验窜找漏工艺技术研究与应用

2018-04-26刘敬党

科学与技术 2018年10期

刘敬党

摘要：验窜找漏是油田修井作业中的一项重要工艺技术，目前国内外所采用的验窜找漏工艺技术工艺技术不合理，存在一些缺点和重大的安全隐患，为解决这些问题，经过不断研发，设计成功了全新的验窜找漏工艺新技术，不但解决了现有验窜找漏施工工艺技术的许多缺点，而且施工效率高，施工效果好，避免了环境污染，杜绝了重大的安全隐患，必将成为今后验窜找漏施工工艺中指导性工艺技术。

关键词：验窜;找漏;研究;应用

一、技术背景

油田开发过程中，由于固井质量、油层出砂、套管腐蚀、修井作业等因素，导致出现套管外窜槽、漏点等，严重影响油井的正常生产，因而对油气水井进行验窜找漏，这项施工是油田修井作业中的一项重要工艺技术，根据施工检测的情况，决定下步施工的具体方案措施，来恢复油气水井的正常生产。原来采用的211封隔器时，由于封隔器底部是滑道，当井内出现溢流及井喷时使封隔器不能转换滑道，给抢装井口带来非常大的麻烦，出现井喷无法控制的局面，因此后来要求不采用这种封隔器进行验窜找漏。目前采用的验窜找漏封隔器为Y344封隔器，在工艺管柱中必须安装定压阀，由于节流器在一定压力下才能够打开，因此在验窜找漏工艺管柱中必然存在一定的液柱及压力，验窜找漏后上提管柱，封隔器不解封，上提验窜找漏管柱就会造成抽吸现象，易于造成井喷，另外管内存在的液柱，在起管的过程中也易于造成环境污染，给操作工人的劳动环境造成很大影响。

二、验窜验漏工艺技术研究

验窜找漏工艺技术存在一些不足及较大的安全隐患，我们根据生产实际情况，确定了验窜找漏工艺技术的研究工作，必须有效解决生产工艺技术中出现的漏洞，井下作业所涉及到的最为简便快捷的方法就是采用封隔器法，我们针对封隔器法具体技术研究方案及思路有如下几种：

（一）验窜找漏封隔器的选择

1、Y211封隔器

这种封隔器操作简便灵活。使用Y211封隔器在验窜找漏施工中的缺点是，在对套管上部进行验窜找漏时，由于管柱负荷较轻，不能使胶筒完全座封，必须经过反向加压才可对套管进行验证，施工比较繁琐，同时在实际应用中出现过由于井喷、井涌、溢流造成扶正器上窜不能解封，对此封隔器坚决不予采用。

2、Y441封隔器

这种封隔器设计合理，结构简单，压缩式封隔器，双向卡瓦支撑，液压座封，上提管柱解封，适合找堵水，只是对于单次验窜找漏较为适用，座封工作压力6 Mpa开始，座封压力达到16Mpa，如果在验窜找漏工艺管柱中安装节流器，那么节流器的工作压力6 Mpa，因此当压力打到6 Mpa时，节流器开始打开工作，Y441封隔器就不能工作及座封，因此不适合多次及双级封隔器的验窜找漏。

3、Y221封隔器

这种封隔器较为常见，压缩式封隔器，单向卡瓦支撑，转动管柱座封，上提解封，如果在验窜找漏施工中，局限性较小，1，由于是转动管柱座封只能采用单级封隔器;2，在上部套管验窜找漏时，由于管柱负荷较小，因此不易座封，造成施工表相的混淆，不知道是沒验住还是封隔器未座封;3，旋转管柱座封给施工带来很大难度，因此这种封隔器也不能采用。

4、K344封隔器

K344封隔器是采用水利压差的原理进行设计的一种井下工具，结构简单，操作灵活，但采用这种封隔器必须在管柱中安装死堵及节流器，才能进行验窜及找漏施工，节流器的原理是当管柱内达到一定压力时，节流器才打开，液体从阀内流出，对需要验窜找漏的井段进行验证，一般节流器的工作压力在6—10Mpa。而水利压差封隔器的工作压力达到0.5Mpa就可以座封，因此就出现了矛盾，封隔器不能解封具有重大的安全隐患，呼吁这种施工工艺技术的危险性，必须坚决取缔。

（二）工艺管柱的设计

综上所述，各种封隔器的优缺点，及使用过程中易于出现的弊端，决定采用K344封隔器做为验窜找漏工艺管柱中的工具，但针对目前国内外这项工艺管柱中存在的缺点及安全隐患必须进行整改，设计一种安全适用的验窜找漏工艺管柱。

为了解决目前验窜找漏工艺管柱中的严重问题，设计了一种组合式余压开关，安装在验窜找漏工艺管柱的底部，可以当做球座、丝堵，同时又可进行返洗井。组合式余压开关结构如下图所示：主要由1—阀体;2—档板;3—阀芯;4—盘根;5—钢球;6—弹簧;7—限位座组成。

（三）工作原理：

将组合式余压开关安装在验窜找漏工艺管柱的底部，上接封隔器及压差阀，验窜时向油管内泵入液体，当泵压排量逐步上升时，底部组合式余压开关阀芯侧孔由于流量小而使管柱内憋压，当压力达到6 Mpa时，管柱内液体推动阀芯压缩弹簧下行，阀芯侧孔同阀体侧孔的连接通道关闭，使管柱内憋压，此时封隔器已经座封，管柱内压力继续升高，压差阀开始打开，对进行验窜验漏的井段进行验证，当验窜验漏结束后停泵，这时管柱内压力归零，管柱内由于压差阀的作用，高于压差阀的压力全部由压差阀卸掉，剩余压力形成液柱使封隔器一直座封状态，此时组合式余压开关开始工作，当压力低于0.5Mpa时，组合式余压开关弹簧推动阀芯上移，使阀芯侧孔同阀体侧孔连通，把油管内余压卸掉，当油管同套管压力相等时，油管内的液面同套管内的液面相等，封隔器也就全部解封，验窜验漏后需要上提管柱时，油管柱内所产生高于套管的液面，由组合式余压开关泄出。

一种泄压开关阀及油气井验窜，验漏用管柱已经获得国家实用新型专利，专利号：ZL201520091770.1

三、技术创新点：

1、解决了目前水力压差封隔器解封的难题;

2、避免了因为水力压差封隔器不解封造成的井喷事故隐患;

3、有效改善了现场操作工人的工作环境;

4、避免了环境污染问题的出现;

5、可进行反洗井;

6、可用于其它修井作业工艺管柱中;

7、是国内同水力压差封隔器配套使用的首发工具;

8、结构简单，实用;

9、巧妙解决验窜验漏施工中憋压与泄压之间的矛盾;

10、减少了验窜验漏工艺管柱中安装的丝堵;