雅达油区合金油套管施工技术

李华 李呈祥 种法强 于杰 吕健

（1.胜利石油管理局黄河钻井管具公司，东营 257000；

2.胜利石油管理局黄河钻井总公司钻井四公司，东营 257000）

雅达油区合金油套管施工技术

李华1李呈祥2种法强1于杰1吕健1

（1.胜利石油管理局黄河钻井管具公司，东营 257000；

2.胜利石油管理局黄河钻井总公司钻井四公司，东营 257000）

伊朗雅达瓦兰油田属高含硫化氢区块，为了提高井内油套管防腐蚀性，延缓油套管在高含硫化氢地层中的使用寿命，在高含硫化氢层段需要下入合金油套管。根据合金油套管表面软处理的原则，分析雅达地区施工现场合金管摆放、VAMTOP扣保护、优选设备参数等技术措施，探讨如何实现合金管体损伤最小化，并有效减弱入井管串的腐蚀，保证上扣质量，避免管串泄露。

合金管；防腐性；密封性；技术措施；雅达油田

针对雅达油田H2S严重腐蚀油套管的问题，选用合金管作为完井管串。然而在现场施工时，对合金管本体保护措施不当和VAM-TOP扣的上扣扭矩控制不精确而影响合金管的使用质量，出现试压无效和表面严重腐蚀现象，从而导致严重丝扣泄露，井下管串的安全隐患突显。这些问题往往缩短合金管的使用寿命，增加施工成本，延缓施工周期。因此，提高合金管的施工技术，保证合金管入井前材料的防腐性能和提高VAM-TOP的上扣质量至关重要。

1 雅达油区合金油套管情况

雅达油区使用的合金管钢级为SM2535-110，扣型为Vam Top，提供了在最严酷条件下的气密封性。其螺纹牙型是一个改进的梯型扣,-3°的倒角度可以保证在强拉伸的情况下仍保持接箍和管体的连接。锥型的金属对金属的密封，以及倒角度的扭矩台肩，提供了非常良好的密封性能。接箍中心过盈配合，长台肩的组合目的在于减小丝扣内部的扰流和能量损失。

表1 SM2535-110合金管化学成分（质量分数） %

2 现场施工

合金管在国外油田使用广泛。合格的合金管只有在运输、包裹和入井作业中严格按照规范执行，才能较好地发挥其特有性能。但在油田实际应用中，部分施工单位设备情况、操作水平、人员素质和使用经验等并不能满足要求。下面结合雅达油区施工经验，总结合金管施工时的注意事项。

2.1 合金套管场地摆放的防护工作

（1）做好合金管防潮、防污、防弯曲措施。现场施工时，选用3个高度0.5m以上的管排架，且每两个管排架间距约2.5m，保证管架面在同一水平面。同时管架、坡道、门柱等表面铺设5~8mm的胶皮,当摆放合金管时，就会受力均匀，不会弯曲变形，起吊合金管时，不易直接与铁质接触。这样可使合金管尽量远离碳钢套管，有效避免了合金管直接与铁质物体接触，将碳钢的污染最小化。此外，使用没薰蒸的垫木作为垫料，防止垫料中含有氯化物或溴化物腐蚀合金套管。

（2）避免合金管机械损伤。在进行合金管吊装作业时，采用质量可靠的尼龙吊带，禁止直接使用钢丝绳。完全采用符合API SPEC 5CT标准的尼龙通径规，通径时保持平稳、小心，避免通径规碰伤螺纹［1］。

图1 管排架的包裹和合金管摆设

2.2 合金管扣的清洗与螺纹和密封面的检查

现场采用不含盐的高压水枪和尼龙刷对合金管的螺纹、密封面及其护丝进行彻底清洗，直至全部螺纹和密封面裸露处无其他杂物。然后用干净的棉纱擦净，待干燥之后戴上干净的原装护丝，避免螺纹和密封面被污染［2］。加大对其螺纹和密封面的检查力度，避免使用已损伤的合金管入井。

2.3 设备参数的优选

在合金管施工时，合理的施工设备能有效减小合金管的损伤，保证其防腐性能。我们使用整体式浮动式油管钳、镀铬侧开式吊卡、无牙痕安全卡瓦、无牙痕气动卡盘以及微牙痕套管钳、尼龙对扣器等设备及工具。实践证明，这些设备的利用极大地保护了合金管，保证了其入井前的防腐和密封性能。

