某油田陸地井控試壓程序及注意事項

白世星，吳廷豐，馮恩波，王天強，車建強

（勝利石油管理局渤海鉆井總公司，山東東營257200）

·石油與鉆掘工程·

某油田陸地井控試壓程序及注意事項

白世星*，吳廷豐，馮恩波，王天強，車建強

（勝利石油管理局渤海鉆井總公司，山東東營257200）

通過簡要介紹井控試壓的目的及其一般要求，以5000PSI陸地封井器組為例，粗略介紹了它的一些特殊要求，重點闡述了其井控試壓的程序及一些注意事項，對其它油田的井控試壓有很好的借鑒意義。

井控；試壓；5000PSI；BOP；封井器組；試壓泵；試壓塞；試壓杯

1　井控試壓的目的

首先，要按照井控標準配齊配全井控設備、設施。

井控試壓的目的是消除所有可能的泄露，以便發生溢流或井噴等緊急情況時能夠及時控制井口，盡量確保人員、設備和井下的安全。

2　井控試壓的一般要求

本文以5000PSI的防噴器組為例進行闡述：

（1）試壓頻率：

①井控裝置安裝完畢后；

②鉆穿套管鞋之前；

③拆卸或更換閘板、井口或BOP的任何密封件，必須對相應的個體進行單獨試壓；

④5000PSI及以下的封井器組，每21d必須重新試壓，不能延期。

（2）試壓介質只能用清水；

（3）低壓試到300PSI，高壓試到規定值；持續時間至少10min，沒有發現明顯壓降；

（4）必須先試低壓，再試高壓。如果試完高壓后直接降到低壓300PSI進行測試，很有可能導致錯誤的結果。原因是試高壓時很有可能激發了密封件的密封性能，導致試低壓時依舊能試住；

（5）在被試的閥門上、下游的所有閥門都必須是打開狀態；

（6）使用試壓塞進行BOP試壓時，套管頭一側的閘門必須打開，以便觀察泄漏情況；

（7）管柱內部試壓時，環空必須敞開；同樣地，環空試壓時，與它相應的管柱內部必須敞開，以便觀察泄漏情況；

（8）使用試壓杯試壓時，管柱內部必須敞開；并且要注意，施加在試壓杯上的所有力的和（試壓杯下部管具的重量+所試壓力值轉換成的重量）不能超過試壓杯和管柱的抗拉極限；

（9）可變徑閘板要用所有在用的各種尺寸的管柱進行試壓，但不包括鉆鋌和BHA的工具；

（10）試壓時只有有授權的人才能進入試壓區域進行檢查，閑雜人員不得靠近；

（11）泄壓后并且確定無圈閉壓力，才能對泄露的地方進行檢修、更換或緊固螺栓；

（12）試壓后必須對封井器組的所有螺栓進行再次檢查、緊固，以防松動、泄露；

（13）試壓時只準使用試壓泵或固井車，不允許使用泥漿泵；

（14）現場也可以在試壓樁上對BOP進行試壓，安裝完成后再對其連接的部分進行試壓；

（15）試壓必須要有試壓曲線和相關記錄并存檔，且必須包括以下信息：試壓日期、井號、司鉆簽名、帶班隊長簽名以及甲方監督的簽名。

3　5000PSI封井器組試壓特殊要求

（1）初始試壓時的高壓值由以下各部分的最低額定工作壓力所決定：

①井口（套管頭）的額定工作壓力；

②閘板型防噴器的額定工作壓力；

③壓井管線及其閘門的額定工作壓力；

④應急壓井管線及其閘門的額定工作壓力；

⑤節流管線及其閘門的額定工作壓力；

⑥節流管匯的額定工作壓力。

（2）后續試壓的高壓值只要大于最大關井套壓值即可，其取決于某些特殊的情況：如地層壓力、地層破裂壓力梯度或預計的地層破裂壓力梯度，以及套管抗內壓的強度等；

（3）環形防噴器試壓時的高壓值，不管是初始試壓還是后續試壓，都只試到其額定工作壓力的70%或上述選取的最低額定工作壓力；

注意：只要是不超過套管抗內壓的80%，就有可能會用到試壓杯來試高壓。

（4）從下旋塞至泥漿泵的各部件的（即旋塞、IBOP、水龍帶、立管閘門組、地面管匯等）高壓試壓值應與BOP試壓時的高壓值一樣，不管是初始試壓還是后續試壓，只要不超過它們的額定工作壓力即可；

