气密封检测技术在储气库井应用研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

气密封检测技术在储气库井应用研究

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：李宏杰

[导读] 摘要：据统计，大约90％的环空压带现象是由螺纹泄漏引起的。

        大港油田天津储气库分公司天津市 300280
        摘要：据统计，大约90％的环空压带现象是由螺纹泄漏引起的。螺纹类型、加工误差、材料选择、运输碰撞、不规则操作、密封脂选择等都会影响密封性，进而就可能导致螺纹中气体泄漏。在金坛盐穴储气库注采的运行过程中，有四口井存在环空带压现象，这会对储气库的安全运行造成一定的安全隐患。将气体密封检测技术用于对金坛储气库注采完井管柱的密封检测当中，可以有效消除井中气体泄漏，避免因螺纹泄漏出现环空带压现象。目前，该技术已成功应用于金坛储气库四口井的注采井作业，确保了储气库长期注采作业的安全。本篇文章主要讲述了气密封检测技术在储气库中的应用，希望能引起相关人员的重视，加强对气密封检测技术的研究。
        关键词：气密封检测技术在储气库井应用研究
        引言
        地下储气库容量大，压力设定范围广，成本低.但是，注采井需要更高的安全性和完整性，注采井的使用寿命更长。注采井的生产运行长期受交变压力影响。另外，当前的井筒完整性检测和维护成本很高。国内储气库建设起步较晚，长庆储气库注采井首次采用气密性测试技术。注采井在高工作压力和受交变压力影响可能会导致井泄漏。目前，国内的气密性测试水平仍然很低。在大多数情况下，通过压力检查来判断，主要检查油套管是否受到腐蚀。长庆油田首次采用新型的螺纹气接头检测技术作为管道中气接头的检测方法。根据注采井的工作压力以及油套管的压力等级确定测试压力。进入井之前，对生产套管和完井管柱进行一次测试，确保生产套管的密封性，并确保注采井的使用寿命，促进注采井的安全运行。
        1.气密封检测气体组分
        氦气和氮气是气密检测技术中使用的加压介质，检测中氮气和氦气的混合比为1：7。氦气是一种惰性气体。由于氦气无毒安全，不腐蚀管壳，氦气分子直径较小，很容易泄露。氮气是一种载气，与氦气一样，它不会腐蚀管道和外壳，是无毒且安全的，但氮气是惰性的并且相对便宜，不同的气体具有不同的分子渗透率。
        见表1。

          表1不同介质的渗透率25.5℃时与氯气对比
        2气密封检测设备
        检测卡封工具，操作台，氦气分子检测仪，动力部分和储能器都是气密封检测设备的主要组成部分，图一所显示的是气密封检测试设备各个部分组成和工作原理，见图1。

        2.1氦气检测仪
        它主要用于检测氦气流动速度，并根据检漏仪检测到的氦气泄漏率来确定螺纹的密封性能是否符合标准。如果检漏仪检测到的泄漏率超过2x104Pa m3/s，则表明丝扣的密封性不合标准，这是需要采取一些措施使其符合标准。如果检漏仪检测到的泄漏率小于2x104Pa，表示丝扣密封性能合格，最小检测值为0.0001％o，检测灵敏度为0.0001％00。
        2.2检测卡封工具
        按下油套管的伸缩缝以调整卡封工具的位置，使其位于油套管体中联轴器的上下位置，然后将集气套筒检测器连接到检测器上，检测仪的头部与管子的连接处。控制台1.2.3用于控制检查工具在包装箱内外的通过。监视检测到的气体的压力和减压过程是整个泄漏测试过程的主要控制台。
        2.3储能器
        储能器中产生高压检测气体，氦气和低压氮气的混合物。高压水推动混合气体产生高压检测气体。检测压力可达140 MPa，可以完全满足各种压力水平的检测要求。
        2.4动力部分
        施工动力的产生设备是动力部门，包括高压水泵、空气泵、液压泵等。
        3新型丝扣气密封检测原理
        将检测工具的上下密封橡胶筒固定在油探管接箍的上下位置。使用高压水泵在蓄能器中压缩混合气体，然后在设定的压力下使用混合气体；安装卡片封口机后，继续操作高压水泵抽水。将气体混合物从蓄压器中推出，并在设计所需的感应压力下连续排出。然后，让气体进入检测工具和管柱之间的封闭环形空间。带氦气泄漏探测探头的探测气体收集套管用于包裹管子和壳体接头，形成一个封闭的空间。由于氦分子直径小，因此很容易沿细小的间隙管穿透，并且如果有气体泄漏，则会立即发出警告，表明螺纹密封不合格。检测仪器示意图见图2。

