本發明屬于油氣勘探開發,具體涉及一種井控管線在線堵漏裝置及其使用方法。
背景技術:
1、油氣田的勘探開發隨著井深的增加,地層壓力越來越高,尤其塔里木油田作為我國主要的石油天然氣勘探開發區,“三高井”數量多,目前塔里木油田較為常用的鉆井井控系統高壓管匯的額定壓力為75mpa和105mpa。在高壓井鉆井、試油、井下作業、油氣生產等過程中,常出現因高壓沖蝕腐蝕等作用導致井控管線密封失效和管線刺漏等的事故發生,且現場井控管線堵漏的過程中,可能存在上游閥門關不緊的情況,所以急需一種適用于能實現帶壓在線堵漏,且堵漏后能承壓達84mpa的井控管線在線堵漏方法。
2、目前石油化工領域對帶壓管線堵漏常使用的帶壓密封方法有頂壓堵漏法、帶壓粘接堵漏法、柔性帶壓堵漏法、夾具密封法,但這些方法的承壓能力都不會超過35mpa。
3、中國專利申請號為cn2018111087577,發明名稱為一種無焊接管線堵漏裝置及方法,該方法采用了柔性帶壓堵漏法,在管線泄露位置纏繞膨脹橡膠和橡膠片,外側安裝內模和外膜,再通過加熱裝置硫化橡膠,形成耐壓橡膠實現堵漏。該方法相對于傳統的柔性帶壓堵漏法的承壓能力已有所提高,但也僅適用于壓力15~30mpa的輸油管道。目前針對井筒封堵采用的t&ts無固相液體堵劑技術,其抗壓強度可達70mpa,雖然可以承受較高的壓力,但需要較大的注膠空間,會導致夾具過大,無法在受限空間內安裝,同時需要較長的凝膠時間,約4~24h的施工時間,且凝膠需加熱輔助裝置和精準溫控,設計操作復雜、施工時間長,不適用于應急在線帶壓堵漏工況。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術中存在的問題,本發明的目的在于提供一種井控管線在線堵漏裝置及其使用方法,從而滿足在線應急工況,解決施工時間長、空間受限等問題,本發明結合固體密封技術、多層密封結構及高壓注劑工藝,提供了一種適用于高壓井控管線的在線應急堵漏方法,為井控安全提供保障。
2、為實現上述目的,本發明采用的技術方案是:
3、一種井控管線在線堵漏裝置,包括:
4、堵漏夾具,所述堵漏夾具包括兩個相互連接的拼合件;
5、注劑裝置,所述注劑裝置的一端與所述堵漏夾具相連,另一端連接有泵;
6、其中,兩個所述拼合件拼合為空心柱體,兩個所述拼合件沿軸向開設有管線安裝孔,所述管線安裝孔與井控管線的外壁相配合;兩個所述拼合件沿徑向開設有引流孔和注劑孔,所述引流孔和注劑孔均與所述管線安裝孔相連通;所述引流孔外設置有引流閥,且所述引流閥為單向閥,所述注劑孔與所述注劑裝置相連接;所述注劑裝置包括注劑槍,所述注劑槍內能夠填充密封劑。
7、可選的,所述拼合件的管線安裝孔內設置有凹槽,所述凹槽與所述注劑孔相連通。
8、可選的,所述注劑裝置包括注劑嘴,所述注劑嘴一端與所述注劑孔相連,另一端與所述注劑槍相連。
9、可選的,所述注劑嘴與所述注劑槍之間設置有注劑閥。
10、可選的,所述注劑閥與注劑槍之間的管道上設置有注劑壓力顯示表。
11、可選的,所述泵為液壓油泵,所述液壓油泵通過高壓油管與所述注劑槍相連。
12、可選的,所述管線安裝孔內,沿拼合件的徑向設置有徑向橡膠墊,沿拼合件的軸向設置有軸向橡膠墊。
13、可選的,所述引流孔和所述注劑孔的數量均為一個,且所述注劑孔和引流孔分別開設在兩個所述拼合件上。
14、可選的,所述密封劑采用高分子復合耐壓變介質材料。
15、一種井控管線在線堵漏裝置的使用方法,包括以下步驟:
16、打開引流閥,在井控管線刺漏位置安裝堵漏夾具與注劑裝置;
17、在注劑槍內放入固態密封劑;
18、關閉引流閥,遠程開啟泵,通過液壓油將固態密封劑推送入堵漏夾具內;
19、控制液壓油的壓力,激發固態密封劑的高承壓密封效能。
20、與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
