驗竄找漏工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

劉敬黨

摘要：驗竄找漏是油田修井作業(yè)中的一項重要工藝技術(shù)，目前國內(nèi)外所采用的驗竄找漏工藝技術(shù)工藝技術(shù)不合理，存在一些缺點和重大的安全隱患，為解決這些問題，經(jīng)過不斷研發(fā)，設(shè)計成功了全新的驗竄找漏工藝新技術(shù)，不但解決了現(xiàn)有驗竄找漏施工工藝技術(shù)的許多缺點，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，必將成為今后驗竄找漏施工工藝中指導(dǎo)性工藝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：驗竄;找漏;研究;應(yīng)用

一、技術(shù)背景

油田開發(fā)過程中，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、漏點等，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)，因而對油氣水井進(jìn)行驗竄找漏，這項施工是油田修井作業(yè)中的一項重要工藝技術(shù)，根據(jù)施工檢測的情況，決定下步施工的具體方案措施，來恢復(fù)油氣水井的正常生產(chǎn)。原來采用的211封隔器時，由于封隔器底部是滑道，當(dāng)井內(nèi)出現(xiàn)溢流及井噴時使封隔器不能轉(zhuǎn)換滑道，給搶裝井口帶來非常大的麻煩，出現(xiàn)井噴無法控制的局面，因此后來要求不采用這種封隔器進(jìn)行驗竄找漏。目前采用的驗竄找漏封隔器為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，因此在驗竄找漏工藝管柱中必然存在一定的液柱及壓力，驗竄找漏后上提管柱，封隔器不解封，上提驗竄找漏管柱就會造成抽吸現(xiàn)象，易于造成井噴，另外管內(nèi)存在的液柱，在起管的過程中也易于造成環(huán)境污染，給操作工人的勞動環(huán)境造成很大影響。

二、驗竄驗漏工藝技術(shù)研究

驗竄找漏工藝技術(shù)存在一些不足及較大的安全隱患，我們根據(jù)生產(chǎn)實際情況，確定了驗竄找漏工藝技術(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)所涉及到的最為簡便快捷的方法就是采用封隔器法，我們針對封隔器法具體技術(shù)研究方案及思路有如下幾種：

（一）驗竄找漏封隔器的選擇

1、Y211封隔器

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

2、Y441封隔器

這種封隔器設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，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，只是對于單次驗竄找漏較為適用，座封工作壓力6 Mpa開始，座封壓力達(dá)到16Mpa，如果在驗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，節(jié)流器開始打開工作，Y441封隔器就不能工作及座封，因此不適合多次及雙級封隔器的驗竄找漏。

3、Y221封隔器

這種封隔器較為常見，壓縮式封隔器，單向卡瓦支撐，轉(zhuǎn)動管柱座封，上提解封，如果在驗竄找漏施工中，局限性較小，1，由于是轉(zhuǎn)動管柱座封只能采用單級封隔器;2，在上部套管驗竄找漏時，由于管柱負(fù)荷較小，因此不易座封，造成施工表相的混淆，不知道是沒驗住還是封隔器未座封;3，旋轉(zhuǎn)管柱座封給施工帶來很大難度，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)計的一種井下工具，結(jié)構(gòu)簡單，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，節(jié)流器才打開，液體從閥內(nèi)流出，對需要驗竄找漏的井段進(jìn)行驗證，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)的危險性，必須堅決取締。

（二）工藝管柱的設(shè)計

綜上所述，各種封隔器的優(yōu)缺點，及使用過程中易于出現(xiàn)的弊端，決定采用K344封隔器做為驗竄找漏工藝管柱中的工具，但針對目前國內(nèi)外這項工藝管柱中存在的缺點及安全隱患必須進(jìn)行整改，設(shè)計一種安全適用的驗竄找漏工藝管柱。

為了解決目前驗竄找漏工藝管柱中的嚴(yán)重問題，設(shè)計了一種組合式余壓開關(guān)，安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，可以當(dāng)做球座、絲堵，同時又可進(jìn)行返洗井。組合式余壓開關(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。

（三）工作原理：

將組合式余壓開關(guān)安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，上接封隔器及壓差閥，驗竄時向油管內(nèi)泵入液體，當(dāng)泵壓排量逐步上升時，底部組合式余壓開關(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，管柱內(nèi)液體推動閥芯壓縮彈簧下行，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，此時封隔器已經(jīng)座封，管柱內(nèi)壓力繼續(xù)升高，壓差閥開始打開，對進(jìn)行驗竄驗漏的井段進(jìn)行驗證，當(dāng)驗竄驗漏結(jié)束后停泵，這時管柱內(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)，此時組合式余壓開關(guān)開始工作，當(dāng)壓力低于0.5Mpa時，組合式余壓開關(guān)彈簧推動閥芯上移，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，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，驗竄驗漏后需要上提管柱時，油管柱內(nèi)所產(chǎn)生高于套管的液面，由組合式余壓開關(guān)泄出。

一種泄壓開關(guān)閥及油氣井驗竄，驗漏用管柱已經(jīng)獲得國家實用新型專利，專利號：ZL201520091770.1

三、技術(shù)創(chuàng)新點：

1、解決了目前水力壓差封隔器解封的難題;

2、避免了因為水力壓差封隔器不解封造成的井噴事故隱患;

3、有效改善了現(xiàn)場操作工人的工作環(huán)境;

4、避免了環(huán)境污染問題的出現(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)簡單，實用;

9、巧妙解決驗竄驗漏施工中憋壓與泄壓之間的矛盾;

10、減少了驗竄驗漏工藝管柱中安裝的絲堵;

11、對今后國內(nèi)外驗竄找漏工藝技術(shù)具有指導(dǎo)性意義。

四、結(jié)論

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

（作者單位：遼河油田公司錦州采油廠）