驗竄找漏是油田修井作業(yè)中的一項重要工藝技術(shù)，目前國內(nèi)外所采用的驗竄找漏工藝技術(shù)存在不合理之處，存在一些缺點和重大的安全隱患，為解決這些問題，經(jīng)過不斷研發(fā)，設(shè)計出一種全新的驗竄找漏工藝新技術(shù)，不但解決了現(xiàn)有驗竄找漏施工工藝技術(shù)的許多缺點，而且施工效率高，施工效果好，避免了環(huán)境污染，杜絕了重大的安全隱患，將有望成為今后驗竄找漏施工工藝中指導(dǎo)性工藝技術(shù)。
常規(guī)驗竄技術(shù)存在缺陷采用封隔器驗竄找漏施工是常用的方法，管柱有單封隔器驗竄找漏管柱，雙封隔器驗竄找漏管柱。單封隔器驗竄找漏時，將單封隔器找竄管柱下入到套管中預(yù)定位置，使封隔器位于兩待驗竄的層段之間，坐封封隔器，經(jīng)油管打壓液體，當(dāng)液壓達(dá)到一定值時，液體沖開定壓閥流向油套環(huán)空，通過觀察油套環(huán)空是否有溢流來判斷是否有竄槽；雙封隔器驗竄找漏時，在兩封隔器中間安裝定壓閥或水嘴，把兩封隔器座封在需要驗竄找漏的部位，座封封隔器，從油管打壓，根據(jù)套管返液情況及壓力狀況分析判斷是否竄槽和漏點。
無論采用單封隔器驗竄找漏管柱還是雙封隔器驗竄找漏管柱，采用 211 封隔器時，由于封隔器底部是滑道，當(dāng)井內(nèi)出現(xiàn)溢流及井噴時使封隔器不能轉(zhuǎn)換滑道，給搶裝井口帶來非常大的麻煩，出現(xiàn)井噴無法控制的局面，因而不能采用這種封隔器驗竄。最常用的是水力壓差式封隔器，勢必要在工藝管柱中安裝定壓閥，完成驗竄作業(yè)后，當(dāng)油管內(nèi)的用于驗竄作業(yè)時打壓進(jìn)入的液體壓力小于一定值時，定壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)，從而使油管中仍存留有定量且具有一定壓力的液體。這部分液體的存在，不僅加重油管上提時的負(fù)擔(dān)，而且更主要的是，由于其具有一定液壓，導(dǎo)致封隔器不解封，上提管柱過程中，在管柱內(nèi)部會有一定的液體，導(dǎo)致造成環(huán)境污染，更有甚者，由于封隔器的未解封，在上提管柱過程中造成抽吸導(dǎo)致井噴事故，給作業(yè)人員人身安全以及周圍環(huán)境帶來巨大的威脅。
驗竄找漏封隔器選擇難
Y211 封隔器。這種封隔器是采用滑道設(shè)計，扶正器及座掛卡瓦同時安裝在一起，通過長短滑道換向完成封隔器的座封解封，操作簡便靈活。使用 Y211 封隔器在驗竄找漏施工中的缺點是，在對套管上部進(jìn)行驗竄找漏時，由于管柱負(fù)荷較輕，不能使膠筒完全座封，必須經(jīng)過反向加壓才可對套管進(jìn)行驗證，施工比較繁瑣，同時在實際應(yīng)用中出現(xiàn)過由于井噴、井涌、溢流造成扶正器被上推到長軌道內(nèi)，無論怎樣上提下放管柱，均不能使軌道換向，影響了第一搶噴時間，因此這種封隔器驗竄找漏時出現(xiàn)的弊端開始被技術(shù)人員所重視，在現(xiàn)場施工中不允許使用。
Y441 封隔器。這種封隔器設(shè)計 合 理， 結(jié) 構(gòu) 簡 單， 壓 縮 式 封 隔器，雙向卡瓦支撐，液壓座封，上提管柱解封，適合找堵水，只是對于單次驗竄找漏較為適用，座封工作壓力 6 Mpa 開始，座封壓力達(dá)到 16Mpa，如果在驗竄找漏工藝管柱中安裝節(jié)流器，那么節(jié)流器的工作壓力 6 Mpa，因此當(dāng)壓力打到6 Mpa 時，節(jié)流器開始打開工作，Y441 封隔器就不能工作及座封，因此不適合多次及雙級封隔器的驗竄找漏。
