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1、新疆华油油气工程有限公司新疆华油油气工程有限公司 油套管扣氦气密封性检测工艺技术油套管扣氦气密封性检测工艺技术 2010年7月28日2010年7月28日 油套管扣氦气密封性检测工艺技术油套管扣氦气密封性检测工艺技术 目录 一、气密封检测的必要性 二、检测的原理 三、主要设备 四、检测的技术要求 五、设备的安装 六、检测作业 七、队伍安全资质与人员配备 一、油套管气密封检测的必要性 ? 油套管扣的密封与压力介质密切相关，压力介质分子直径不同，其 渗透率也不一样，气体比液体更难密封。这对高压天然气井，大跨 度水平井的油套管密封性提出了更高的要求. ? 调查发现18%以上全新油套管柱气密封扣存在泄漏
2、现象，不经检测下 井将造成巨大的损失。 ? 多次反复使用的油套管将大大的加深潜在的风险 ? 管柱下井时对油套管连接部位进行快速、高效、无损的密封性检测 成为必要。 ? 很多天然气井分布在人口密集的地区，天然气轻易随空气飘移, 气 井天然气泄漏，危害极大；为保证气井生产安全，保证入井油 管和 套管的气密封性对于气井生产尤为重要，气密封检测是保证下井管 柱气密封的最后一道关。 二、检测原理 He 氦气分子直径很小、在气密封扣中易渗 透、对油套管无腐蚀、无毒安全的惰性气体。 从管柱内下入有上下两个胶筒的封隔器，在 丝扣连接部位上下卡封在中间形成密封空间，然 后往中间密封空间内注入高压氦气，不会对油套
3、 管内面造成伤害。 用高灵敏度的探测器在丝扣外检测，在规定 的时间内探测不到有氦气泄露，可以认为油套管 丝扣无漏失。如果探测到有氦气泄露，就说明此 丝扣密封不合标准，应该采取整改措施。 作业迅速，不会对油套管作业的进程造成大 的影响。每扣检测时间约一分钟。 检测管柱范围：3/424。 二、检测原理 *CS, PH6, ITS-6/8, BTS-6/8, RTS-6/8, TSHP, etc. 22.5%2381,0311,056Total 40.6%41315101 其他气密封扣其他气密封扣 DSS, NK3SB, TDS, TC-II, TC-4S, 533 18.4%127428692Tw
4、o-Step* 26.2%34143130VAM Ace/VAM Top 27.1%36145133FOX/BEAR 所占百分比出现泄露的井数总泄漏点总井数扣型 测试压力 所占百分比出现泄露的井数总泄漏点总井数扣型 测试压力10000PSI 2 3/8“-4 1/2“尺寸 全新高等级气密封扣氦气检测结构统计 尺寸 全新高等级气密封扣氦气检测结构统计 三、主要设备 动力设备 检测系统的动力部分，主要由柴油机、高压水泵、液压 泵、空气泵组成、气控溢流阀、 为储能器加压的动力源。 三、主要设备三、主要设备 液力增压设备 由储气筒、单流阀和控制阀组成，储气筒为内空 金属筒，最高可承受20000psi压
5、力。检测气体在储能 器中被水压缩，形成高压气体。 由储气筒、单流阀和控制阀组成，储气筒为内空 金属筒，最高可承受20000psi压力。检测气体在储能 器中被水压缩，形成高压气体。 三、主要设备 绞车 绞车主要由液压马达、滚筒、 绞车刹把和液控阀等组成，用以把 检测工具放入油套管或起出油、套 管。 三、主要设备 外护套 He分子检测仪 氦气检漏仪用以检测氦气 是否有泄露的仪器 检测集气套用以扣在油套管接箍 上，收集从丝扣处泄露出气体的 装置。 三、主要设备 检测工具 一种上下均带有卡封器的特制工具，能分程序完成 卡封检测部位、注入高压气体检测和解封检测工具。 三、主要设备 27/8、31/2、4
