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APR測(cè)試工具是美國(guó)哈里伯頓公司生產(chǎn)的一種全通徑測(cè)試工具，因其操作簡(jiǎn)單，已成為目前地層測(cè)試（DST）領(lǐng)域被廣泛使用的一種工具。但由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，如果保養(yǎng)不到位、操作不當(dāng)，甚至特殊的井況都能導(dǎo)致施工工藝失敗。
自2003年以來(lái)大慶油田試油試采公司印尼DST項(xiàng)目利用兩套進(jìn)口APR測(cè)試工具在印尼蘇門達(dá)臘島甲棒及附近區(qū)塊進(jìn)行了近100口井300余層的施工，在施工中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。
工藝簡(jiǎn)介
圖1是在印尼施工中最為常用的一種管柱結(jié)構(gòu)，也是典型的APR測(cè)試射孔聯(lián)坐管柱結(jié)構(gòu)。針對(duì)不同的測(cè)試目的，需要相應(yīng)地減少和調(diào)整這個(gè)管柱中的一些工具，以滿足不同工藝的需要。
射孔測(cè)試聯(lián)作 這種施工工藝是印尼市場(chǎng)普遍采用的一種工藝。它采用OMNI多次循環(huán)閥、RD安全循環(huán)閥及IPO內(nèi)壓循環(huán)閥等多級(jí)循環(huán)閥共同構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密的體系。任何一級(jí)循環(huán)閥出現(xiàn)問(wèn)題，都有備用循環(huán)閥輔助完成循環(huán)壓井操作，確保了施工工藝的嚴(yán)密和安全。射孔主要采用投棒起爆方式。
復(fù)合射孔聯(lián)作 這種施工目前只采用封隔器及液壓旁通這兩種必要的工具來(lái)配合復(fù)合射孔。這種復(fù)合射孔工藝在印尼推廣應(yīng)用之初普遍采用。但這種管柱對(duì)封隔器，尤其對(duì)國(guó)產(chǎn)封隔器的損壞是非常大的，尤其對(duì)水力錨部位的損壞更為嚴(yán)重。
常規(guī)測(cè)試 這種測(cè)試方式是在測(cè)試之前首先用電纜射孔方式，打開目的層，再下入DST工具進(jìn)行測(cè)試，既測(cè)試和射孔分開。2008年針對(duì)復(fù)合射孔聯(lián)作的較低成功率，逐步更改了工藝，將復(fù)合射孔與DST測(cè)試分開，采取先油管輸送下入復(fù)合射孔管柱進(jìn)行射孔，再起出射孔管柱，下入DST測(cè)試管柱進(jìn)行測(cè)試，這種調(diào)整有效地保護(hù)了DST工具。
其它方式 有時(shí)針對(duì)一些特殊井況，會(huì)利用 APR工具，尤其RTTS封隔器從事一些非測(cè)試目的的作業(yè)，如對(duì)某些井會(huì)下入RTTS封隔器進(jìn)行抽汲以驗(yàn)證下方封堵層位的密封，或者在電纜射孔后使用RTTS封隔器，采取抽汲誘噴來(lái)求取液性及產(chǎn)能。
失敗案例分析
封隔器不坐封 在印尼曾多次出現(xiàn)9-5/8″RTTS封隔器在復(fù)合射孔聯(lián)作中不能夠在井下坐封的現(xiàn)象。其主要原因是射孔時(shí)封隔器沒(méi)有座封，卡瓦體處于鎖定狀態(tài)，點(diǎn)火后復(fù)合射孔瞬間產(chǎn)生的高壓有一部分向上釋放。封隔器摩擦塊和井壁緊貼，9-5/8″RTTS封隔器卡瓦體橫截面很大，象一個(gè)大的活塞一樣，作用在卡瓦體上的高壓使卡瓦體上行猛烈撞擊封隔器本體上的凸耳（如圖2），非常容易導(dǎo)致凸耳和J形槽變形而卡死。封隔器在井底座封時(shí)是依靠摩擦塊和井壁的摩擦力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)卡瓦體，在凸耳和J形槽卡死的情況下摩擦力將無(wú)法使卡瓦體轉(zhuǎn)動(dòng)，也就無(wú)法完成正常坐封封隔器。
目前已在9-5/8″RTTS封隔器下部增加一個(gè)外徑稍小于封隔器卡瓦體，并帶有導(dǎo)壓孔的接頭（如圖3），用該接頭替代封隔器卡瓦體承受復(fù)合射孔瞬間來(lái)自下部的高壓，降低封隔器卡瓦體與本體上凸耳的撞擊強(qiáng)度，并將高壓導(dǎo)向管柱內(nèi)部以及管柱本身，而不是過(guò)多地作用在封隔器的本體上，這樣從一定程度上能降低復(fù)合射孔瞬間高壓對(duì)9-5/8″RTTS封隔器的損壞。
