某油田陆地井控试压程序及注意事项

2016-09-18白世星吴廷丰冯恩波王天强车建强

西部探矿工程 2016年8期

关键词：管汇闸板节流

白世星，吴廷丰，冯恩波，王天强，车建强

（胜利石油管理局渤海钻井总公司，山东东营257200）

·石油与钻掘工程·

某油田陆地井控试压程序及注意事项

白世星*，吴廷丰，冯恩波，王天强，车建强

（胜利石油管理局渤海钻井总公司，山东东营257200）

通过简要介绍井控试压的目的及其一般要求，以5000PSI陆地封井器组为例，粗略介绍了它的一些特殊要求，重点阐述了其井控试压的程序及一些注意事项，对其它油田的井控试压有很好的借鉴意义。

井控；试压；5000PSI；BOP；封井器组；试压泵；试压塞；试压杯

1　井控试压的目的

首先，要按照井控标准配齐配全井控设备、设施。

井控试压的目的是消除所有可能的泄露，以便发生溢流或井喷等紧急情况时能够及时控制井口，尽量确保人员、设备和井下的安全。

2　井控试压的一般要求

本文以5000PSI的防喷器组为例进行阐述：

（1）试压频率：

①井控装置安装完毕后；

②钻穿套管鞋之前；

③拆卸或更换闸板、井口或BOP的任何密封件，必须对相应的个体进行单独试压；

④5000PSI及以下的封井器组，每21d必须重新试压，不能延期。

（2）试压介质只能用清水；

（3）低压试到300PSI，高压试到规定值；持续时间至少10min，没有发现明显压降；

（4）必须先试低压，再试高压。如果试完高压后直接降到低压300PSI进行测试，很有可能导致错误的结果。原因是试高压时很有可能激发了密封件的密封性能，导致试低压时依旧能试住；

（5）在被试的阀门上、下游的所有阀门都必须是打开状态；

（6）使用试压塞进行BOP试压时，套管头一侧的闸门必须打开，以便观察泄漏情况；

（7）管柱内部试压时，环空必须敞开；同样地，环空试压时，与它相应的管柱内部必须敞开，以便观察泄漏情况；

（8）使用试压杯试压时，管柱内部必须敞开；并且要注意，施加在试压杯上的所有力的和（试压杯下部管具的重量+所试压力值转换成的重量）不能超过试压杯和管柱的抗拉极限；

（9）可变径闸板要用所有在用的各种尺寸的管柱进行试压，但不包括钻铤和BHA的工具；

（10）试压时只有有授权的人才能进入试压区域进行检查，闲杂人员不得靠近；

（11）泄压后并且确定无圈闭压力，才能对泄露的地方进行检修、更换或紧固螺栓；

（12）试压后必须对封井器组的所有螺栓进行再次检查、紧固，以防松动、泄露；

（13）试压时只准使用试压泵或固井车，不允许使用泥浆泵；

（14）现场也可以在试压桩上对BOP进行试压，安装完成后再对其连接的部分进行试压；

（15）试压必须要有试压曲线和相关记录并存档，且必须包括以下信息：试压日期、井号、司钻签名、带班队长签名以及甲方监督的签名。

3　5000PSI封井器组试压特殊要求

（1）初始试压时的高压值由以下各部分的最低额定工作压力所决定：

①井口（套管头）的额定工作压力；

②闸板型防喷器的额定工作压力；

③压井管线及其闸门的额定工作压力；

④应急压井管线及其闸门的额定工作压力；

⑤节流管线及其闸门的额定工作压力；

⑥节流管汇的额定工作压力。

（2）后续试压的高压值只要大于最大关井套压值即可，其取决于某些特殊的情况：如地层压力、地层破裂压力梯度或预计的地层破裂压力梯度，以及套管抗内压的强度等；

（3）环形防喷器试压时的高压值，不管是初始试压还是后续试压，都只试到其额定工作压力的70%或上述选取的最低额定工作压力；

注意：只要是不超过套管抗内压的80%，就有可能会用到试压杯来试高压。

（4）从下旋塞至泥浆泵的各部件的（即旋塞、IBOP、水龙带、立管闸门组、地面管汇等）高压试压值应与BOP试压时的高压值一样，不管是初始试压还是后续试压，只要不超过它们的额定工作压力即可；

（5）液控管线和液控管线排等初始试压时应试到远程控制台蓄能器组的额定工作压力；后续口井试压时或维修后，都应试到其额定工作压力；

（6）安装完成后，套管试压应试到其抗内压的80%；

（7）套管串试压应和BOP试压一块，用试压杯试到其抗内压的80%；同时，也可以测试套管头上的侧闸门，确保套管和套管头的完好性，以防泄漏。

4　试压程序

图1即为5000PSI封井器组的配置及管汇编号图，试压时即按照此图进行，但需注意压力源的方向，且最好按照本文的试压顺序进行。

（1）试压前，如套管头内有防磨套，必须先将其取出，等试压完成后在视具体情况将其装入或不装；

（2）拆掉压井、辅助压井管线上的单流阀；

（3）功能测试和流体测试（试压前）：

①测试封井器组的开关是否正常，管封和环形防喷器在空井的情况下不允许关闭；

②开泵用清水冲洗节流、压井管线、放喷管线，以及液气分离器等，确保无堵塞。

4.1套管和套管头试压

井口套管或套管头试压通常采用试压杯。从套管头侧闸门处排空防喷器组里面的泥浆，且在试压杯下边接2柱钻杆，试压杯的下入深度通常在60′～90′（有时根据现场监督的要求来确定），下到位后将环空灌满清水。压力测试之前需要根据套管的抗内压强度、套管头的承压等级来确定压力测试值。

