郭彪(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引言

油氣井井口裝置是指油管四通、套管四通及相關(guān)配件，是用于懸掛、支撐、控制、調(diào)節(jié)等的采油氣設(shè)備，其密封性尤為重要[1]?？衫檬謮罕帽萌胍簤河蛯?duì)油管四通、套管四通進(jìn)行試壓，可利用泥漿泵泵入清水對(duì)油/套管四通相關(guān)的平板閥試壓，驗(yàn)證井口裝置密封可靠[2]。防噴器組是用于試油、修井、鉆完井等作業(yè)過程中關(guān)閉井口，防止井噴事故發(fā)生，是油田常用的防止井噴的安全密封井口裝置[3]。

渤海油田油氣年產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到3 000萬t油當(dāng)量[4]，僅自營(yíng)油氣田年修井工作量500余井次，修井作業(yè)中面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)是井噴失控。渤海油田生產(chǎn)管柱裝有地面控制井下安全閥和固定在油管外壁的φ6.35 mm液壓控制管線(以下簡(jiǎn)稱“液控管線”)，可通過井口控制盤實(shí)現(xiàn)對(duì)井下安全閥的控制。修井作業(yè)拆完采油樹后，部分井要先從油管掛頸部處回接液控管線，再?gòu)南峦习惭b升高立管、防噴器組在油管四通上，如圖1所示，接著將液控管線引至鉆臺(tái)、從鉆臺(tái)下入提升油管至油管掛頸部絲扣，提升油管和液控管線構(gòu)成了傳統(tǒng)的井口試壓裝置，可利用其對(duì)防噴器組、升高立管試壓。試壓目的是為了在出現(xiàn)溢流時(shí)井控設(shè)備可對(duì)油氣井的壓力進(jìn)行有效的控制[5-6]，試壓合格后方可作業(yè)。同時(shí)液控管線回接至油管掛處，可實(shí)現(xiàn)反循環(huán)洗壓井以及方便處理臨時(shí)復(fù)雜情況，如生產(chǎn)管柱遇卡需下入鋼絲、電纜工具串，過電纜封隔器膠筒無法解封導(dǎo)致憋壓等。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，液控管線回接后，關(guān)閉半封閘板防噴器進(jìn)行試壓，試壓值至12.41 MPa時(shí)，閘板防噴器芯子處出現(xiàn)刺漏，壓力持續(xù)下降，無法達(dá)到防噴器設(shè)計(jì)試壓值，同時(shí)閘板防噴器液控管線被擠扁，如圖2所示，會(huì)對(duì)閘板防噴器半封芯子造成一定損害，研究一種專用油管提升裝置迫在眉睫。

圖1 典型地面防噴器示意圖

圖2 擠扁的φ6.35 mm液控管線

1 專用油管提升裝置實(shí)驗(yàn)

針對(duì)修井傳統(tǒng)井口試壓裝置達(dá)不到防噴器試壓值的問題，實(shí)驗(yàn)研發(fā)了專用油管提升裝置—新型井口試壓裝置，如圖3、圖4所示。此裝置將井口套管母接頭提前接在油管掛上，安裝立管后，直接通過油管提升套管公接頭連接，液控管線通過提升上下接頭隱藏在油管內(nèi)部(見圖4(b))，避免半封閘板防噴器試壓時(shí)對(duì)液控管線的傷害。

圖3 專用油管提升裝置示意圖結(jié)構(gòu)

圖4 專用油管提升裝置實(shí)物

1.1 專用油管提升裝置組成

專用油管提升裝置主要分兩個(gè)系統(tǒng)：一是油管提升功能，其主體是一根φ88.9 mm外加厚油管及油管短節(jié)，油管短節(jié)可根據(jù)實(shí)際修井油補(bǔ)距配長(zhǎng)，可以達(dá)到普通油管提升的功能，裝置內(nèi)通徑76 mm。二是井下液控管線聯(lián)通功能，液控管線貫穿整個(gè)工具，上下連接后可以直接控制井下液控管線。

1.2 專用油管提升裝置實(shí)驗(yàn)過程

裝置設(shè)計(jì)、制造出來后，通過裝置整體試壓和液控管線線路試壓室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了工具的可靠性。

