節(jié)流管匯儀表法蘭試壓失效分析與對(duì)策

姚 進(jìn)，唐紅偉，劉 洋

（中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探鉆具公司，遼寧盤(pán)錦 124000）

0 引言

2019 年9 月27 日，中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探某鉆井公司某隊(duì)在四川威202HXX-XX 井進(jìn)行井控裝置試壓，現(xiàn)場(chǎng)要求試壓17.5 MPa，在泵壓升至14 MPa 時(shí)，“壓力表+截止閥+三通+傳感器”連接組件突然崩出，出現(xiàn)試壓失效事件。為避免類(lèi)似事件再次發(fā)生，消除試壓傷人風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)展調(diào)查分析，并制定了解決措施。

1 原因分析

1.1 井隊(duì)改變連接方式

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)生試壓失效的節(jié)流管匯儀表法蘭與三通連接組件安裝方式較出廠(chǎng)狀態(tài)產(chǎn)生了變化。該隊(duì)使用的節(jié)流管匯，生產(chǎn)制造日期為2018 年1 月，制造廠(chǎng)家為江蘇咸中石油機(jī)械有限公司。出廠(chǎng)時(shí)，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(cè)面，如圖1 所示。

圖1 出廠(chǎng)安裝方式

現(xiàn)場(chǎng)為采集錄井?dāng)?shù)據(jù)需在節(jié)流管匯上安裝一個(gè)壓力傳感器，由于截止閥無(wú)備用的連接出口，井隊(duì)將出廠(chǎng)時(shí)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(guò)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(xiàn)場(chǎng)安裝方式

1.2 連接螺紋類(lèi)型不一致

儀表法蘭側(cè)面螺紋類(lèi)型為NPT 1/2，井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用三通與之連接外螺紋類(lèi)型為M20×1.5。由于NPT 1/2 是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)60°錐管螺紋，錐度為1∶16，螺紋牙數(shù)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(lèi)型不同，直接連接造成了儀表法蘭側(cè)面螺紋和三通螺紋的嚴(yán)重?fù)p壞，螺紋密封失效，承壓強(qiáng)度降低。

2 解決對(duì)策

統(tǒng)一規(guī)范錄井傳感器螺紋類(lèi)型。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，錄井傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家不同、連接螺紋類(lèi)型不同，不便于現(xiàn)場(chǎng)連接使用，易出現(xiàn)類(lèi)似儀表法蘭與三通連接組件連接試壓失效的問(wèn)題。因此，統(tǒng)一錄井傳感器連接螺紋類(lèi)型為M20×1.5，設(shè)計(jì)錄井傳感器結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。

圖3 錄井傳感器結(jié)構(gòu)

圖4 截止閥結(jié)構(gòu)

淘汰老式三通，使用與儀表法蘭側(cè)面螺紋類(lèi)型匹配的截止閥，二者螺紋類(lèi)型均為NPT 1/2，恢復(fù)出廠(chǎng)時(shí)的安裝方式。為滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)錄井安裝傳感器，對(duì)截止閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，增加一個(gè)連接出口，其出口螺紋類(lèi)型與傳感器螺紋類(lèi)型一致為M20×1.5，設(shè)計(jì)截止閥結(jié)構(gòu)，如圖4 所示。

3 結(jié)論

節(jié)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(lèi)型不一致，螺紋被損壞，承壓強(qiáng)度不夠?；謴?fù)出廠(chǎng)安裝方式，對(duì)截止閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，增加連接出口，統(tǒng)一傳感器螺紋類(lèi)型，便于現(xiàn)場(chǎng)連接安裝錄井傳感器，消除試壓失效風(fēng)險(xiǎn)。