（5）液控管線和液控管線排等初始試壓時應試到遠程控制臺蓄能器組的額定工作壓力；后續口井試壓時或維修后，都應試到其額定工作壓力；

（6）安裝完成后，套管試壓應試到其抗內壓的80%；

（7）套管串試壓應和BOP試壓一塊，用試壓杯試到其抗內壓的80%；同時，也可以測試套管頭上的側閘門，確保套管和套管頭的完好性，以防泄漏。

4　試壓程序

圖1即為5000PSI封井器組的配置及管匯編號圖，試壓時即按照此圖進行，但需注意壓力源的方向，且最好按照本文的試壓順序進行。

（1）試壓前，如套管頭內有防磨套，必須先將其取出，等試壓完成后在視具體情況將其裝入或不裝；

（2）拆掉壓井、輔助壓井管線上的單流閥；

（3）功能測試和流體測試（試壓前）：

①測試封井器組的開關是否正常，管封和環形防噴器在空井的情況下不允許關閉；

②開泵用清水沖洗節流、壓井管線、放噴管線，以及液氣分離器等，確保無堵塞。

4.1套管和套管頭試壓

井口套管或套管頭試壓通常采用試壓杯。從套管頭側閘門處排空防噴器組里面的泥漿，且在試壓杯下邊接2柱鉆桿，試壓杯的下入深度通常在60′～90′（有時根據現場監督的要求來確定），下到位后將環空灌滿清水。壓力測試之前需要根據套管的抗內壓強度、套管頭的承壓等級來確定壓力測試值。

注意：若套管內充滿泥漿，在試壓杯下入的過程中，泥漿會從鉆柱內部返出。

試壓程序如下：

（1）將試壓泵連接到壓井管線，打開4#HCR（Hy-draulic control gate valve，即液動平板閥）、5#閘門；

（2）打開節流管線、管匯的所有手動平板閥和節流閥，關閉節流管線上的7#HCR（液動平板閥）；

（3）關閉套管頭最外面的1#HCR（液動平板閥）和3a#閘門；

（4）關閉上管封閘板；

（5）用試壓泵通過壓井管線打壓，同時監控、記錄測試壓力，檢測套管的完好性；

（6）打開套管頭最外面的1#HCR（液動平板閥）和3a#閘門，關閉里面的2#閘門和3#閘門，對其進行壓力測試；

（7）通過試壓泵進行泄壓，打開上管封閘板；

（8）起出鉆桿和試壓杯。

4.2剪切全封或全封閘板試壓

（1）在套管頭頂絲全部松開的情況下，用鉆桿將試壓塞放入套管頭內，上緊頂絲，退出鉆桿；

注意：

①在試壓塞下入之前，從套管頭側閘門處排空防噴器組里面的泥漿，等試壓塞坐到位后，再灌滿清水，并確保套管頭上的側閘門都處于打開狀態；

②在下入試壓塞之前，將試壓塞上的小絲堵（VRP，即Valve Removal Plug）卸下來收好，以方便后面用泥漿泵往封井器組里面灌滿清水和試壓。

（2）連接壓力源至壓井管線，打開壓井管線上的4#HCR（液動平板閥）和5#閘門；

（3）打開節流管線、管匯的所有手動平板閥和節流閥；

（4）打開套管頭上的所有閘門，關閉節流管線上的7#HCR（液動平板閥）；

（5）關閉剪切全封或全封閘板；

（6）通過壓井管線打壓，觀察并記錄試壓壓力，先進行低壓測試至300PSI，再進行高壓測試；

（7）通過試壓泵進行泄壓，打開剪切全封或全封閘板。

注：該步驟可同時測試剪切全封或全封閘板和節流管線上的7#HCR（液動平板閥）。

4.3環形防噴器試壓

（1）下入鉆桿（最好是1根鉆桿和1根短鉆桿）與試壓塞對扣，用鏈鉗上緊；

注：可通過泥漿泵往封井器組里面灌滿清水。

（2）將試壓泵連接到試壓鉆桿上（需要三通接頭和試壓油壬）；

（3）關閉壓井管線上的4#HCR（液動平板閥），打開壓井管線上的其它所有閘門，并再次確認壓井管線上的單流閥是否移除；

（4）先打開節流管線、管匯上的全部閘門，然后關閉節流管匯最外端的20#、21#、22#、23#、24#閘門；

（5）確認套管頭上的1#HCR（液動平板閥）、2#、3#、3a#閘門全部打開；

（6）關閉環形防噴器，通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試至環形防噴器額定工作壓力的70%。并核實節流管匯19#閘門上面壓力表的精確性；

