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修井施工中防止管柱“剥皮”的措施

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【摘 要】 近年来,作业施工中出现液压钳咬伤油管的现象。导致作业返工,油管报废,增加了修复成本和收送油管工作量,加大了施工人员的劳动强度,延长了占井周期,直接影响到原油上产。针对这种情况,对其原因进行了分析,并采取有效预防措施。

【关键词】 油管剥皮 原因分析 上扣扭矩 预防措施

1 液压钳咬伤油管原因分析

1.1 现场跟踪分析

(1)油管丝扣脏,造成下油管时强行上扣,从而导致起油管困难。胡12-84井现场跟踪检查发现起管困难,油管扣紧,致使有9根油管被液压钳咬扁,仔细检查起出油管,发现油管公扣根部有杂质。

(2)下油管未涂丝扣油。胡105-5井现场作业发现当班工人下枪身管柱有50根未涂丝扣油,起油管过程中,发现有2根咬扁,3根牙痕较深。

(3)液压钳牙块老化,未及时更换,导致把油管剥皮。庆100井作业施工,技术员在现场起原井过程中发现有一根油管有剥皮现象,责令其停工更换旧钳牙后,起管正常,无剥皮现象。

(4)管柱上扣过紧,未按照标准扭矩上扣。2007年1月30日上修新胡7-87井,发现该井油管丝扣紧,有6根油管被剥皮。

(5)液压钳长期咬合油管固定部位导致。胡5-206井,起出原井泵管柱,发现有6根油管咬扁,均为由于液压钳长期咬合油管固定部位,该部位疲劳导致被液压钳咬扁。

由于该处有液压钳牙痕,当其入井后,破裂处基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比未损坏的部分低,而成为微电池的阳极,在井液中产生阳极溶解。同时在拉应力的作用下就会使这些部位腐蚀加深,形成孔洞,牙痕越深,产生的破坏程度越大。

1.2 施工现场实验分析

胡63-11井现场,针对现场跟踪的五种情况分别进行试验比较。

(1)油管丝扣脏造成起油管困难。首先挑选现场未进行清洗处理的Φ73mm的N80加大型油管,下管10根,扭矩3200N.m,快速起出发现卸扣困难油管6根,油管剥皮2根。其次将这10根油管丝扣进行清洗处理,以扭矩3200N.m下入,快速起出发现卸扣困难油管1根,未出现油管剥皮现象(如图1)。

(2)下油管未涂丝扣油。挑选出丝扣清洁未涂丝扣油的Φ73mm的N80加大型油管,下管10根,扭矩3200N.m,快速起出发现卸扣困难油管3根,发现丝扣均有不同程度的余扣。其次将这10根油管丝扣均匀的涂上丝扣油,以扭矩3200N.m下入,快速起出发现无卸扣困难油管,未出现油管剥皮现象。

(3)液压钳钳牙老化。液压钳钳牙经过一段时间的使用都会不同程度的损坏或老化,使其不能很好的抱紧油管本体,致使出现油管剥皮现象的出现,这时只需要更换钳牙即可。

(4)油管上扣过紧,未按标准扭矩上扣。将液压钳扭拒调大至5000N.m,起下油管10根,发现丝扣均有不同程度的造扣,油管有轻微粘扣现象。

(5)液压钳长期咬合油管固定部位导致。目前井下作业施工正常起下管柱使用的大多是3C型液压钳。这种液压钳是主背钳配套使用,最大扭距可达1.1KN.M,适用于2"-3 "的油管及钻杆的上卸扣,使用范围广,性能可靠,操作简便,易维修,耐使用。但是,这种液压钳最大的缺点就是主背钳间距一定,管柱上卸扣时吃力部位固定,重复操作容易造成油管的吃力部位发生由外至内的损伤,导致油管局部变形和过早老化而报废。

从现场油管探伤不合格结果统计可知,30%是因为吃力部位发生变形和损伤;95%的油管外部变形发生在吃力部位;同时由于液压钳牙长时间在油管固定位置咬定施加扭矩,咬定位置出现局部砂眼、裂缝、断裂的现象时有发生。因此,在井下作业施工中,避免上述现象的发生,对延长油管使用寿命,形成油管使用的良性循环,节约成本,延长油水井免修周期,提高油水井生产效率都是有利的。

2 通过质量跟踪分析及施工现场实验论证得出结论

(1)施工人员质量意识差是造成液压钳咬伤油管的最根本原因。(2)大扭矩上扣是造成液压钳咬伤油管的主要原因之一。(3)液压钳长期咬合油管固定部位,是导致油管疲劳损坏的主要原因之二。

3 实施对策

加强职工培训工作的落实,日常现场跟踪检查时进行质量意识教育,同时利用周二技术学习、职工大会、板报和其它一切可以利用的宣传工具提高质量意识。发现职工学习笔记和教案不全或不按大队培训计划落实者,一律按规章制度执行,进行月度考核,以达到强化职工培训,提高业务水平和操作技能,最终提高质量意识、按章操作的目的。通过加强培训和质量意识教育工作,职工的技术素质和质量意识明显提高。

组织开展了质量管理活动,重点是提出“三个突出”的理管,即突出功夫下到丝扣上、突出消除陋习和突出质量意识。掀起“抓质量、查违章、强基础”的活动,每天深入施工现场检查油管丝扣的清洗和丝扣油的使用情况,要求凡下井油管丝扣必须要清洗,并用钢丝刷进行处理,合格后再均匀的涂上丝扣油,减少上卸丝扣摩擦阻力。如果发现有违章现象的制度给予处罚曝光,通过开展活动,违章现象逐渐减少,达到了减少油管被液压钳咬伤的目的。

避免大扭矩上扣,以免下次起管柱时扣紧造成油管剥皮,见常用油管上扣扭矩表(如表1):

目前常用的3C型液压钳主钳钳牙高5cm,正常上卸扣时,油管本体吃力位置距公扣24cm。通过加长连接杆6-8cm,使主背钳距离增大到30-32cm,并保持和提高连杆的强度(抗扭矩力)。在背钳咬定油管接箍不能改变的情况下,主钳钳牙在油管本体的咬定位置达到改变,经现场实验是可行的,这样就降低了钳牙咬定位置固定对油管本体的伤害。

参考文献:

[1]石兴春.《井下作业工程监督手册》.北京:中国石化出版社,2008.

[2]吴奇.《井下作业工程师手册》.北京:石油工业出版社,2003.