注意：若套管内充满泥浆，在试压杯下入的过程中，泥浆会从钻柱内部返出。

试压程序如下：

（1）将试压泵连接到压井管线，打开4#HCR（Hy-draulic control gate valve，即液动平板阀）、5#闸门；

（2）打开节流管线、管汇的所有手动平板阀和节流阀，关闭节流管线上的7#HCR（液动平板阀）；

（3）关闭套管头最外面的1#HCR（液动平板阀）和3a#闸门；

（4）关闭上管封闸板；

（5）用试压泵通过压井管线打压，同时监控、记录测试压力，检测套管的完好性；

（6）打开套管头最外面的1#HCR（液动平板阀）和3a#闸门，关闭里面的2#闸门和3#闸门，对其进行压力测试；

（7）通过试压泵进行泄压，打开上管封闸板；

（8）起出钻杆和试压杯。

4.2剪切全封或全封闸板试压

（1）在套管头顶丝全部松开的情况下，用钻杆将试压塞放入套管头内，上紧顶丝，退出钻杆；

注意：

①在试压塞下入之前，从套管头侧闸门处排空防喷器组里面的泥浆，等试压塞坐到位后，再灌满清水，并确保套管头上的侧闸门都处于打开状态；

②在下入试压塞之前，将试压塞上的小丝堵（VRP，即Valve Removal Plug）卸下来收好，以方便后面用泥浆泵往封井器组里面灌满清水和试压。

（2）连接压力源至压井管线，打开压井管线上的4#HCR（液动平板阀）和5#闸门；

（3）打开节流管线、管汇的所有手动平板阀和节流阀；

（4）打开套管头上的所有闸门，关闭节流管线上的7#HCR（液动平板阀）；

（5）关闭剪切全封或全封闸板；

（6）通过压井管线打压，观察并记录试压压力，先进行低压测试至300PSI，再进行高压测试；

（7）通过试压泵进行泄压，打开剪切全封或全封闸板。

注：该步骤可同时测试剪切全封或全封闸板和节流管线上的7#HCR（液动平板阀）。

4.3环形防喷器试压

（1）下入钻杆（最好是1根钻杆和1根短钻杆）与试压塞对扣，用链钳上紧；

注：可通过泥浆泵往封井器组里面灌满清水。

（2）将试压泵连接到试压钻杆上（需要三通接头和试压油壬）；

（3）关闭压井管线上的4#HCR（液动平板阀），打开压井管线上的其它所有闸门，并再次确认压井管线上的单流阀是否移除；

（4）先打开节流管线、管汇上的全部闸门，然后关闭节流管汇最外端的20#、21#、22#、23#、24#闸门；

（5）确认套管头上的1#HCR（液动平板阀）、2#、3#、3a#闸门全部打开；

（6）关闭环形防喷器，通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试至环形防喷器额定工作压力的70%。并核实节流管汇19#闸门上面压力表的精确性；

（7）通过试压泵进行泄压，打开环形防喷器。

注：通过上述测试可以同时进行环形防喷器，节流管汇20#、21#、22#、23#、24#闸门以及压井管线4#HCR（液动平板阀）的试压。

4.4上管封闸板试压

环形防喷器试完压后，无需改变任何闸门的状态或试压钻具组合，紧接着对上管封进行测试（注意保持封井器组里面充满清水），具体程序如下：

（1）关闭节流管汇15#、16#、17#HCR（液动平板阀）、18#、19#闸门，打开最外端的20#、21#、22#、23#、24#闸门；

（2）关闭上管封闸板，通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试。通过19#闸门上面的压力表压力是否为零来判断该闸门是否刺漏；

（3）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤可同时测试上管封闸板和节流管汇的15#、16#、17#HCR（液动平板阀）、18#、19#闸门。

4.5液、手动节流阀试压

（1）打开节流管汇15#、16#、18#、19#闸门；

（2）关闭节流管汇上的2个SWACO超级液动节流阀、手动节流阀和17#HCR（液动平板阀）；

（3）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，如有可能的话，记录压降（或泄压）时间。然后再进行高压测试至2500PSI以上（但不要超过10000PSI）。目的是为了确保节流阀没有被刺漏，并在压井的情况下具有可操作性且能施加并维持足够的回压；

（4）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对2个SWACO超级液动节流阀、手动节流阀、17#HCR（液动平板阀）和4#HCR（液动平板阀）进行试压。