（7）通過試壓泵進行泄壓，打開環形防噴器。

注：通過上述測試可以同時進行環形防噴器，節流管匯20#、21#、22#、23#、24#閘門以及壓井管線4#HCR（液動平板閥）的試壓。

4.4上管封閘板試壓

環形防噴器試完壓后，無需改變任何閘門的狀態或試壓鉆具組合，緊接著對上管封進行測試（注意保持封井器組里面充滿清水），具體程序如下：

（1）關閉節流管匯15#、16#、17#HCR（液動平板閥）、18#、19#閘門，打開最外端的20#、21#、22#、23#、24#閘門；

（2）關閉上管封閘板，通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試。通過19#閘門上面的壓力表壓力是否為零來判斷該閘門是否刺漏；

（3）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟可同時測試上管封閘板和節流管匯的15#、16#、17#HCR（液動平板閥）、18#、19#閘門。

4.5液、手動節流閥試壓

（1）打開節流管匯15#、16#、18#、19#閘門；

（2）關閉節流管匯上的2個SWACO超級液動節流閥、手動節流閥和17#HCR（液動平板閥）；

（3）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，如有可能的話，記錄壓降（或泄壓）時間。然后再進行高壓測試至2500PSI以上（但不要超過10000PSI）。目的是為了確保節流閥沒有被刺漏，并在壓井的情況下具有可操作性且能施加并維持足夠的回壓；

（4）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對2個SWACO超級液動節流閥、手動節流閥、17#HCR（液動平板閥）和4#HCR（液動平板閥）進行試壓。

4.6節流管匯閘門試壓1

（1）打開節流管匯15#、16#、17#HCR（液動平板閥）、18#、19#閘門；

（2）打開節流管匯上的2個SWACO超級液動節流閥和手動節流閥；

（3）關閉節流管匯11#、12#、14#閘門；

（4）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（5）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對11#、12#、14#閘門進行試壓。

4.7節流管匯閘門試壓2

（1）打開節流管匯11#、12#、14#閘門；

（2）關閉節流管匯9#、10#、13#閘門；

（3）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（4）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對9#、10#、13#閘門進行試壓。

4.8節流管匯閘門試壓3

（1）打開節流管匯9#、10#、13#閘門；

（2）關閉節流管匯8#閘門；

（3）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（4）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對8#閘門進行試壓。

4.9節流管線HCR試壓

（1）打開節流管匯8#閘門；

（2）關閉節流管線7#HCR（液動平板閥）；

（3）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（4）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對7#HCR（液動平板閥）進行試壓。

4.10節流、壓井管線閘門試壓

（1）打開節流管線7#HCR（液動平板閥）；

（2）關閉節流管線6#閘門；

（3）打開壓井管線4#HCR（液動平板閥）；

（4）關閉壓井管線5#閘門；

（5）關閉上管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（6）通過試壓泵進行泄壓。

注：該步驟是對5#、6#閘門進行試壓。

4.11下主管封閘板試壓

（1）打開上管封閘板；

（2）關閉下主管封閘板（確保封井器組里面充滿清水），通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（3）通過試壓泵進行泄壓。

4.12下小管封閘板試壓

（1）打開下主管封閘板；

（2）松開套管頭頂絲，起出大直徑鉆桿和試壓塞；更換為小直徑鉆桿和試壓塞，待試壓塞坐入套管頭后，上緊頂絲；

注意：

①在試壓塞下入之前，從套管頭側閘門處排空防噴器組里面的清水，等試壓塞坐到位后，再灌滿清水，并確保套管頭上的側閘門都處于打開狀態；

②在下入試壓塞之前，將試壓塞上的小絲堵（VRP，即Valve Removal Plug）卸下來收好，以方便用泥漿泵往封井器組里面灌滿清水和試壓。

（3）關閉下小管封閘板，通過試壓鉆桿打壓，先進行低壓測試至300PSI，然后再進行高壓測試；

（4）通過試壓泵進行泄壓，打開下小管封閘板。

雖然實際試壓時，按照現場甲方監督的要求，次序可能略有不同，但最終的目的是：每一個單獨的個體，如：封井器的每一副閘板，以及節流、壓井管匯的各個閘門，還有相關的節流、壓井管線等都必須進行壓力測試，且壓力方向必須是由井眼流向各個對應的個體，低壓300PSI，高壓試到規定的壓力值，持續時間至少10min。

