張 超
(大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院科研中試中心,黑龍江大慶163413)
大慶油田喇嘛甸油田有289口井需要全井封固,固井水泥需要從套管頭側(cè)孔處返回地面,套管頭側(cè)孔處安裝有3個用于防止井口壓力失控的球閥。固井過程中,球閥會因固井水泥的凝固,導(dǎo)致內(nèi)部球閥失效。為了減少不必要的資源浪費(fèi),節(jié)約鉆井成本,設(shè)計(jì)一種可重復(fù)利用導(dǎo)流清洗閥迫在眉睫。
方案確定為設(shè)計(jì)一個錐形堵頭,在固井水泥漿返出地面后,在固井水泥為液態(tài)未凝固前,將錐形堵頭送入球閥內(nèi)部,使之與球閥內(nèi)孔形成密封,防止水泥漿灌入球閥內(nèi)。然后用高壓清水或高壓水蒸氣將球閥內(nèi)部清洗干凈,此時關(guān)閉球閥候凝,待水泥凝固,卸下球閥,確認(rèn)球閥開啟關(guān)閉靈活以后,即可有效用于下一次使用。見圖1。
圖1 導(dǎo)流清洗閥示意圖
圖2 球閥總成示意圖
球閥總成的安裝:在鉆井二開前,首先將套管頭上的大絲堵拆卸下來,并將其保存。隨后將球閥總成公扣端連接到套管頭本體的側(cè)孔處(見圖2),完成后將彎管安裝在球閥上,并且要保證彎管開口方向朝下。此時關(guān)閉球閥,并進(jìn)行套管頭整體試壓。需要注意的是二開過程中禁止打開球閥總成的開關(guān)。
導(dǎo)流清洗閥的安裝:在固井前,將套管頭安裝到位,待井內(nèi)無壓力后,需要打開球閥。向井內(nèi)注入水泥漿,需要看到水泥漿從套管頭的球閥彎管處流出。此時打開小球閥,卸下球閥上的彎管,在堵頭的密封圈位置涂抹黃油,用高壓水認(rèn)真清理球閥內(nèi)部沾有的未凝固的水泥漿,清理干凈后,用堵頭送入桿將堵頭送入球閥中,可用工具輕輕敲擊堵頭送入桿使堵頭到位,必須使堵頭尖部頂在內(nèi)部的5-1/2″套管外壁上,如沒有頂上,球閥將無法關(guān)閉。
堵頭尖部頂?shù)轿缓螅瑢⒍骂^送入桿取出,再次用高壓水將球閥內(nèi)的水泥漿全部清洗干凈,以免水泥漿凝固造成球閥的損壞。清洗完畢后,需要關(guān)閉球閥及套管頭小球閥。確認(rèn)關(guān)閉后,則可等待候凝。
水泥凝固后,可以卸下球閥。用工具敲擊堵頭,使其與水泥分開并取出。為了方便安裝套管頭大絲堵,需要清理套管頭側(cè)孔內(nèi)部的水泥,擦拭套管頭側(cè)孔處的油管螺紋,并涂抹絲扣油后,按照上扣標(biāo)準(zhǔn)安裝套管頭大絲堵。
完成上述所有步驟后,就可以檢查球閥是否可以靈活開啟與關(guān)閉,如果檢查合格,球閥就可以用到下一口井的施工中。
目前該項(xiàng)設(shè)計(jì)在大慶喇嘛甸油田共計(jì)使用110多套,現(xiàn)場使用表明:導(dǎo)流清洗閥能夠滿足大慶油田喇嘛甸油田鉆井現(xiàn)場的使用要求,使得90%以上的球閥能夠得到有效的重復(fù)使用,也完全滿足于鉆井現(xiàn)場對環(huán)境保護(hù)、安全操作等的相關(guān)技術(shù)要求。該項(xiàng)設(shè)計(jì)在減少勞動強(qiáng)度的同時,減少了不必要的資源浪費(fèi),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
(1)創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了導(dǎo)流清洗閥,能夠使全封固井井口所使用的球閥,避免因固井水泥凝固而導(dǎo)致報廢,使得球閥能夠有效重復(fù)利用。
(2)該導(dǎo)流清洗閥安裝使用便捷,質(zhì)量安全可靠,可有效降低鉆井成本。