6、1/2等检测工具4 宁波意宁 （合资） 最大负荷 1.5T P11E-QM05-170绞车及控制台3 INFICON（德 国） 最低可检漏率 110-7豪巴升/秒 ProtecP3000(XL)He分子检测仪5 宝鸡石油机械厂正常工作压力 20000PSi AT:ZNQ-00增压器2 美国捷太克正常工作压力 120MPa 200TJ3-30/120检测增压动力源1 生产厂商参数设备型号设备名称序号 设备的型号及参数 四、检测的技术要求四、检测的技术要求 仪器工作环境温度：535，不管环境温度高还是低，仪器工作温度 必须在要求范围内； 检测环境相对湿度：不大于80%； 检测仪器附近无强的电磁场干
7、扰，无剧烈震动，无腐蚀性气体； 检测气体由浓度不低于99.9%的工业氮气和工业氦气混合而成；氦气和氮 气的混合后氦气含量为10%15%； 检测压力上限为油套管抗内压强度的80%；根据气井关井最大井口压力来 选择检测压力； 检测单个丝扣的持续时间不少于10秒，具体检测持续时间与仪器吸气量 和油套管接箍外径有关，原则上检测持续时间大于仪器反映时间和检测 仪器抽吸一遍检测集气套内气体所用时间之和； 四、检测的技术要求四、检测的技术要求 1106mbar.L/s5107mbar.L/s5”以上套管 5106mbar.L/s1106mbar.L/s4-1/2”以下油套管 备注检测压力50MPa 检测压力
8、50MPa 油套管规格 检测质量的评判标准 五、设备的安装五、设备的安装 1、场地上放置的储能器和动力部分离井口距离不小于10米。 2、气瓶离井口距离不小于10米，气瓶离储能器和动力部分设备距离不小于5米。 3、气瓶应该统一放在一起，并用围栏保护，以防倒后伤人或爆炸。 4 、储能器放置时要远离人员经过的梯子和道路，距离不小于10米。 5 、地面场地设备要用警戒线围起来，并在显眼位置布置有“高压危险”的警示 牌。 6 、定滑轮固定在天车下方，保证不影响游车。 7、操作台放在钻台上（如为修井小平台操作台可放在场地），操作台离井口距 离不小于5米，操作台、井口和定滑轮应在一个竖直平面上。 8、猴台固
9、定在井架上，猴台固定在井架上的位置保证施工人员能顺利地把检测 工具扶入油套管中。 9、检漏仪放在钻井偏房内或能避雨和能保证仪器工作温度的地方。 六、检测作业六、检测作业 1、检查设备各部分，确认设备正常后开始施工； 2、标定绞车上钢丝绳位置，保证检测工具的卡封能分别坐于上下油套管本体内壁； 3、待测油套管上扣旋紧到要求的扭矩后，将检测工具放入到待测油套管，直到绞车 钢丝绳在固定的记号位置； 4、将检测集气套扣在接箍上，将氦气检漏仪探测头插入检测套的上下两个通孔 5、检测。当检测压力稳定要求时间后卸掉检测工具压力，按先下后上的顺序分别将 检漏仪探测头在每孔内停留时间为1015秒，根据氦气检漏仪泄
10、露率判断丝扣密 封性能是否合格； 6、在油（套）管内下入带上下两个卡封的特制检测工具，两个卡封分别在丝扣连接 部位上下卡封，然后往丝扣与检测工具之间的密封空间内注入高压检测气体，用 高灵敏度的探测器在丝扣外检测，在规定的时间内检测气体泄露情况，如果检测 到的泄露率大于推荐的泄漏率，可判断为丝扣不密封，如果小于推荐的泄露率， 则判断为丝扣密封。 7、检测工具解封，取出检测工具，准备下次检测； 作业流程图 检测套检测套 He气源 氦气质谱仪 控制台 气源 氦气质谱仪 控制台 水力泵水力泵 储能器 检测工具 储能器 检测工具 六、检测作业六、检测作业 七、公司资质与人员配备、七、公司资质与人员配备、 七、公司资质与人员配备七、公司资质与人员配备 人员配备 全队共计十三人： 队长一名：负责全面的管理，现场的协调，及技术，安全管理。同时也是安全第一 责任人。 作业工程师一名：负责全面的技术工作，协助队长工作。 资料员一名： 负责在施工中的全部资料的生成，收集检测资料，负责作完井施 工报告。 操作工程师两名：负责设备绞车的操作，控制系统的操作，本班工作的指挥。 井架工两名： 负责天滑轮的安装，负责在候台上安全的把工具放入油管中。 操作工六名： 负责井口的工作，把氦气吸抢放入护套内检测。 谢谢、祝大家工作顺利！