5　試壓注意事項

（1）用試壓塞（或堵塞器）試壓時：一定要將套管頭側閘門打開，放掉封井器組里面的泥漿，然后再下放試壓塞并下壓20KLBS，確保坐到位。曾有案例：在套管頭側閘門未打開的情況下，且試壓塞沒有完全坐到位就開始試壓，試到高壓時，將試壓用的1柱鉆桿頂彎。其中一主要原因就是：因為試壓塞沒有坐到位，導致壓力通過縫隙傳到試壓塞的底部，將鉆桿頂彎；如果壓力很高，還有可能憋漏薄弱地層，導致井下情況復雜化；

（2）用試壓杯（或皮碗）試壓時：一定要注意，施加在試壓杯上的所有力的總和（試壓杯下部管具的重量+所試壓力值轉換成的重量）不能超過試壓杯和管柱的抗拉極限；

（3）鉆具組合中帶有浮閥或回壓凡爾試壓時：一定要注意，泄壓時一定要從環空泄壓（可從節流管匯泄壓），從管柱內部是泄不掉環空壓力的；

（4）當上水泥漿罐已配備好油基泥漿，試壓完畢泄壓時，千萬不要從泵房的低壓管線泄壓，以免污染油基泥漿，可從節流管匯泄壓；

（5）當測試下管封時，如果試壓鉆桿和試壓塞之間有配合接頭且這些接頭的外徑與所試下管封不符時，一定要注意，不能讓閘板關閉在這些位置，要么試不住壓，要么損壞接頭或閘板，此時可以采用試壓杯進行試壓。例如：測試4″下管封時若采用4-1/2″IF試壓塞時，4″鉆桿為XT39扣型，此時可能會用到1～2個配合接頭，這樣的話關閉4″下管封很有可能會在這些配合接頭的位置，所以要提前測量好長度或打開下管封進行核實，以確保安全高效地進行試壓；

（6）有時會用到RTTS（RETRIEVABLE TEST TREAT SYSTEM）對封井器組或井內套管串進行試壓，以確定井內壓力或套管串密封情況，例如：判斷漏失或溢流位置。待RTTS工具坐到位后，要對其座封情況進行測試，若用管封測試，需注意送入鉆具的重量是否足以平衡該測試壓力，若不能，千萬不要將送入鉆具從RTTS上倒開。曾有案例：RTTS工具坐到位后，有位監督將其2柱4″送入鉆具倒開，然后開始試壓。低壓300PSI沒有一點問題，但當高壓測試至1700PSI時，該壓力將4″送入鉆具上頂，導致2根4″鉆桿嚴重彎曲變形。

6　結論及建議

（1）該油田陸地井控試壓程序有些地方重復，有些地方又不夠詳盡，本文略微做了更改；

（2）試壓時最好按照本文所述的試壓順序進行，否則可能導致某些閘門試不到或得出錯誤的試壓結果；若要改變順序，則必須確保每副閘板每個閘門都進行了測試；

（3）試壓時若壓力穩不住，發現刺漏，切記一定要先泄壓，然后再進行相關處理，例如：砸緊螺桿、更換密封鋼圈、更換密封膠芯、清理封井器內腔等；

（4）定崗定人定期定表對井控設備、設施進行檢查、保養，發現問題及時整改，確保其處于良好的工作狀態；

（5）必須正確對待井控試壓，不能胡編亂造，不要抱僥幸心理，確保井控設備這把利器發揮其該有的作用。

TE928

A

1004-5716（2016）08-0030-05

2015-07-14

2015-07-15

白世星（1984-），男（漢族），陜西橫山人，工程師，現從事石油鉆井工作。

［1］《中國石油化工集團公司井控培訓教材》編寫組.鉆井技術、管理人員井控技術［M］.中國石油大學出版社，2013.

［2］張桂林.石油作業井控技術［M］.中國石油大學出版社，2003.