1、1一种不动管柱的井下液控管线堵漏技术摘 要：在油田生产过程中，液压控制管线出现泄漏的情况时有发生，传统方法需要使用修井机进行动管柱作业，处理起来比较困难。近年来提出一种不动管柱的压差激活密封新技术，该技术无需起出井下泄漏管柱，便能够快速确定泄漏点深度及泄漏速率，并进行有效封堵，从而有效缩短恢复周期，降低作业成本。本文结合现场应用试验，对压差激活密封技术的基本原理、技术特点及工艺流程进行分析研究。 关键词：压差激活 密封堵漏 液控管线 在油田生产过程中，带压管线泄漏情况发生时，传统的带压堵漏方法有：调整消漏法、机械堵漏法、塞孔堵漏法、焊补堵漏法、粘补堵漏法。调整消漏法采用调整操作、调整密封件预紧
2、力或调整零件间相对位置，无需封堵的一种消除泄漏的方法。塞孔堵漏法采用挤瘪、堵塞的简单方法直接固定在泄漏孔洞内，从而达到止漏的一种方法。焊补堵漏法是直接或间接把泄漏处堵住的方法，适用于焊接性能好，介质温度较高的设备、容器、管道及阀门。粘补堵漏法是用胶黏剂直接或间接堵住设备、管道、阀门或容器上泄漏处的方法。胶粘剂堵漏的温度和压力与它的性能、填料及固定形式等因素有关，一般耐温性能较差。 在油气井生产过程中，液压控制管线出现泄漏情况处理起来比较困难，若采用传统方法，需要使用修井机进行动管柱作业，起出液压控制管线及过电缆封隔器，通过以上方法以达到修复液压控制管线的目的。2为了简便快速地解决问题，缩短恢复
3、周期，降低作业成本，本文介绍一种不动管柱的液控管线压差激活密封技术。 一、压差激活密封技术 1.压差激活密封技术堵漏原理 压差激活密封技术是一种不动管柱的液控管线堵漏技术。首先通过对控制管线进行压力诊断，确定泄漏速率及泄漏点深度。其次通过气动泵将液态密封剂打入控制管线，液态密封剂将在漏点处形成压差，通过管线内外压差作用，液态密封剂聚合成柔韧的固态物质，通过在泄漏点进行凝固来达到将液控管线修补的目的。 2.压差激活密封技术特点 2.1 使用液态密封剂 2.2 密封剂具有压差激活特性 2.3 密封剂可聚合成为柔韧的固态物质 2.4 密封剂只在漏点处凝固 2.5 密封压力达到 17000psi，温度
4、达 260 摄氏度 2.6 多余的密封剂仍保持液态 图 1 渤海湾某井原井生产管柱示意图 二、压差激活密封作业相关参数确定 1.液控管线前期诊断 通过对比油井现有情况和先前的信息，确定井下安区阀的规格和确切的开关压力和井口允许试压范围。记录油管、生产套管和控制管线的压力。检查明确泄漏点和压力注入点之间所有止回阀或针阀。检查控制3盘液压油。如果液压油被污染，排放出脏污的液压油并注入清洁的液压油。将注入泵系统连接到控制管线的连接端口，控制管线上应有安装好的 1/2“针阀或球阀。检查井口内部是否有针阀，如果有应确保针阀全开。在压力为 200psi 和 5000psi 时，测试所有部件密封性能。为了便
5、于诊断操作，在油管内最好有至少 1000psi 的压力。如果生产套管内有压力，将压力排放为零或降至到最低水平。将控制管线内的液压油反排至量杯，仔细记录下返排量。连续返排液压管线，直至得到先前泵注的液压油，并且控制管线开始返排气体或来自油/套管的完井液或原油。返回液体只记录先前使用泵注的液压油体积，由此计算出泄漏点的深度。 2.液控管线漏速计算 本作业区使用的控制管线规格为：1/4”0.049”壁厚，液控管线内每英寸容量为 0.0036 升。通过泵注液压油测算控制管线的泄漏率。泵入至少 2 倍控制管线容积的液压油并观察计算泄漏速率。观测并记录下所有压力。如果生产套管内有压力，将压力排放为零或降至