221 封隔器。這種封隔器較為常見，壓縮式封隔器，單向卡瓦支撐，轉(zhuǎn)動管柱座封，上提解封，如液體從閥內(nèi)流出，對需要驗竄找漏的井段進(jìn)行驗證，一般節(jié)流器的工作壓力在 6-10Mpa。而水利壓差封隔器的工作壓力達(dá)到 0.5Mpa 就可以座封，因此就出現(xiàn)了矛盾，當(dāng)第一次下入井內(nèi)的驗竄找漏管柱打壓驗證完施工后，在此驗竄找漏工藝管柱中必定會遺留產(chǎn)生 6 Mpa 的打壓液柱，這個壓力使封隔器不能解封，只要上提下放鉆具，就對封隔器膠筒進(jìn)行磨損，當(dāng)驗竄找漏次數(shù)較多時，就會使封隔器膠筒磨損失效，造成驗竄找漏工作失敗，甚或由于施工技術(shù)人員的粗心而造成驗竄找漏工作的誤判，給企業(yè)帶來不必要經(jīng)濟(jì)損失；當(dāng)上提管柱時，未解封的封隔器形成活塞的抽吸力，對油氣水層進(jìn)行抽吸，非常容易造成井噴事故的發(fā)生。我們針對這項施工近年來一直進(jìn)行分析研究，多次施工不同程度上都出現(xiàn)過這類問題，具有重大的安全隱患。
綜上所述，各種封隔器的優(yōu)缺點， 及使用過程中易于出現(xiàn)的弊端，決定采用 K344 封隔器做為驗竄找果在驗竄找漏施工中， 局限性較小，由于是轉(zhuǎn)動管柱座封只能采用單級封隔器；在上部套管驗竄找漏時，由于管柱負(fù)荷較小， 因此不易座封，造成施工表相的混淆，不知道是沒驗住還是封隔器未座封；旋轉(zhuǎn)管柱座封給施工帶來很大難度，因此這種封隔器也不能采用。
K344 封隔器。K344 封隔器是采用水利壓差的原理進(jìn)行設(shè)計的一種井下工具，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，但采用這種封隔器必須在管柱中安裝死堵及節(jié)流器，才能進(jìn)行驗竄及找漏施工，節(jié)流器的原理是當(dāng)管柱內(nèi)達(dá)到一定壓力時， 節(jié)流器才打開，漏工藝管柱中的工具，但針對目前國內(nèi)外這項工藝管柱中存在的缺點及安全隱患必須進(jìn)行整改，設(shè)計一種安全適用的驗竄找漏工藝管柱。經(jīng)過無數(shù)次的研發(fā)改進(jìn)，終于設(shè)計出一種具有指導(dǎo)性的驗竄找漏工藝技術(shù)管柱，填補國內(nèi)外驗竄找漏工藝技術(shù)的嚴(yán)重漏洞，申報實用新型專利一項。
設(shè)計研發(fā)與工作原理
深度按設(shè)計要求：雙級驗竄管柱 , 上封隔器卡在兩竄槽的夾層中間 , 節(jié)流器對準(zhǔn)下部油層中部，下封隔器卡在下油層底界 2~5 米，球座接在下封隔器下面。為了解決目前驗竄找漏工藝管柱中的嚴(yán)重問題，設(shè)計了一種組合式余壓開關(guān)，安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，可以當(dāng)做球座、絲堵，同時又可進(jìn)行返洗井。
將組合式余壓開關(guān)安裝在驗竄找漏工藝管柱的底部，上接封隔器及壓差閥，驗竄時向油管內(nèi)泵入液體，當(dāng)泵壓排量逐步上升時，底部組合式余壓開關(guān)閥芯側(cè)孔由于流量小而使管柱內(nèi)憋壓，當(dāng)壓力達(dá)到 6Mpa 時，管柱內(nèi)液體推動閥芯壓縮彈簧下行，閥芯側(cè)孔同閥體側(cè)孔的連接通道關(guān)閉，使管柱內(nèi)憋壓，此時封隔器已經(jīng)座封，管柱內(nèi)壓力繼續(xù)升高，壓差閥開始打開，對進(jìn)行驗竄驗漏的井段進(jìn)行驗證，當(dāng)驗竄驗漏結(jié)束后停泵，這時管柱內(nèi)壓力歸零，管柱內(nèi)由于壓差閥的作用，高于壓差閥的壓力全部由壓差閥卸掉，剩余壓力形成液柱使封隔器一直座封狀態(tài)，此時組合式余壓開關(guān)開始工作，當(dāng)壓力低于 0.5Mpa 時，組合式余壓開關(guān)彈簧推動閥芯上移，使閥芯側(cè)孔同閥體側(cè)孔連通，把油管內(nèi)余壓卸掉，當(dāng)油管同套管壓力相等時，油管內(nèi)的液面同套管內(nèi)的液面相等，封隔器也就全部解封，驗竄驗漏后需要上提管柱時，油管柱內(nèi)所產(chǎn)生高于套管的液面，由組合式余壓開關(guān)泄出。