1.2.1 裝置整體試壓

試壓步驟：如圖5所示，將裝置上下連接φ88.9 mm外加厚油管短節(jié)；將裝置一端鏈接絲堵堵死；在裝置腔體內(nèi)灌滿液壓油；另一端接上試壓接頭連接注油泵，注油泵打壓20.52 MPa，穩(wěn)壓15 min壓力不降，穩(wěn)壓合格，試壓曲線如圖6所示。

圖5 專用油管提升裝置整體試壓

圖6 專用油管提升裝置整體試壓曲線

1.2.2 液控管線試壓

試壓步驟：裝置上端液控管線連接手壓泵。下端井口套管母接頭上液控管線孔用絲堵堵死。手壓泵打壓至35 MPa，穩(wěn)壓10 min壓力不降，穩(wěn)壓合格。

2 專用油管提升裝置現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了專用油田提升裝置的可靠性后，在渤海油田某平臺(tái)修井現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明專用油管提升裝置可應(yīng)用于修井。試驗(yàn)步驟：

(1)拆采油樹。

(2)結(jié)合該井修井油補(bǔ)距，在油管掛與導(dǎo)入母接頭之間配長(zhǎng)4 m長(zhǎng)的φ88.9 mm外加厚油管短節(jié)，然后用液控管線連接油管掛與導(dǎo)入母接頭，如圖7所示。

(3)安裝升高立管至油管四通，如圖8所示。海上地面井口裝置和采油樹的油管掛頸部為偏心結(jié)構(gòu)，頸部中心點(diǎn)至升高立管最近距離大于井口套管公接頭最大半徑94 mm，也就是井口套管公接頭不與升高立管接觸，實(shí)現(xiàn)升高立管與四通對(duì)接。

圖7 導(dǎo)入母接頭與油管掛對(duì)接

圖8 安裝升高立管至油管四通

(4)組下導(dǎo)入公接頭(圖9)及以上部分，與導(dǎo)入母接頭對(duì)接，實(shí)現(xiàn)裝置整體回接作業(yè)。

圖9 組下導(dǎo)入公接頭及以上部分與導(dǎo)入母接頭對(duì)接

(5)在鉆臺(tái)處，連接油管回接工具至手壓泵，打壓35 MPa開啟井下安全閥，穩(wěn)壓15 min，驗(yàn)證裝置各處密封性合格。

3 新型修井井口試壓裝置探索

專用油管提升裝置解決了部分井修井時(shí)回接井下安全閥液控管線的問題，但現(xiàn)場(chǎng)部分電潛泵機(jī)采井修井時(shí)遇到過防噴器試壓時(shí)過電纜密封滲漏，導(dǎo)致試壓值達(dá)不到設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象。修井井口裝置作為井控和安全的關(guān)鍵裝置，未來將從油管掛電纜穿越孔專用電纜堵頭實(shí)現(xiàn)突破。

油管掛電纜穿越孔密封裝置分為整體密封和橡膠填料式密封，如圖10所示。在對(duì)防噴器進(jìn)行試壓時(shí)，電纜容易受高壓流體時(shí)導(dǎo)致電纜脫落，無法對(duì)防噴器密封性能有效測(cè)試。油管掛電纜穿越孔密封死堵裝置可解決電纜無法承受高壓的問題。針對(duì)該試壓薄弱點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種專用密封死堵，在電纜截?cái)嗪螅惭b在電纜上部，電纜穿越孔專用電纜堵頭(圖11)隔離原電纜密封，保證試壓時(shí)電纜不承壓；防止油管掛上凸出的電纜受到壓力脫落，保證井口裝置的密封性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)防噴器進(jìn)行有效試壓。該裝置目前已設(shè)計(jì)成型，待投入試驗(yàn)應(yīng)用階段。

圖11 專用電纜堵頭

4 結(jié)語(yǔ)

專用油管提升裝置可實(shí)現(xiàn)液控管線與油管回路相區(qū)分且互不干擾，符合半封閘板防噴器設(shè)計(jì)試壓值標(biāo)準(zhǔn)，保證了井控安全。同時(shí)也能滿足修井作業(yè)各類復(fù)雜情況處理的需求，保障了修井作業(yè)的順利高效開展。建議下一步加快應(yīng)用油管掛電纜穿越孔密封死堵裝置，構(gòu)建新型井口試壓裝置體系，滿足不同類型的修井作業(yè)試壓需求。

圖10 電纜密封結(jié)構(gòu)圖