6、到最低水平。在油管挂安装压力排放工具，测试管挂内环空区域。 （在油管挂上如果有 2 个测试端口，上部的端口用来测试颈部密封，下部端口用来测试管挂内环空区域密封。 ）如果上部端口没有泄漏，颈部密封完好。如果管挂内环空端口无泄漏，主密封完好。比较套管压力和测试端口的压力，控制管线和油管的压力，确定泄漏点。然后继续进行诊断操作。 3.液控管线漏点确定 4将控制管线内的液压油反排至量杯，仔细记录下反排量。连续反排液压管线，直至得到先前泵注的液压油并且控制管线开始反排气体或来自油/套管的完井液或原油。及时记录观察结果。返回液体只记录先前使用泵注的液压油体积。由此可以计算出泄漏点的深度（H） 。在收集完控
7、制管线排出的液体后，关闭控制管线并记录控制管线压力。 H=V 返排总量/Q 液控管线排量 如果控制管线没有任何排出，这将需要在油套环空内加压，最好使用气体，并且油管压力应该保持 1000psi 以合理排除故障。当向其加气压时，确定已经关闭控制管线。井下安全阀关闭，将油管压力降到100psi 或更低。当生产环空内的压力达到 1000psi 时，重复上述步骤，进行测试返排量，以来测试漏点深度。 三、液控管线压差激活堵漏现场施工工艺 1.将环空压力排放为 0 或降至到最低水平，将密封剂加入泵注系统，然后缓慢地将密封剂泵注到控制管线； 2.增加压力直至密封稳定在 1000psi，稳压 15 分钟进行修
8、复工作。然后增加压力到 1500psi，稳压 15 分钟。继续增加压力到 2000psi，稳压 15 分钟。增加压力到 2500psi，稳压 15 分钟。增加压力到 3000psi，稳压 15 分钟。增加压力到 3500psi，稳压 15 分钟。增加压力到最大操作压力（5000 psi） ，稳压 1 小时； 3.确认井下安全阀上下压力平衡，反排控制管线使压力降到1200psi（井下安全阀初关压力）或关井油管压力。重复加压到最大操作压力以打开安全阀； 54.关闭翼阀。向控制管线内加压，重复 6 次；确认压力完全传递到井下安全阀并无泄漏。向井下安全阀加压至最大操作压力，使其开启并保持压力。确认油井
9、恢复生产。 5.油井正常生产。 四、现场应用 渤海湾投产的一口水平裸眼井，采用电潜泵生产，原日产油 160m3。发现井口控制盘内的液压油泵长时间处于启动状态，控制盘液压油液位大幅度下降，经检查判断井下安全阀有泄漏，此时该井各项参数没有变化，以前该井的井下液压控制管线压力为 3350psi。为防止井下安全阀关闭，造成电泵憋压，手动停电泵；然后将采油树的两位三通阀锁死后，液压油泵停止补压；改接手动液压泵给井下液压管 线打压，无法建立压力，故判断该井井下安全阀有泄漏点。 该井油压 0.8Mpa，套压 1.0Mpa，安全阀控制管线压力 0；安装气动泵，连接气源管线，并连接至井下安全阀控制管线；对气动泵
10、各处连接试压，试压范围：200psi-5000psi，稳压 10min，合格。向控制管线泵入6000ml 液压油，测试漏速：450ml/min3000psi，750ml/min-1100ml/min4000psi；将控制管线放压至 0psi，共返排出液压油1650ml，之后返出气泡；通过计算，漏点在井下 140.0m 处。用气动泵缓慢泵入压差激活密封剂 3000ml。经测试成功稳压至 5000psi。 五、结论与认识 压差激活密封技术，不用动管柱占用井口即可完成井下作业，成本较低、作业灵活，能简便快速地解决问题，恢复油井生产，缩短恢复周6期。该项技术在控制管线和井下安全阀（SCSSV）液压系统渗漏修复的应用将日益广泛。此外对井口，还能够对油套管挂，水泥微环隙等泄漏的修复具有良好的应用前景。 参考文献 1 胡忆沩 注剂式带压密封技术 M . 机械工业出版社， 1998. 2 王训钜 带压堵漏技术 M . 中国石化出版社， 1992. 作者简介 ：周荣鑫（ 1986-） ， 男，副监督， 2008 年毕业于长江大学机械制造专业，现主要从事井下作业设计与监督工作。
