大庆油田力神泵业有限公司
在更换采油树施工中，需对安装的采油树进行稳压试验，以验证采油树自身及与井口大四通连接处的密封性。根据油田生产开发急需，针对此项难题展开研究工作，设计制造做出一种可消除隐患的采油树试压工具，从而较有效地提高修井速度及成功率、保障作业安全系数、降低工人劳动强度，解决油田开发生产中的这一难题。
1采油树试压器的结构、技术特点及原理
1.1采油树试压器的结构
采油树试压器主要由固定联接座、提升短节组成。其中，固定联接座为管状整体结构，在其外侧壁边加工有外螺纹，其内侧壁边加工有内螺纹，其上端外壁加工有旋转卸扣用的凸台；在固定联接座内部设有单流阀，通过螺纹安装在固定联接座的中空孔内；单流阀由凡尔阀座、凡尔组成，凡尔阀座可为锥形或球面形。提升短节为管状体，通过螺纹安装在单流阀中心孔内。在提升短节的外管壁上设有滚花，可防止上、卸提升短节时，管钳打滑。
1.2特点及参数
该工具的材料选用性能优越的42CrMo，变径隔环最大变形量75mm，最大工作压差50MPa。在实验室内进行承压试验，最高压力51．72MPa，压力降到47．4MPa稳压15min，压降小于0.7MPa，合格。采油树试压器根据修井现场实际情况而研究设计出的。它有着实用性强、操作简单、安全系数高等特点。工作参数见表1。
1.3工作原理
当需要对井口采油树进行试压时，将固定联接座与油管悬挂器连接，卸掉提升短节，安装好井口采油树，再将试压管线与采油树连接对其试压，利用投送管将油管堵塞器总成从采油树清蜡闸门处下入至油管内，投送管上接头与清蜡闸门密封连接，向投送管内泵入压力(10-15MPa)，由于单流阀的作用，试验压力仅作用在采油树的大四通以上，即可检验采油树自身及其与井口大四通连接处的密封性，也可有效避免井下工具被试验压力作用压坏的风险[1]。试压完成后，将提升短节与单流阀中心孔螺纹连接，旋转提升短节将单流阀从固定联接座上卸下并提升出井口即可。由于固定联接座最小通径大于井内管柱最小通径，故不会影响下步施工。
2效果分析与现场使用情况
2.1效果分析
采用采油树试压器这种新的采油树试压工具来对安装的采油树进行稳压试验，与以往采用水泥车从油套环空进行高压打压的方法相比，有着安全可靠、简便易行等效果。
首先，可以达到节约成本、保护环境、降低生产成本的目的。因为用采油树试压器试压工具来对安装的采油树进行稳压试验时，不需要整井筒试压，只对悬挂器上部试压，从而试压排量不需要很大、试压液量仅需要比采油树内容积略多些的水量，现场试压时只需1辆小型试压车即可完成。故可以节约1台水泥车与两台罐车等特车的使用；节约了大量的水资源；使用高压软管线连接，也不需用人工连接较长的硬管线。因而使用采油树试压器来对安装的采油树进行稳压试验时，可节约成本、保护环境。
其次，可以达到提高施工成功率、安全性及保护地层的目的。由于采用水泥车从油套环空进行高压打压的方法来对安装的采油树进行稳压试验时，整个井筒都受到试压时的高压。此时，如果井内管柱如果携带有测试工具等井下工具，则易将管柱所携带的井下工具心轴等压弯、压坏，造成工序返工等。同时，连接较长压井硬管线，不可避免的存在较多的接头、弯头，这些部位及管体薄弱处在高压作用下，有时会发生高压刺漏伤人事故。因此安全性及成功率不尽理想，且会导致施工周期延长，作业成本剧增。而且地层长时间的承受较高的试压压力，容易压坏及压漏地层，尤其是裸眼完井及射孔完井的地层更容易受到伤害[2]。但是，如果使用采油树试压器试压工具来对安装的采油树进行稳压试验时，则不需要整井筒试压，则井内管柱、管柱携带的井下工具及地层不会受到试压压力的影响，从而避免了使用老办法带来的问题与缺陷，提高了成功率及安全性，保护了地层不受损害。因此，新型采油树稳压试验工具"采油树试压器"，具有推广应用价值和良好的发展前景。
最后，采油树试压器解决了油气井射孔前，检测采油树密封性能的问题，并合理制定了采油树试压检测工艺，使油气井施工的安全性得到了可靠保证，配套的现场试压曲线输出系统，为井控装置现场试压结果的可靠性提供了有力的证据。
2.2现场使用情况
在井下作业施工中，经常根据工序情况更换井口装置，每一次安装好井口装置，应严格按照设计要求进行现场试压，检验井控装置的密封性能，确保井控装置完好。目前，现场只能填写试压数据，没有记录试压过程的"压力-时间"曲线图，对井口装置的试压情况无法进行事后监督检查。因此，配备一套数据采集系统，对试压过程进行实时监控，并生成"压力－时间"曲线图。在文13－346井等井现场试验80口井次，使用省时省力、易操作、简单可靠，消除了作业过程中不安全隐患，避免了安全事故，取得了较好的使用效果。如在文13－305井使用采油树试压器试压工具来对安装的采油树进行稳压试验时，只用一辆小型试压车开至井场预定位置，将22mm的高压软管线连接至采油树清蜡闸门，使用试压车水箱自带水对该井安装的采油树顺利完成试压工作。整个工作过程只需一名操作工操作。不需要水泥车、罐车，也不需要连接较长的压井用硬管线；井内管柱、管柱携带的井下工具及地层也不会受到试压压力的影响。后又在文92-112井、H9-16等井使用，皆效果显著。
结语：采油树试压器设计合理、性能优良、操作简单、安全系数高、降低劳动强度、提高作业速度。使用采油树试压器进行验证采油树自身及与井口大四通连接处的密封性，比使用常规方法能有效解决试压时需整井筒受压，工作量大，危险性高，易压坏管柱所携带的井下工具，造成工序返工等难题。
参考文献：
[1]马锐.水下采油树关键技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(13):158-159.
[2]韦红术,刘正礼,韩彬彬,刘秀全,陈秋炎,陈国明.超深水完井工况水下卧式采油树结构强度评估[J].石油机械,2015,43(07):65-70.
论文作者:杨怀宇 程 亮 胡茂军,
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第2期
论文发表时间:2019/3/18
标签：管柱论文; 井口论文; 工具论文; 地层论文; 井下论文; 井筒论文; 现场论文; 《中国西部科技》2019年第2期论文;