        4新型气密封检测的特点
        4.1安全性高
        作为惰性气体，氦气比空气更轻，作为运载气体，氮气不是活泼的气体，所以它不会伤害人体，不会腐蚀物体，用起来很安全。
        4.2可靠性强
        1在气密封扣中氦气特别容易渗透，这主要是由于氦气分子直径很小
        2检测压力较高，最大值可以达到140 MPa。可以完全满足不同等级压力水平的需求。
        4.3灵敏度高
        1氦气检测仪灵敏度特别高，检测氦气泄漏率时，最低可以检测出泄漏率 10-8 Pa•m3／s的氦气。氦气检测仪的精度也特别高，检测精度可以达到0．000 l‰；
        2查看外国气密封检测数据，会发现泄漏测试丝扣中有599个泄漏。在水中使用高压气泡检测方法检测泄漏会导致178个漏点无法检测到。178个漏点占总漏点的29.7％，在这一点上，可以看到气密封检测技术有其优势。
        结束语
        油套管螺纹气密封检测技术可通过在进入井之前去除掉螺纹密封不严的套管来提高井的密封性。油套管螺纹的密封性会受到扭矩检测，入井前通井，涂抹密封脂等方面内容的影响。但是这只是一部分原因，同样还存在许多其他的原因影响油套管螺纹密封，同时，将这些方面做好工作可以防止并区别油套管的螺纹连接是否有泄漏。目前，在我国，油套管泄漏测试设备的使用范围越来越广泛，随着投入使用的测试设备不断增加，促使测试设备的使用费用逐渐降低，要想确保储气库注采井长期安全的运行，就需要在储气库注采完井作业不断优化油套管螺纹密封检测技术和设备。
        参考文献：
        [1]李海伟，李梦雪，孟凡琦，等.气密封检测技术在储气库井应用研究[J].石油化工应用，2018，37（3）：35-38.DOI：10.3969/j.issn.1673-5285.2018.03.008.
        [2]林勇，薛伟，李治，等.气密封检测技术在储气库注采井中的应用[J].天然气与石油，2012，30（1）：55-58.DOI：10.3969/j.issn.1006-5539.2012.01.017.
        [3]陈晓源.江汉盐穴储气库密封测试方法研究[J].江汉石油职工大学学报，2010，23（4）：3-5，13.DOI：10.3969/j.issn.1009-301X.2010.04.001.
        [4]袁光杰，金根泰，谢冲，等.油套管螺纹连接气密封检测技术与装备开发及应用[Z].中国石油集团钻井工程技术研究院，西南石油大学.2016.
        [5]陈勋，贺梦琦，孙振宇.储气库注采气井完整性优化设计及应用[C].//中国石油学会.2015年度钻井技术研讨会暨第十五届石油钻井院（所）长会议论文集.2015：292-297.
        [6]陈显学，卢诗诰，丰先艳.双6储气库钻完井技术研究与应用[C].//中国石油和化工自动化应用协会.首届地下储库科技创新与智能发展国际会议论文集.2016：68-71.
        [7]油套管螺纹气密封性检测技术及装备[J].中国科技成果，2020，21（8）：21-23.DOI：10.3772/j.issn.1009-5659.2020.08.008.