封隔器漏 在復(fù)合射孔測(cè)試聯(lián)作過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生封隔器漏而造成測(cè)試失敗的情況。復(fù)合聯(lián)作中最容易導(dǎo)致封隔器失封的部位是水力錨部位，RTTS封隔器水力錨的密封圈在常規(guī)聯(lián)作施工中基本不會(huì)損壞，因?yàn)橐话闱闆r下井底套壓都高于流動(dòng)壓力，該處始終是處于靜密封狀態(tài)。而在復(fù)合射孔中RTTS封隔器水力錨的密封圈被損壞的現(xiàn)象非常普遍，這說(shuō)明每一次射孔槍起爆過(guò)程中，水力錨都受力外漲了，而起爆過(guò)后又因彈簧的作用迅速回位。這樣的水力錨動(dòng)作極易導(dǎo)致水力錨密封圈的損壞，而起爆瞬時(shí)高壓也很容易刺壞水力錨本體密封面。
因此在進(jìn)行復(fù)合射孔后的封隔器保養(yǎng)時(shí)，每次都必須更換所有水力錨密封圈，并對(duì)與密封圈接觸的密封面進(jìn)行細(xì)致的檢查，以便及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
測(cè)試閥漏 在印尼某井最后一層施工時(shí)，終流動(dòng)后進(jìn)行關(guān)井，地面監(jiān)測(cè)壓力竟最高上漲到400Psi，在打開IPO循環(huán)閥時(shí)，由于注入壓力持續(xù)下降，以每分鐘2桶的泵速向管柱內(nèi)泵入壓井液才得以打開該閥，這些現(xiàn)象都是測(cè)試閥漏的明顯特征。
測(cè)試閥漏 一個(gè)主要部位就是球閥本體，它會(huì)因?yàn)殚_井時(shí)刻的瞬時(shí)高速流體的通過(guò)而刺壞，再就是球座下方的密封圈，也是一個(gè)容易失去密封的地方，在每次保養(yǎng)中必須認(rèn)真檢查這兩個(gè)部位，并在保養(yǎng)后嚴(yán)格對(duì)球閥試內(nèi)壓。
伸縮接頭漏 伸縮接頭漏失的主要部位在伸縮頸處即密封心軸處的密封件損壞，因?yàn)檫@里的密封會(huì)因?yàn)樾妮S的運(yùn)動(dòng)而被破壞。如果心軸腐蝕磨損嚴(yán)重，這種情況就會(huì)經(jīng)常發(fā)生。
因此，在保養(yǎng)伸縮接頭尤其舊式六方心軸的伸縮接頭時(shí)，必須仔細(xì)檢查心軸的密封面和與密封面接觸的密封件，如果發(fā)現(xiàn)損壞要立即更換。而且對(duì)于舊式六方心軸的伸縮接頭，保養(yǎng)完畢后應(yīng)盡量讓上密封心軸縮入外筒中，這樣在搬運(yùn)工具時(shí)可以有效地保護(hù)該心軸，而且也能避免該心軸表面因長(zhǎng)期與外界潮濕空氣接觸而腐蝕。
測(cè)試閥無(wú)法打開或被堵塞 某井經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試仍無(wú)法打開測(cè)試閥，在保養(yǎng)測(cè)試閥時(shí)，發(fā)現(xiàn)氮?dú)馐倚孤?，氮?dú)饷黠@不足。氮?dú)馐倚孤痘虺涞獕毫Σ缓侠矶加锌赡軐?dǎo)致測(cè)試閥無(wú)法在預(yù)定的操作壓力下打開；測(cè)試管柱內(nèi)壁臟、鐵屑太多也容易因球閥關(guān)閉而堆積雜質(zhì)在球閥部位，導(dǎo)致球閥被卡死?；蛘唠m然球閥能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，但球閥以上已經(jīng)被雜質(zhì)填死，即便測(cè)試閥打開，但用測(cè)井儀器探閥時(shí)，儀器仍無(wú)法通過(guò)，地面表現(xiàn)為測(cè)試閥沒(méi)打開。
所以在使用測(cè)試閥時(shí)，除加強(qiáng)工具的保養(yǎng)和調(diào)試外，還必須合理地設(shè)計(jì)氮?dú)獬涮顗毫?，并?duì)下井管串進(jìn)行認(rèn)真檢查，對(duì)于從沒(méi)下過(guò)井或長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)下過(guò)井的油管、鉆桿及鉆鋌等管材，在下井前必須保證其內(nèi)壁清潔，防止雜質(zhì)、碎屑在球閥處堆積。
