液控防喷阀的现场试验及几点使用建议

刘献龙

（大庆油田井下作业分公司伊拉克鲁迈拉修井项目部，黑龙江 大庆 163000）

摘 要：目前，在油水井常规起下油管作业过程中，井口油管内会溢出大量污油污水，不仅对生态环境造成了污染，而且对员工的工作环境以及员工身体造成一定伤害。随着人们对环境越来越重视，其压裂管柱方有关内溢流成为主要解决问题。本文针对如何关闭管柱内过液通道展开研究，现场试验一种液压可控开关阀，并通过现场试验总结出几条经验，为利用液压控制开关阀的使用提供指导经验，以提高压裂管柱管内防喷可靠性。

关键词：管内防喷液；液控阀；阀板强度；开启压力控制

目前，水力压裂仍然是石油天然气开采的主要形式。在油水井常规起下油管作业过程中，井口油管内会溢出大量污油污水，不仅对生态环境造成了污染，而且对员工的工作环境以及员工身体造成一定伤害[1]。以往采用压井措施，这会容易对地下油层带来污染[2-5]。随着人们对环境越来越重视，压裂管柱内防喷成为主要解决问题[6]。本文针对如何关闭管柱内过液通道展开研究，现场试验一种液压可控开关阀，并通过现场试验总结出几条经验，为利用液压控制开关阀的使用提供指导经验，以提高压裂管柱管内防喷可靠性。

1. 管内溢流现状及问题分析

目前压裂管柱以功能上可分为坐压多层压裂管柱、层层上提式压裂管柱。坐压多层管柱是通过投球打套原理，实现不动管柱压裂多层；层层上提管柱通过上提油管实现多层压裂。

无论哪种压裂，在经过加砂过程后，节流处必然会产生磨蚀，导致密封不严，至使油管外液体有通道进入油管内，产生井口油管内溢流。

2. 液控防喷阀原理及特点

2.1 防溢流管柱原理

针对以上问题研制一种压力开关阀，使其具有压后防油管内喷液功能。

（1）初始为关闭状态，油管内注液加压能够打开阀，进行压裂施工；

（2）压裂完毕，通过油套环空注液加压使得开关阀芯移动，关闭油管主通道，达到起压裂管柱油管内无溢流目的。

2.2 压控防喷阀特点

1）压控循环阀直接连接到管柱工具段最上端，可通过套管进液，控制阀芯关闭，可防止起管柱时管内喷液，

2）可代替机械式投堵，有效的防止堵塞器意外从管内飞出伤人。

3. 发现的问题及分析

3.1 密封件的强度

3.1.1 试验过程

（1）试验目的：检测压控开关阀封堵机构可靠性。

（2）试验过程出现问题：在某水平井拖动压裂试验过程中，拖动至4层时，发现无论套管注液压力增大到现场许用压力后，仍无法关闭压控循环开关阀。之后，起出工具进行工具检查。发现密封闸板断裂断裂、解体，导致无法封堵（如图03）。

（3）初步分析：从压力控制开关阀原理上分析，其密封机构必然是刚性密封，也就是钢体与钢体相互挤压而达到的阻止高压液体流动的密封。而阀板强度或韧性不合适，导致断裂、解体，故密封面的缺失难以形成封堵。

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