应用浮动式油套管钳的作用有以下几点：

（1）解决了上扣过程中易产生弯曲、剪切应力以及冲击的问题，扭矩曲线清晰明了，为技术人员分析上扣质量提供了保障，完全符合VAM-TOP合金套管施工中对台肩扭矩值的技术要求，充分保证了施工质量。

（2）主钳和背钳钳头直接抱紧合金管，避免了钳头爬坡过程中与套管摩擦而产生刮痕[3]。

（3）夹持接箍上半部可能出现一定程度的弹性变形，导致上扣扭矩增大，造成黏扣和发生扭矩达到要求或而拧接位置却不到位。调整背钳夹持位置，使背钳夹持在接箍下半部或本体位置，可避免此类现象。

无/微牙痕设备的应用，避免载重设备在合金油套管表面的尖锐影响而留下较大刮痕现象，同时我们采用了包角型钳牙和卡瓦体，增加钳牙与套管的接触面积，从而将压力分散在更大的接触面积上以减少牙痕。

尼龙对扣器的应用，大幅加快了施工过程中对扣的效率，避免了油套管公扣下放进入母扣时易碰伤扣或错扣的现象，有效地保护了螺纹密封面，并防止了错扣。

2.4 丝扣油的规范使用

雅达油区施工时，采用专用尼龙丝扣刷和符合API RP 5A3标准的Shell HP Type 3丝扣油，积极做好丝扣油的防污工作。使用前，将丝扣油充分搅拌均匀，防止颗粒、沙子、棉纱、灰尘等异物进入其中，涂抹丝扣油时，将所有合金管公扣和母扣的螺纹及密封面均匀涂一层丝扣油，螺纹轮廓清晰可见。

2.5 扭矩的精确控制

合金管特殊扣设计均为VAMTOP特殊扣，该扣为金属对金属密封，扭矩起升快，往往在施工中靠扭矩-圈数扭矩控制仪的自动切断液压源来控制上扣扭矩，从而实现安全施工[4]。

然而在现场施工过程中，经常会出现扭矩冲高现象，产生这种现象主要是由于电磁溢流阀不能及时切断所致。为此，我们从以下几方面进行改进：（1）增大电磁溢流阀的流量通道；（2）改变电磁溢流阀安装位置，由传统的钻台下液压站放至钻台面，缩短电磁溢流阀回油管线的距离；（3）调节系统压力，根据合金管的上扣扭矩，确定合适的系统压力，在溢流阀处进行调节锁定，避免系统压力过高导致扭矩冲高。

当上扣扭矩达到要求时，计算机输出控制信号，电磁溢流阀打开，使液压动力站高压出口与低压回路连通，造成液压短路泄压，动力钳因失去液压动力立即停止运转，从而达到精确控制油套管上扣扭矩的目的[3]。

2010年6月在雅达油田F18井首次应用合金管施工技术。在该井3 693～3 943m层段下入33根钢级 SM2535-110、扣型 VAMTOP、重量 32#、外径177.8mm的合金管，套管钳对合金管的咬痕0.10mm，效果尚佳。在施工中精确控制扭矩，保证上扣曲线的标准性，减小套管表面的咬痕，减轻H2S对入井合金管的腐蚀。截至2011年7月，该技术在雅达高含硫化氢油田共应用36井次。

3 结 语

合金管施工技术的应用，能有效减轻H2S对管柱的腐蚀，延缓套管和油管的使用寿命。为高含硫化氢油气田生产开发提供技术支持。因此，加大合金管规范使用的宣传力度，展开集中培训，认识合金管规范的施工非常重要。

[1]吕庆钢.对特殊扣油管入井作业中存在问题的认识和建议[C]//非API石油管工程技术国际研讨会论文集.北京：2005：67-76.

[2]龚伟安.略论套管螺纹密封性能与紧扣扭矩和圈数的关系[J].石油机械，1995，23（1）:17-24.

[3]夏祖国.微牙痕下套管技术在川东北高含硫气田的应用[J].石油机械，2008，36（7）:69-71.

[4]史交齐.对上扣扭矩的重新认识 [J].石油工业技术监督,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

李华（1984-），男，湖北江陵人，助理工程师，研究方向为油田钻井。