關于車載井口壓力測試裝置在天然氣鉆采過程中的推廣與應用?

長慶蘇里格氣田開發(fā)過程中，天然氣采氣井口在固井完成以后需要進行壓力測試，檢測井口相關部位有無泄漏，根據(jù)工藝要求需要進行水壓強度和氣密封檢測，但目前實際上只進行了水壓強度檢測，檢測方法是利用車載柱塞泵外加控制閥匯以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行壓力檢測，檢測壓力一般為30Mpa，保壓時間30分鐘，壓力下降值小于0.5Mpa。雖然有的天然氣井口經(jīng)過水壓強度檢測以后能夠滿足當前的生產(chǎn)要求，但在實際生產(chǎn)過程中還是會出現(xiàn)井口泄漏的現(xiàn)象，一是給生產(chǎn)帶來重大的隱患，二是由于泄漏，井口產(chǎn)氣量衰減的厲害，嚴重影響了各采氣廠的產(chǎn)能建設。通過出現(xiàn)的問題以及現(xiàn)場實際調(diào)研分析，目前認為井口雙攻部位密封不嚴，產(chǎn)生泄漏，主要原因有兩點：一是井口雙攻密封螺紋的質(zhì)量良莠不齊，密封效果不能得到保障；二是在進行水壓強度檢測的時候，由于井口里面的容積非常大，容積在38立方以上，即使井口雙攻密封部位產(chǎn)生一 定的泄漏，在水壓強度檢測過程中也不一定被發(fā)現(xiàn)，所以迫切需要對井口雙攻密封部位進行氣密封壓力檢測。

通常氣密封壓力檢測一般采用以下兩種方式：一是檢測介質(zhì)為氮氣，由于氮氣是惰性氣體，幾乎不溶于水的，檢測結果準確，缺點是使用成本高，特別是在野外進行氣密封檢測的時候要配置制氮車或者配置氮氣瓶，這兩種配置的使用成本都是昂貴的；二是檢測介質(zhì)為空氣，通過高壓氣泵將空氣加壓至需要的檢測壓力，優(yōu)點是使用成本低，相應的費用比使用氮氣的話要便宜的多。缺點是空氣的壓縮比大，壓力上升時間長。

2013年6月，在長慶油田采氣五廠項目組的大力支持下，根據(jù)項目組提供的技術參數(shù)：單井深度大約3600米、套管尺寸139.7mm，單井完井測試壓力 25Mpa，保壓時間30分鐘，壓力下降值小于0.5Mpa。我公司于2013年10月研制了兩套車載井口氣密封壓力測試裝置用于天然氣井口鉆采過程中的完井壓力檢測。

該壓力測試車具體配置是：（1）高壓氣泵1套，技術參數(shù)：高工作壓力25Mpa、流量1.5m3/min，功率30Kw，選擇的原因是：整個井口的容積大約為38m3以上，假如在灌滿水的情況下加壓至25Mpa，由于空氣的壓縮比很大，大約注氣110立方左右。（2）1套電氣控制系統(tǒng)，配置有電器控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。（3）1套加壓及卸壓執(zhí)行機構，采用德國MHA高壓閥組件，用于高壓泵自動卸壓、容器自動保壓、卸壓。

其工作原理是：在強大的程序控制系統(tǒng)支持下，實現(xiàn)全中文視窗操作，通過設置壓力測試過程中的各種參數(shù)，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制。主要功能有：（1）可以實現(xiàn)自動升壓、保壓、停機、卸荷等功能；（2）對壓力測試參數(shù)可以自由設置和控制，并將測試數(shù)據(jù)或曲線打印并儲存；（3）同時具有手動操作功能和系統(tǒng)狀態(tài)報警功能；（4）該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對于測試井口名稱、編號、施工單位、測試人員進行搜索、查詢、調(diào)用、存檔等數(shù)據(jù)管理功能。

現(xiàn)對該設備做一個簡單的介紹：

（一）工藝流程為：

1、根據(jù)井口壓力測試裝置操作規(guī)程做好井口測試前的準備工作。

2、進入井口壓力測試裝置測試軟件主界面，根據(jù)測試要求設置系統(tǒng)壓力、卸荷下限壓力及壓力下降合格值。

4、在井口壓力測試裝置操作臺選擇操作方式（手動或自動）。

5、選擇手動時，按下“起動”及“泵端閥”按鈕，觀察壓力達到檢測目標值后按下“停止”按鈕停機保壓，當保壓完成后按下”容器閥”按鈕卸除壓力容器內(nèi)壓力，完成檢測工作。

6、選擇自動時，按照井口壓力測試要求填寫相關的工作信息及數(shù)據(jù)，通過測試軟件完成井口壓力檢測全過程。

7、當完成井口壓力測試工作后，斷開高壓軟管連接，完成所有工序。

（二）工作原理示意圖：

（三）主操作界面：

（四）設置操作界面：

（五）測試檢測報告：

（六）現(xiàn)場檢測出具的氣密封檢測曲線報告：

經(jīng)過現(xiàn)場使用和測試，該設備通過了采氣五廠項目組、監(jiān)督公司及試壓單位的驗收，各項測試指標均能滿足現(xiàn)場使用要求，使壓力檢測依據(jù)有了科學性的保障，進一步增強了壓力測試過程中的防護性和可靠性，滿足AIP6A、SY／T5053.1-2000各項指標要求。