您好, 访客   登录/注册

新型高温高压安全接头的研制和应用

来源:用户上传      作者:

  摘 要:近年来,勘探对象越来越复杂,隐蔽油气藏比例显著提高,储层厚度减薄,目的层不断加深,油井深度、地层温度及压力的逐步增加,施工难度不断增加,原地层测试施工中常用的VR安全接头,在高温高压井测试中存在易损坏的问题。通过对VR安全接头优缺点的分析和改进,研制了一种新型高温高压安全接头,本文对其研制过程和应用情况进行了简要介绍。
  关键词:地层测试;高温高压;VR安全接头;新型高温高压安全接头
  1 前言
  VR安全接头是地层测试中常用的一件工具,它是一种紧凑、右旋式安全接头,带有旁通、起下钻时能旁通封隔器上、下方的流体,靠右旋和上提下放钻杆可倒开安全接头,以便最大限度地起出井内工具。随着测试目的层不断加深,油井深度、地层温度及压力的逐步增加,VR安全接头在地层测试施工中经常出现刺漏损伤等问题,导致测试施工失败。
  2 VR安全接头使用现状
  通过统计近2013-2017年VR安全接头损坏情况,发现这种常用安全接头一直存在着高温高压井施工易损坏的问题(见表1)。
  3 VR安全接头高温高压井易损坏原因分析
  VR安全接头在测试施工中主要起两个作用,一是起旁通作用,二是起安全接头作用。其主要密封配件密封皮碗安装在其芯轴下部,下钻过程中,芯轴处于拉伸状态,密封皮碗位于密封位上部,待下钻完毕后,坐封加压时,在钻压的作用下,芯轴下移,密封皮碗进入下部与其配套密封的下接头内,完成密封(图1)。
  VR安全接头在测试管串中的位置处于测试阀之下,封隔器之上,在关井后,其密封皮碗位于下接头之中,处在密封位置,高压井的二次开井操作时,关井期间积蓄的压力(F地)会远超过超过静液柱压力(F静),当钻压减少,关井期间积蓄的高压无法迅速释放压力在管柱内部,即F地>F静,密封皮碗就会被地层压力顶起,地层压力迅速释放到油套环空中。这个过程,高速冲出的地层液体极易刺伤橡胶制成的密封皮碗,而一旦有部分密封面被刺伤,整个橡胶密封面就会被迅速破坏,导致密封失效,测试失败。
  4 新型高温高压安全接头的研制
  针对VR安全接头密封皮碗高温易损伤问题,不在采用皮碗作为芯轴与金属密封面之间的密封方式,而是采用的是橡胶密封环与精密金属密封面配套方式,这里在原密封部位采用2道密封橡胶环,相当于双保险,无论那道密封环出了问题,都有另外的一道密封环起到同样的密封作用,大大增强了可靠性。此外,密封环两侧可以使用支撑环保护,曝露在外侧的面积较小,也增加了安全系数。针对VR安全接头密封皮碗安装在芯轴上,随芯轴运动下钻过程中易损伤这个问题,改为橡胶密封环固定安装在下接头内壁槽内,不再安装在芯轴上,避免了随芯轴运动导致损伤。
  上部結构仍采用VR安全接头结构以保持安全接头作用。
  5 新型高温高压安全接头的应用
  加工完成后,在D11井投入使用,该井完钻井深5193m,目的测试层预测为异常高压储层,地层压力约为75MPa,压力系数约1.50。
  该井进行测试后,实测地层压力达68.25MPa,实测压力系数1.35,取全取准了全部测试资料,新型高温高压安全接头首次使用正常,拆解后检查保养,各密封配件完好,各密封面正常,取得了良好的使用效果。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14890940.htm

服务推荐