浅析气井井下工具质量检验技术

浅析气井井下工具质量检验技术

滕汶江

中石化西南油气分公司石油工程技术研究院 四川德阳  618000

【摘要】随着我国社会进程不断加快，人们生活与工业生产对于天然气等能源物质的需求越来越大，因此国家高度重视对天然气的储量勘探以及开采工作。在气井生产开发的过程中井下工具是其重要的环节，井下工具是井下作业的关键设备，保障井下工具的质量在一定程度上提升了气井采收率、企业的经济效益同时也提高了生产安全系数，因此井下工具质量检验技术对于整个生产过程具有重要的影响作用，本文就对井下工具质量检测技术进行探究分析。

关键词：气井；井下工具；质量检验

在当下这个科学技术快速发展的时代背景下，各行各业中对于新技术的运用越来越广泛。石油天然气是当前社会发展的主要能源物质，正在不断的随着社会发展的速度其需求量与日俱增，为了满足人们生活需要和工业生产需要，就要求相关企业加大对油气田的开采，增加石油天然气产量。井下作业是开采过程中的重要环节，而井下工具是其主要的生产设备，因为井下环境恶劣，井下作业的工具很容易受到腐蚀，因此要想维持稳定的能源产量就需要不断强化井下工具的质量检验。

1气井井下工具质量检验的基本原则

1.1气井井下工具外观检验

   （1）目测。目测是目前除了辅助工具之外最简单有效的检验方法，通过直观的目测可以观察井下工具是否发生了表面的腐蚀，出现气泡等问题，同时对于各组部件之间的连接紧密性、是否存在裂痕以及是否出现损害、老化等现象均可以检查[1]。通过目测观察还能对井下工具螺纹的腐蚀、生锈以及工具表现出现缺口、硬伤等情况。

   （2）量具检验。对井下工具的外观测量可以通过利用辅助工具如千分尺、内径百分表等检测实现，通过辅助工具获得测量工具的测量数据再与工具设计参考标准数据进行对比就能够及时发现工具是否存在磨损、或者存在的磨损是否超过误差范围。将各项数据进行全面的记录之后，要保障各项数据参数与设计图纸要求相符合。

1.2性能检测

对井下工具的性能检测需要在工具的实际操作过程中进行。此外还需通过模拟井下作业情况来进行井下工具性能的监测。

   （1）整体试压试验。首先需要根据井下作业的需要完成井下工具的装配，然后根据井下系统实施试压。根据实际井况，通常需要维持试压值30～35MPa，稳压10分钟，并且以同样的作业环境重复三次，如果在三次作业测试中工具并没有出现渗漏情况，则表示该工具性能合格可以投入到具体的工作中。反之就是不合格，对于不合格的工具则需要返工分析原因进行更换或改进。

   （2）橡胶件井况模拟试验。对于井下工具的橡胶部位要进行严格的井况模拟试验。将测试井下工具橡胶件放入模拟井下环境温度条件下的气井返排液体环境中浸泡72小时，然后针对橡胶件进行30MPa压力测试。如果橡胶件能够反复两次试验下不出现裂口、起皮等现象表明橡胶件的质量合格。

2井下节流器质量检验

井下节流器的主要作用是控制气井内流体压力，实施节流降压，保证气井科学生产的一种采气井下井工具。井下节流器由胶筒、卡瓦等组成。 

2.1胶筒密封性试验

针对井下节流器胶筒的密封性试验主要目的在于检验井下节流器整体在气井内的密封性能是否良好，是否能够达到井下环境的正常运行，保障其在运行过程中不出现泄漏问题，通常采用胶筒抽检模式，在同批次井下节流器胶筒加工完毕后，按照5%的比例进行密封承压试验。

2.2卡瓦强度试验

卡瓦强度试验是保证井下节流器在气井井筒内能够稳定坐挂，实施井下节流。通常卡瓦强度试验也采取同批次抽检试验，按照5%的比例进行拉力试验评价强度，以Φ73mm油管为例，卡瓦强度拉力试验至少需满足10t要求。

2.3整体通过性试验

整体通过性试验的主要目的在于检测井下节流器在井下环境中是否能够正常运行，卡瓦等活动件是否运行正常，以保证在施工过程中不出现卡阻现象。

3封隔器质量检验

3.1装配零件检验

在进行装配零件检验的过程中主要的步骤就是对封隔器内部的零件尺寸以及形状误差进行检验。若封隔器内部零件出现尺寸或形状误差时会严重干扰封隔器的正常运行，甚至会带来巨大的经济损失，给井下作业埋下安全隐患。因此在作业开始之前需要严格按照国家相关标准对封隔器的内部情况进行检验，控制质量，同时相关部门严格要求生产厂家按照规定生产，保障生产环节的质量。

同轴度检验是封隔器检验过程中非常关键的一个指标，进行同轴度检验其核心就是利用小二乘圆法进行检验。进行井下工具同轴度主要使用电感测微仪来检测圆度和同轴度[3]。电感测微仪是一种能够测量微小尺寸变化的精密测量仪器，它主要由主体和测量探头组成，再配合上相关的测量装置，就能完成对各种精密尺寸的测量。比如在进行工具厚度、内径、外径或者平行度、直线度等测量。

3.2试压检验

在封隔器组装完成后进行试压管线连接。检验过程中所使用的各种零件都是严格按照井下作业标准零件执行的。在试压检验

检测的过程中，检测人员不能正面面对丝堵，除检验人员之外，其他人员留在检验区域外。达到检测要求后启动设备进行试压检验，指导整个封隔器实现正常坐封。此时要将检测气压上升至15MPa，同时保障其余各活动部件能够实现正常关闭。保持气压15MPa持续5分钟，如果在整个检验的过程中均未出现漏气现象则表明检验合格。完成检验后进行泄压并将连接的套管短节拆卸下来，如果原本在封隔器内的零部件在检验完成后均恢复原来的状态没有发生变形，那么表明封隔器检验合格。试压检验合格的封隔器应当重新装入座封销钉和卡簧，两个卡簧装在一起，卡簧开口错开180度，以此类推，卡簧方向不能装反，圆弧面或倒角应朝下接头。

4结束语

综上所述，在进行实际的井下工具检验的过程中，要想保障各检验环节具有较高的质量和精准度需要严格按照国家及行业相关检验的标准，对各个环节进行严格的检验。井下工具的质量与井下作业的安全性、稳定性作业效率之间具有紧密的联系，井下工具的质量是保障井下作业系统实现正常运行的关键所在。检验人员需要深刻的认识到井下工具检验的重要性，从而严格把控检验过程中的每一个环节，做好质量检验。

参考文献

[1]薛晓艳，史建国，张飞霞.井下工具的选择对采油工艺的作用探究[J].化工管理，2013（16）:252.

[2]杨军辉.针对井下工具设计进行分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（16）:175.

[3]刘庆林，于佳琦，胡颖，任利宝，李军宝.浅析油田井下作业[J].化工设计通讯，2018，44（9）:39，61.