4.6节流管汇闸门试压1

（1）打开节流管汇15#、16#、17#HCR（液动平板阀）、18#、19#闸门；

（2）打开节流管汇上的2个SWACO超级液动节流阀和手动节流阀；

（3）关闭节流管汇11#、12#、14#闸门；

（4）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（5）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对11#、12#、14#闸门进行试压。

4.7节流管汇闸门试压2

（1）打开节流管汇11#、12#、14#闸门；

（2）关闭节流管汇9#、10#、13#闸门；

（3）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（4）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对9#、10#、13#闸门进行试压。

4.8节流管汇闸门试压3

（1）打开节流管汇9#、10#、13#闸门；

（2）关闭节流管汇8#闸门；

（3）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（4）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对8#闸门进行试压。

4.9节流管线HCR试压

（1）打开节流管汇8#闸门；

（2）关闭节流管线7#HCR（液动平板阀）；

（3）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（4）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对7#HCR（液动平板阀）进行试压。

4.10节流、压井管线闸门试压

（1）打开节流管线7#HCR（液动平板阀）；

（2）关闭节流管线6#闸门；

（3）打开压井管线4#HCR（液动平板阀）；

（4）关闭压井管线5#闸门；

（5）关闭上管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（6）通过试压泵进行泄压。

注：该步骤是对5#、6#闸门进行试压。

4.11下主管封闸板试压

（1）打开上管封闸板；

（2）关闭下主管封闸板（确保封井器组里面充满清水），通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（3）通过试压泵进行泄压。

4.12下小管封闸板试压

（1）打开下主管封闸板；

（2）松开套管头顶丝，起出大直径钻杆和试压塞；更换为小直径钻杆和试压塞，待试压塞坐入套管头后，上紧顶丝；

注意：

①在试压塞下入之前，从套管头侧闸门处排空防喷器组里面的清水，等试压塞坐到位后，再灌满清水，并确保套管头上的侧闸门都处于打开状态；

②在下入试压塞之前，将试压塞上的小丝堵（VRP，即Valve Removal Plug）卸下来收好，以方便用泥浆泵往封井器组里面灌满清水和试压。

（3）关闭下小管封闸板，通过试压钻杆打压，先进行低压测试至300PSI，然后再进行高压测试；

（4）通过试压泵进行泄压，打开下小管封闸板。

虽然实际试压时，按照现场甲方监督的要求，次序可能略有不同，但最终的目的是：每一个单独的个体，如：封井器的每一副闸板，以及节流、压井管汇的各个闸门，还有相关的节流、压井管线等都必须进行压力测试，且压力方向必须是由井眼流向各个对应的个体，低压300PSI，高压试到规定的压力值，持续时间至少10min。

5　试压注意事项

（1）用试压塞（或堵塞器）试压时：一定要将套管头侧闸门打开，放掉封井器组里面的泥浆，然后再下放试压塞并下压20KLBS，确保坐到位。曾有案例：在套管头侧闸门未打开的情况下，且试压塞没有完全坐到位就开始试压，试到高压时，将试压用的1柱钻杆顶弯。其中一主要原因就是：因为试压塞没有坐到位，导致压力通过缝隙传到试压塞的底部，将钻杆顶弯；如果压力很高，还有可能憋漏薄弱地层，导致井下情况复杂化；

（2）用试压杯（或皮碗）试压时：一定要注意，施加在试压杯上的所有力的总和（试压杯下部管具的重量+所试压力值转换成的重量）不能超过试压杯和管柱的抗拉极限；

（3）钻具组合中带有浮阀或回压凡尔试压时：一定要注意，泄压时一定要从环空泄压（可从节流管汇泄压），从管柱内部是泄不掉环空压力的；

（4）当上水泥浆罐已配备好油基泥浆，试压完毕泄压时，千万不要从泵房的低压管线泄压，以免污染油基泥浆，可从节流管汇泄压；

（5）当测试下管封时，如果试压钻杆和试压塞之间有配合接头且这些接头的外径与所试下管封不符时，一定要注意，不能让闸板关闭在这些位置，要么试不住压，要么损坏接头或闸板，此时可以采用试压杯进行试压。例如：测试4″下管封时若采用4-1/2″IF试压塞时，4″钻杆为XT39扣型，此时可能会用到1～2个配合接头，这样的话关闭4″下管封很有可能会在这些配合接头的位置，所以要提前测量好长度或打开下管封进行核实，以确保安全高效地进行试压；

（6）有时会用到RTTS（RETRIEVABLE TEST TREAT SYSTEM）对封井器组或井内套管串进行试压，以确定井内压力或套管串密封情况，例如：判断漏失或溢流位置。待RTTS工具坐到位后，要对其座封情况进行测试，若用管封测试，需注意送入钻具的重量是否足以平衡该测试压力，若不能，千万不要将送入钻具从RTTS上倒开。曾有案例：RTTS工具坐到位后，有位监督将其2柱4″送入钻具倒开，然后开始试压。低压300PSI没有一点问题，但当高压测试至1700PSI时，该压力将4″送入钻具上顶，导致2根4″钻杆严重弯曲变形。