老井井口泄漏带压堵漏技术探讨

赵 敏

（中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院， 辽宁 盘锦 124000）

引言

油气井自压裂投产后，其井口设备（主要有套管头、四通、采气/油树等）、地面集汇管线、控制阀门等地面设备就一直处于工作状态，由于其长期暴露在野外缺少有效的保护措施，加之内部流体的高压、冲蚀、腐蚀等因素，极易造成法兰连接处的密封垫环、密封槽、集汇管线90°拐弯处，以及其他橡胶密封元件的密封失效，从而导致井口环空带压、井口漏气（油）等现象，给油气井的安全生产带来极大隐患。例如采气树、四通、套管头之间多采用法兰连接，在长期服役后，有的法兰连接处出现密封垫环腐蚀穿孔泄漏，有的法兰密封槽因腐蚀剥落出现渗漏现象。为排除井口安全隐患，生产单位拟采用压井、冷冻暂堵井口、下堵塞器封堵井口、下封隔器封堵井口等方案以更换井口设备，但综合考虑认为上述方案成本高、周期长、存在不确定的安全隐患，现场需要配套一种老井井口修复、加固的可行方案。基于此，本文提出了一种老井井口带压堵漏修复技术，以期对油气田老井井口维修保养提供一套安全性高、成本低、效率高的参考方案。

1 井口带压堵漏技术

1.1 发展历程

带压堵漏技术全称为管道容器不动火不停输快速带压堵漏技术。该技术始于19 世纪20 年代的英国费曼奈特公司，并于20 世纪60 年代在英国、法国、德国等国家迅猛发展[1]。我国对此技术研究起步较晚，20 世纪80 年代初由天津市某石油化工公司引进开发研究，设备管理杂志在1980 年《设备管道泄漏的密封技术》学术论文中记录了不停车带压密封技术，拉开了在我国相关技术研究应用的序幕，并迅速在各个行业普及开来。

1.2 工作原理

油气井井口出现漏气、漏油、漏水后（后面统称流体），为阻止流体介质继续漏失，需进行带压堵漏，其工作原理为：在不停产的前提下，利用合适的密封件（卡具、密封脂等其他材料），彻底切断、堵塞、隔离介质泄漏的通道，或者增加泄漏介质通道中流体流动的阻力，以重新构建一个封闭的空间，从而达到阻止流体外泄的目的。通常利用定制的分瓣卡具在泄漏点附近重新建立密封空间，以高于泄源的注入压力，向密封空间内注入可塑性专用密封脂，使密封腔体内部形成高密封比压[2]，建立起新的可靠密封，进而阻断流体泄漏或渗漏。其原理示意图如图1 所示。

图1 法兰连接处漏气处理原理示意图

井口带压堵漏技术适应性广：一是可适应各种泄漏点的带压堵漏，例如弯头泄漏、法兰连接处泄漏、套管连接处泄漏等位置[3]，可个性化服务不同井口装置；二是适用介质广泛，例如油、水、天燃气、蒸汽、腐蚀类流体等各类危险化学品；三是堵漏压力范围广，可封堵30 MPa 以内的泄漏压力；四是堵漏材料耐温性好，适用于注蒸汽井的管道、井口等高温介质的泄漏[4]。

1.3 主要设备

井口带压堵漏设备，主要包括四部分内容（如下页表1 所示），一是堵漏卡具，主要作用是构建新的密封空间，为密封脂密封提供密封空间；二是注入设备，主要是注脂枪，其作用是将可塑性专用密封剂通过手动液压泵的压力注入密封空间；三是密封脂，密封脂注入密封空间后，形成高的密封比压，从而阻隔泄漏流体；四是配套连接件，主要作用是提供各种型号弯接头以适应不同井口空间限制。

表1 带压堵漏主要设备

2 现场应用

2017 年，苏里格气田某区块一口投产半年的水平井发生井口漏气现象，经现场勘查确认漏气点为套管头下方的表套双公和表套母接箍之间，该井套管头现场（见图2）试压密封性能良好，排除了井口下串漏气的可能。因属于井底上串漏气，该井若采用压井的方式处理井口漏气问题，势必影响正常生产，且有可能污染地层。为安全、高效解决漏气问题，各方达成统一意见，采用带压堵漏技术。根据现场井口情况，测量好尺寸以定制堵漏卡具。现场作业流程主要如下：

1）安装卡具：将分瓣式带压堵漏卡具，套装在漏气点的表套接箍处，并紧固螺栓。

2）连接注入工具：按照作业规范连接好注脂枪、手动液压泵等注入工具。

3）注入密封脂：连接好注入工具后，手动从带压堵漏卡具注脂阀注入固体密封脂（注意注入顺序，第一个注入点应距离泄漏点距离最远[5]，然后选择依次靠向泄漏点的注入点，注入过程中控制好注入压力，缓慢匀速注入）。

4）异常检查：注密封脂完成后，检查套管及卡具四周是否有异常，如有，及时排除。

图2 可修复带压堵漏套管头现场施工

5）效果初步检验：将方井内注入一定量的水，水面高度需淹没过带压堵漏卡具，观察是否有气泡冒出，如有，则进行补注操作，直至无气泡冒出为止；现场观察30 min，如无气泡冒出，说明堵漏初步成功。

6）井口复查：堵漏完成后，关井憋压，三天后上井复查，再向方井内注入一定量的水，水面高度需淹没过带压堵漏卡具，观察是否有气泡冒出，如无气泡冒出，确认井口带压堵漏成功。

3 结语

目前，国内各大油气田相继进入开采中后期，井口设备服役时间长，极易出现老井井口泄漏问题。相较于压井、冷冻暂堵井口、下堵塞器封堵井口、下封隔器封堵井口等方案，老井带压堵漏技术优势明显：不上修井机、不压井、不停产、成本低、作业周期短（2～4 h）、安全性高。另外，油气井井口带压堵漏技术可适用于不同型号的井口设备，可根据实际情况展开针对性的个性化定制服务。该技术可为保障油气井的安全生产提供可靠的技术支持。