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        行業知識點
        防噴盒失效的分析及控制
        2022-06-29 16:24:46


        一、連續油管井控特點和防噴盒工作原理

        在傳統的接頭油管鉆井和修井作業中,井眼裸露于地表,循環液以接近常壓方式回流至罐內,井控的主要屏障是平衡地層壓力的鉆井液和修井液,而當這些屏障失效時才用第二道屏障-----井控裝置。連續油管作業是以當前地面壓力為工作壓力,其主要屏障是位于注入頭和多閘板防噴器之間的防噴盒

        連續油管專用防噴盒

        如圖1所示,通過控制液壓推動液缸壓縮連續油管外緣上的彈性膠芯實現封隔,用于在起下油管時隔離井筒壓力,其次才是防噴器。

        二、失效原因

        防噴盒失效,實質是膠芯無法阻止井內壓力,導致井內油氣水外溢,使作業措施無法進行,造成環境污染,給油氣井帶來嚴重的安全風險。因此必須使防噴盒處于有效控制狀態,以滿足HSE和工程施工的要求,杜絕作業風險。對于防噴盒失效,本文以HRC2.625TL連續油管車采用的DSA4   4.06”側門防噴盒為例,通過在近2年施工作業分析,其原因為:液路控制失效;抗擠環磨損嚴重;銅補芯磨損嚴重;連續油管外表不清潔;操作不當。

        三、原因分析及控制措施

        1. 液路控制失效

        施加了控制壓力,但防噴盒液缸不能有效推動膠芯動作,這主要是由于液壓控制軟管連接不當,液路有泄露和污染,快速接頭沒按壓到位,造成液壓壓力不能傳遞到防噴盒液缸推動膠芯。在連續油管設備中,防噴盒控制液路相對簡單,在日常維護保養中和操作前,應注意檢查液路和密封件,保證液路正常的工作壓力和液壓油的清潔。在寒冷地區施工,還要注意防止水、雪進入液路,以免結冰堵塞管線。在安裝連接時要保證液壓管線連接正確和連接到位。

        2. 抗擠環磨損嚴重

        圖2 新舊抗擠環對比圖

        由于抗擠環磨損嚴重,膠芯在液缸的推動下,除產生徑向變形圍繞連續油管外壁封隔井內壓力和流體外,還會在軸向上擠入非擠壓環磨損消耗產生的間隙,膠芯上部中心突起,從而影響封隔效果。

         3. 銅補芯磨損嚴重


        圖3 新舊銅補芯對比圖

        由于連續油管起下時在引導襯套內壁刮搽,隨著工作時間增長,補芯內壁由于受損,孔徑增大。補芯材質是黃銅,除引導連續油管經過膠芯外,還要在短距離內、在管子的彈性形變內消除管子的剩余彎曲,使管子處于豎直狀態,以保證封隔效果。如圖所示,由于使用中的磨損使孔徑增大,使管子在經過防噴盒時由于管子的剩余彎曲造成在液壓作用下膠芯處于徑向上的動態工作效果,造成膠芯與管子之間密封不嚴。同時上補芯孔徑增大還會加劇抗擠壓環磨損,下補芯孔徑增大與抗擠壓環磨損所造成的后果一致。

        4. 連續油管外表不清潔

        由于連續油管外表不清潔,其表面不平整會影響封隔效果,同時使補芯和膠芯內壁提前受到傷害。因此,在起下過程中,應除去管子表面的泥砂、鐵銹等積垢,在下管時若管子表面太干燥,可抹少量油潤滑。若作業有腐蝕介質,起管時要清潔管子表面,避免連續油管在滾筒上由于腐蝕產生鐵銹和坑蝕。

        5. 操作不當

        由于操作不當,在作業中密封不嚴,會造成井內油氣水外泄的環境污染,增加施工風險,同時也會大大降低膠芯的使用壽命。因此操作時應注意用最小液壓防止溢流產生。對于一次的操作或一次施工還要結合上次施工和一段時期連續油管外表和該膠芯的使用情況施加適合的液壓壓力進行控制。猛施液壓,膠芯中心成大肚狀不僅使用井次減少而且在作業中還易造成油氣水外泄。

        作業前的試壓也很重要其目的除了檢查裝置的密封狀況外還為操作者對于該井作業應施加多大的防噴盒液壓壓力得以有效控制井口提供了依據。

        四、結論

        實踐證明只要合理維護、精心操作是能夠使防噴盒處于有效控制狀態滿足連續油管進行各種施工作業的。

        工程技術公司      


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