目前，泄壓開關(guān)閥及油氣井驗竄、驗漏用管柱已經(jīng)獲得國家實用新型專利，專利號為 ZL201520091770.1。
現(xiàn)場應(yīng)用理想
以曙光油田曙 4-8-08 驗竄找漏為例：油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：Ф178 套管，完鉆井深 1,358 米；人工井底1,332 米；油層上界 1,249 米；下界 1,308.3 米；初步斷定上部套管有漏點，需要對 1,249 米以上套管進(jìn)行驗漏，并精確到 2 米范圍之內(nèi)。采用 K344 封隔器進(jìn)行找漏，管柱組合：組合式余壓開關(guān) +K344封隔器 + 節(jié)流器 +2 7/8 油管。
利 用 綜 合 排 除 法 將 鉆 具 下 到1,245 米處，管好井口油管打壓，壓力達(dá)到 5.5Mpa，壓力不增，證明 1,245 米以上有漏點；上提鉆具至 620 米進(jìn)行打壓，壓力達(dá)到 5.5Mpa， 壓 力 不 增， 證 明 620 米 以上有漏點；鉆具下到 320 米打壓，壓力 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證明 320~620 米處有漏點；將鉆具下到 470 米打壓 5.5 Mpa 壓力不增，證明 320~470 米處有漏點；將鉆具提至 390 米打壓，壓力增高至 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證明390~470 米處有漏點；將鉆具下到430 米打壓壓力增高至 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證明 430~470 米處有漏點；將鉆具下到 450 米壓力增高至 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證 明 450~470 米 處 有 漏 點； 將鉆 具 下 到 460 米 打 壓， 壓 力 增 高至 5.5Mpa，穩(wěn)壓壓力不增，證明460~450 米處有漏點；將鉆具下到455 米打壓壓力增高至 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證明 455~460 米處有漏點；將鉆具下到 458 米打壓壓力增高至 10Mpa，穩(wěn)壓壓力不降，證明 458~460 米處有漏點；驗竄結(jié)束，上提鉆具，封隔器解封良好，管柱內(nèi)沒有液體，起出鉆具封隔器未磨損。
兩年來現(xiàn)場試用驗竄驗漏共 5口井，有效保障了大修井的施工效率，按單井產(chǎn)值 80 萬元計算，共創(chuàng)效 400 萬元。驗竄找漏施工工藝技術(shù)在施工現(xiàn)場應(yīng)用 5 口井，成功率100%，具有操作靈活可靠，有效杜絕了原來驗竄找漏工藝技術(shù)中存在的巨大安全隱患問題，并且解決了環(huán)境污染問題，有效提高了施工效率， 極大的改善了工人的勞動強(qiáng)度，建議推廣應(yīng)用。
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