组合式井口试压配套装置的研制与应用

成果简介

立项背景

油气水井作业在起下油管过程前，安装井口防喷器是十分重要的作业工序之一。原防喷器试压是依靠水泥车试压，存在着单井试压成本高，排量大，存在安全隐患；现场等试压车辆，出现停工现象；起抽油杆过程中无法试压，出现停工现象，延长了作业周期，降低作业时效。为此，研制一种组合式井口试压配套装置。

主要研究内容

确定液压试压泵组合主要由液压马达、增压水泵、水箱、限压销、进水口、高压出水口、放压闸门、高压管线、无线压力收集器、无线压力测试装置等组成。各部分连接与作用：液压泵操作杆，主要是连接液压马达，控制液压泵液压马达的转速，停止或运转；液压马达连接增压水泵，通过设备上的液压源来提供动力，传给增压水泵，来进行试压；增压水泵本体上设有高压闸阀及出口可通过高压管线连接井口；上水管线用于从水箱上水；放压管线用于泵内压力放压；压力表安装接头可连接压力表，提供压力数据；无线压力收集器安装接头可连接收集器，传输给压力测试装置；限压销作用是当压力超过压力值时可泄压。工作原理：当液压马达带动增压水泵运转时，将水箱中的进水口吸入泵内，产生高压，经高压出口和高压管线进入井内，实现灌液、打压、增压，同时压力表显示泵内压力，泵内压力通过无线压力收集器传给无线压力测试装置，经数据的采集、分析、计算、输出全部试压数据，当泵内压力超过设定压力值时，限压销断，泵内液体随机进入水箱。

悬挂抽油杆皮碗封试压装置主要由两部分组成：一是悬挂抽油杆接头部分，二是皮碗封试压部分。悬挂抽油杆接头部分主要由抽油杆接头、Φ89mm平式公扣下接头、4*Φ8mm循环孔、Φ89mm母扣上接头组成；皮碗封试压部分由下接头、试压皮碗、带孔短接、连通式悬挂器组成。各部分作用：1、悬挂抽油杆接头部分主要连接井内抽油杆和井内油管；2、循环孔可用于洗井循环通道；3、中部球座和钢球作用当油管有漏失堵塞下流通道；4、皮碗封试压部分下部连接悬挂接头，通过手动旋转接头使中部椎体推涨部分下行，将皮碗涨开密封套管；5、带眼悬挂器主要作用悬挂井内管柱，通过周边的孔眼将井口大四通上下连通。工作原理：利用装置的抽油杆接头连接抽油杆，油管扣连接油管，下入井内来进行井口、封井器试压的方法。具体操作方法：首先卸井口，倒封井器按标准上紧螺栓，用井内抽油杆倒下原井内油管悬挂器，再将悬挂抽油杆皮碗封试压装置整套用提升短接吊起，用最下部抽油杆接头连接井内抽油杆，上紧后上提将抽油杆吊卡取出，下放装置用下接头公扣连接井内油管上紧，上提油管取下吊卡，慢慢下放将悬挂器座入大四通，利用提升短接关闭半全封，从套管内打压验证半全封、井口以及套管短接，放掉压力打开半全封，卸下提升短接，关闭全封加压验证全封密封性。

将液压马达、增压水泵等各部件进行组合，试压过程通过无线压力收集器传递到无线压力测试装置，经数据的采集、分析、计算、输出全部采用PLC控制，只需人体输入所需要的试压数据，所有变化均在显示器上数字显示。试压完毕后，试压数据自动储存，可通过USB接口将数据导出，同时数据变化以曲线的形式进行打印，形成试压报告，提供高低压试压曲线。

创新点

1、液压试压泵通井机作动力，使用方便，安全可靠，可随时进行试压，无线压力测试装置及时提供压力曲线；

2、悬挂抽油杆接头部分一头两用，即连接井内抽油杆又能够连接井内油管；

3、悬挂接头部分的循环孔可用于反洗井循环通道；

4、悬挂接头部分中部球座和钢球，当油管有漏失堵塞下流通道；

5、试压皮碗封部分下部连接悬挂接头，通过手动旋转接头使中部椎体推涨体下行，将皮碗涨开密封套管；

6、连通式悬挂器悬挂井内管柱，通过周边的孔眼将井口大四通上下连通。

7、无线压力收集器接受试压数据，传递并将试压数据自动储存，同时数据变化以曲线的形式进行打印，提供现场压力曲线。

效果对比

经过现场试验、改进，现场应用2400口井，效果明显，试压成功率100%。

应用组合式井口试压配套装置进行防喷器及井口试压，节约水泥车、罐车费用。

水泥车2037元/台班，罐车1188元/台班；

每次试压单井节约3小时，单井节约车辆费用为：

2037/8×3+1188/8×3=763.8+445.5=1209.3元。

河口作业区26个队，每队每年按100次试压计算：

100×1209.3×26=314万元;

按修井日费0.8万元计算，每年每队节约修井日费：

（100×3×26）/24×0.8=325天×0.8=260万元；

试压泵、试压封费用1.69万元，26个队。即：投入成本费用：1.69*26=43.9万元

年经济效益合计：314+260-43.9=530.1（万元）。

该装置解决了井场试压问题，也解决了起抽油杆过程中试压难题。它操作方便、安全可靠，节约作业费用，可用于油田修井作业的所有现场试压作业，具有较好的推广价值。