需全甩掉,重新校對或更換載荷測定元件,重新檢查系統(tǒng)的設(shè)置。如果沒發(fā)生變形,則檢查鉗子是否打滑,是否需要更換鉗牙。圖10曲線是由鉗子打滑引起的,遇到這種情況應(yīng)該卸扣并清洗檢查。

圖9 油管鉗打滑或油管公扣發(fā)生變形時的扭矩曲線

圖10 鉗子打滑時的扭矩曲線

4.2.5 黏扣

A氣田作業(yè)在下入?139.7mmⅡ型特殊扣油管的過程中,發(fā)生了黏扣的情況。由于黏扣,作業(yè)時共甩掉40根油管。

圖11是上扣期間扭矩隨時間變化曲線的截圖(橫坐標(biāo)為時間,s;縱坐標(biāo)為扭矩,k N·m),當(dāng)?shù)竭_(dá)最大臺肩扭矩后,在緊扣使金屬密封面發(fā)生形變的過程中,出現(xiàn)輪廓明顯的臺階,正常的情況下應(yīng)該是較為平滑的曲線。卸開后檢查發(fā)現(xiàn)油管公扣密封面有黏扣的現(xiàn)象 (圖12)。遇到這種情況,需卸開油管并把公母扣都甩掉。造成這種問題的原因有:工藝上的缺憾,臺階面材質(zhì)較軟;油管扣清洗不干凈或絲扣油內(nèi)有較大的固相顆粒;上扣速度過快,溫度過高造成黏扣。

圖11 上扣期間扭矩隨時間變化曲線

圖12 油管公扣密封面有黏扣現(xiàn)象

5 特殊扣油管的腐蝕和維護(hù)保養(yǎng)

5.1 油管腐蝕

南海東部海域A氣田開發(fā)項目在進(jìn)行完井作業(yè)時,生產(chǎn)管柱漏失,不能正常坐封井下生產(chǎn)封隔器,只得起出管柱進(jìn)行更換。該口井采用的是?139.7mm的13Cr-Ⅱ型防腐油管。

由于生產(chǎn)管柱發(fā)生了漏失,該批油管在運抵陸地后做了全面的檢測和保養(yǎng)。在維護(hù)保養(yǎng)的過程中發(fā)現(xiàn)部分油管公扣鼻端和接箍的密封面有腐蝕坑。腐蝕坑主要出現(xiàn)在油管的低邊且有水漬的地方。特殊扣油管的性能主要體現(xiàn)在其優(yōu)越的密封效果上。為了保證其密封效果,更換了被腐蝕的油管接箍,部分油管公扣被切掉并重新車扣。修理油管扣增加了費用,造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。

5.2 維護(hù)保養(yǎng)

特殊扣防腐油管在保護(hù)密封面方面的要求非常高,而實際作業(yè)中需要進(jìn)行修井或遇復(fù)雜情況需要起出管柱。起出的油管柱需要恰當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng),才能保證其良好的密封性能。

防腐油管應(yīng)盡量置于室內(nèi)干燥的環(huán)境下存放。定期對油管本體及扣進(jìn)行檢查,查看有無變色斑或蝕斑,卸開護(hù)絲檢查密封面上的保儲油的狀況。

不得不進(jìn)行室外存放的防腐油管需加蓋雨布進(jìn)行遮蓋,至少每隔30天滾動一次管子,去掉管體與管體之間的濕氣。由于木條容易吸收周圍環(huán)境的濕氣,因此不宜使用木質(zhì)枕木。在擺放時應(yīng)使一端高一端低,這樣有利于內(nèi)壁上的凝結(jié)水或其他殘留水排出。

從井里起出的油管,應(yīng)該立即用清水沖洗,并把管子的一端抬高放置,以使內(nèi)徑中的凝結(jié)水或其他殘留水排出。水排干后,應(yīng)該對接頭進(jìn)行清洗、晾干、檢查,并涂上絲扣油,帶上干凈且晾干的護(hù)絲。如果需放置較長時間 (超過1周),還應(yīng)該在油管內(nèi)、外壁噴灑一種用于抗鹽水的水溶性腐蝕抑制劑或者在外表面涂上清漆,內(nèi)表面涂礦物油。

6 結(jié)論

1)在大位移井完井作業(yè)過程中油管發(fā)生彎曲使應(yīng)力分布不均,容易導(dǎo)致接箍滑脫,密封失效等嚴(yán)重后果,采用特殊扣油管可以很好地提高油管連接扣的機(jī)械和密封性能。

2)扭矩-圈數(shù)扭矩監(jiān)測法主要適用于API標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋油管,操作特殊扣油管過程中需采用扭矩-圈數(shù)-時間法對扭矩進(jìn)行監(jiān)測。

3)在操作特殊扣油管過程中,需深刻地理解標(biāo)準(zhǔn)扭矩曲線上的6個要素,實際上扣曲線需與標(biāo)準(zhǔn)曲線對比,如出現(xiàn)異常應(yīng)及時采取措施。

4)特殊扣油管尤其是防腐特殊扣油管材質(zhì)較軟,在入井操作的過程中需嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)操作程序。特殊材質(zhì)的特殊扣油管在出井后應(yīng)及時采取妥當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng)措施,以防止公母扣密封臺階面在空氣條件下發(fā)生點腐蝕而造成經(jīng)濟(jì)損失。

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[編輯] 黃鸝

TE983

A

1000-9752(2014)09-0182-07

2014-07-23

金顥(1984-),男,2007年大學(xué)畢業(yè),工程師,現(xiàn)主要從事海上深水鉆完井技術(shù)方面的工作。