OMNI循環(huán)閥無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn) OMNI循環(huán)閥是APR測(cè)試管柱中首選操作的循環(huán)閥，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此在操作過(guò)程中無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象也比較多，經(jīng)常需要操作備用的其他類型的循環(huán)閥來(lái)完成測(cè)試后的循環(huán)操作。
OMNI循環(huán)閥無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因與測(cè)試閥類似，一個(gè)是氮?dú)馐业膲毫?wèn)題，再一個(gè)是雜質(zhì)、碎屑的堆積而卡住球閥。再有就是換位機(jī)構(gòu)的損壞也會(huì)導(dǎo)致OMNI循環(huán)閥無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其解決辦法同測(cè)試閥。
IPO循環(huán)閥無(wú)法打開 IPO循環(huán)閥原理和結(jié)構(gòu)都很簡(jiǎn)單，操作成功率很高，但也曾出現(xiàn)無(wú)法打開該閥的現(xiàn)象。其主要原因是循環(huán)閥的循環(huán)外筒內(nèi)壁銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致雖然環(huán)空與管柱內(nèi)的壓差可以剪斷銷釘，但無(wú)法推動(dòng)心軸繼續(xù)移動(dòng)達(dá)到循環(huán)孔開啟的位置。因此在保養(yǎng)IPO循環(huán)閥時(shí)，一個(gè)重要的步驟就是必須要清潔循環(huán)外筒內(nèi)壁，保證心軸在不帶密封圈的情況下能夠很輕松地放置到外筒內(nèi)，在安裝密封圈后，只要用銅棒輕敲就能很順利地把心軸放置到外筒內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)安裝心軸很困難，就必須引起注意。
保養(yǎng)IPO閥另一個(gè)值得注意的問(wèn)題就是及時(shí)清理銷釘安裝孔中殘留的銷釘斷頭，因?yàn)槿玳L(zhǎng)時(shí)間不清理，安裝孔會(huì)被占滿，而再需要清理時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)間的油污、鐵銹等粘滯，將很難能把這些銷釘斷頭取出。
幾點(diǎn)建議
工具保養(yǎng)的規(guī)范化 APR測(cè)試工具的使用七分在保養(yǎng)，三分在操作。因此對(duì)工具的保養(yǎng)是使用該工具的重中之重。工具保養(yǎng)應(yīng)建立完善的制度和規(guī)范。對(duì)于需要全面保養(yǎng)的工具，必須按時(shí)進(jìn)行全面工房保養(yǎng)。全面工房保養(yǎng)必須提供一個(gè)相對(duì)潔凈的保養(yǎng)環(huán)境，以提高保養(yǎng)質(zhì)量，因?yàn)橄鬁y(cè)試閥計(jì)量套這樣的關(guān)鍵部件，稍有灰塵就容易使其堵塞而影響性能。
工具的防腐措施 對(duì)于像印尼這樣高溫潮濕的環(huán)境，以及每次均采用鹽水循環(huán)壓井的井下條件，工具的腐蝕是必然現(xiàn)象。常常出現(xiàn)的情況是工具在施完畢都用大鉗松扣，但運(yùn)回基地卻卸不開扣。其主要原因就是幾天的放置導(dǎo)致鹽水對(duì)工具的腐蝕，絲扣被銹死。因此必須在施工完畢立即用清水對(duì)工具內(nèi)外進(jìn)行徹底清洗，并及時(shí)保養(yǎng)。工具保養(yǎng)的及時(shí)與防腐應(yīng)做為一個(gè)重點(diǎn)引起注意。保養(yǎng)過(guò)程中，對(duì)于暴露于空氣中的部件都要進(jìn)行防腐處理，包括涂抹潤(rùn)滑油，擦拭防銹油等。各種螺絲及絲堵等小部件，必須松開涂油后再上緊。工具外表面必須涂抹防銹油等等。只要采取了這些措施，就能一定程度地延緩工具的腐蝕和老化，延長(zhǎng)工具的使用壽命。
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