21、本發明可實現在管線3~5mpa泄漏壓力工況的在線安裝,并能滿足84mpa的承壓能力,可用于井控管線直管、法蘭連接、閥門中法蘭、內放噴工具旋鈕處、刺漏情況的在線應急堵漏,同時也可應用于相同或類似介質的高壓管線應急堵漏。本發明設置了引流孔和引流閥,能夠在安裝堵漏時,降低人員在線操作的危險性,使高壓液體從引流孔中流出,同時由于引流閥為單向閥,能夠保證密封性能且能夠確保人員安裝操作的時候,介質的刺漏方向是可控的,減小了安裝阻力的同時也提高了人員操作時的安全性。本發明的管線安裝孔中具有與注劑孔連通的凹槽,能夠保證密封劑進入管線安裝孔中。本發明根據管線內部介質壓力實時調整液壓注劑壓力,利用合理的內外壓差,拓寬的承壓范圍。本方法中堵漏夾具連接注劑裝置,安裝了注劑壓力表,與井控管線系統壓力表配合,可實時觀察井控管線內及注劑腔的壓力,根據壓力差自動調整注劑壓力,精準利用內外壓差,在較高壓力下實現良好的密封性能,擴大了該方法的使用范圍。
22、進一步,本發明采用了固態密封劑,適用于刺漏管線各種不平整工件表面。鉆井井控應急搶險狀態下,井控管線泄露口因裂縫刺漏通常表面不平整、泄露介質成分復雜,泄露口常常不清潔。現有方法通過液態注膠材料通過表面吸附力實現密封的方案,堵漏管線表面需要較高的表面粗糙度及較為清潔的表面狀態。本發明使用的高分子復合材料密封劑為固態,通過液壓油泵提供的壓力讓固態密封劑在夾具有限空間內重新塑形,填充夾具密封空間,通過高壓自主激發密封,不依靠密封劑材料與泄露管線之間的吸附力,對泄露管線的表面粗糙度清潔度要求不高,能非常好的適應井控管線在線密封堵漏。
23、本發明采用的固態密封劑結合液壓推力塑形的方法,縮短了密封劑起強度時間。固態密封劑,常壓和高壓情況下,均是固體形態。利用了液壓壓力將固體密封劑送入夾具空腔內重新塑性,借助液壓壓力即可激發密封劑強度。對于液態密封膠,需要加熱凝固,且需要較長的凝膠時間。本方法采用的固態膠不需要凝膠時間,不需要加熱輔助裝置,在液壓壓力與內部介質的內外壓差作用下密封結構就能快速起效,實現泄漏部位的堵漏。
1.一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述拼合件的管線安裝孔(20)內設置有凹槽,所述凹槽與所述注劑孔相連通。
3.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述注劑裝置包括注劑嘴(3),所述注劑嘴(3)一端與所述注劑孔相連,另一端與所述注劑槍(6)相連。
4.根據權利要求3所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述注劑嘴(3)與所述注劑槍(6)之間設置有注劑閥(4)。
5.根據權利要求4所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述注劑閥(4)與注劑槍(6)之間的管道上設置有注劑壓力顯示表(5)。
6.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述泵為液壓油泵(9),所述液壓油泵(9)通過高壓油管(8)與所述注劑槍(6)相連。
7.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述管線安裝孔(20)內,沿拼合件的徑向設置有徑向橡膠墊(24),沿拼合件的軸向設置有軸向橡膠墊(25)。
8.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述引流孔和所述注劑孔的數量均為一個,且所述注劑孔和引流孔分別開設在兩個所述拼合件上。
9.根據權利要求1所述的一種井控管線在線堵漏裝置,其特征在于,所述密封劑(7)采用高分子復合耐壓變介質材料。
10.根據權利要求1-9任一項所述的一種井控管線在線堵漏裝置的使用方法,其特征在于,包括以下步驟: