导流清洗阀的设计及应用

2018-11-21张超

西部探矿工程 2018年12期

张超

（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院科研中试中心，黑龙江大庆163413)

大庆油田喇嘛甸油田有289口井需要全井封固，固井水泥需要从套管头侧孔处返回地面，套管头侧孔处安装有3个用于防止井口压力失控的球阀。固井过程中，球阀会因固井水泥的凝固，导致内部球阀失效。为了减少不必要的资源浪费，节约钻井成本，设计一种可重复利用导流清洗阀迫在眉睫。

1 技术方案

1.1 方案设计

方案确定为设计一个锥形堵头，在固井水泥浆返出地面后，在固井水泥为液态未凝固前，将锥形堵头送入球阀内部，使之与球阀内孔形成密封，防止水泥浆灌入球阀内。然后用高压清水或高压水蒸气将球阀内部清洗干净，此时关闭球阀候凝，待水泥凝固，卸下球阀，确认球阀开启关闭灵活以后，即可有效用于下一次使用。见图1。

图1 导流清洗阀示意图

图2 球阀总成示意图

1.2 使用流程

球阀总成的安装：在钻井二开前，首先将套管头上的大丝堵拆卸下来，并将其保存。随后将球阀总成公扣端连接到套管头本体的侧孔处（见图2），完成后将弯管安装在球阀上，并且要保证弯管开口方向朝下。此时关闭球阀，并进行套管头整体试压。需要注意的是二开过程中禁止打开球阀总成的开关。

导流清洗阀的安装：在固井前，将套管头安装到位，待井内无压力后，需要打开球阀。向井内注入水泥浆，需要看到水泥浆从套管头的球阀弯管处流出。此时打开小球阀，卸下球阀上的弯管，在堵头的密封圈位置涂抹黄油，用高压水认真清理球阀内部沾有的未凝固的水泥浆，清理干净后，用堵头送入杆将堵头送入球阀中，可用工具轻轻敲击堵头送入杆使堵头到位，必须使堵头尖部顶在内部的5-1/2″套管外壁上，如没有顶上，球阀将无法关闭。

堵头尖部顶到位后，将堵头送入杆取出，再次用高压水将球阀内的水泥浆全部清洗干净，以免水泥浆凝固造成球阀的损坏。清洗完毕后，需要关闭球阀及套管头小球阀。确认关闭后，则可等待候凝。

水泥凝固后，可以卸下球阀。用工具敲击堵头，使其与水泥分开并取出。为了方便安装套管头大丝堵，需要清理套管头侧孔内部的水泥，擦拭套管头侧孔处的油管螺纹，并涂抹丝扣油后，按照上扣标准安装套管头大丝堵。

完成上述所有步骤后，就可以检查球阀是否可以灵活开启与关闭，如果检查合格，球阀就可以用到下一口井的施工中。

2 现场应用情况

目前该项设计在大庆喇嘛甸油田共计使用110多套，现场使用表明：导流清洗阀能够满足大庆油田喇嘛甸油田钻井现场的使用要求，使得90%以上的球阀能够得到有效的重复使用，也完全满足于钻井现场对环境保护、安全操作等的相关技术要求。该项设计在减少劳动强度的同时，减少了不必要的资源浪费，取得了良好的经济效益和社会效益。