3. 套压为零而油压升高的井口密封失效判断

异常特征与判断逻辑

套压为零而油压升高,是井口压力系统中一个典型的“矛盾信号”:油压侧有压力,说明井筒到油管头之间存在有效压力源;套压侧为零,则说明套管环空要么确实没有压力,要么压力根本没有传到压力表。判断的关键不是先怀疑套管头密封失效,而是按“先排除仪表与取压通道,再确认套管闸门开度,最后判断密封本体”的顺序逐层收敛,避免把一次压力表故障误判为需要停井的密封失效。

本例设定一口抽油机井,正常生产时套压约 0.6~0.9 MPa、油压约 1.2~1.6 MPa。某日巡检发现套压表指针归零,油压升至 2.1 MPa 并持续偏高,井口无可见外漏。此时需要区分三种可能:压力表或取压阀堵塞/损坏、套管闸门被误关导致套压无法显示、套管头或表层套管密封失效使环空气体泄放至低压层。

套压为零 + 油压升高:三层收敛判断 井口压力取点 油管 套管环空 油压 2.1 MPa ↑ 套压 0 MPa 套管闸门 套管头密封 表层套管 / 固井 ① 压力表与取压通道校验 拆表接标准表 / 通针疏通取压阀 标准表读数 > 0 → 原表故障 ② 套管闸门开度核实 手轮圈数 / 阀杆行程 / 流程核对 闸门关闭 → 恢复开度后复测 ③ 套管头密封本体判断 环空憋压试验 / 肥皂水验漏 油压高 + 套压零 + 外漏 → 密封失效 仪表故障 更换压力表 / 疏通取压阀,复测合格 闸门误关 恢复开度,套压回升至正常区间 套管头密封失效 停井泄压,报修更换密封件 处置优先级 先校验仪表(不停井)→ 再核实闸门(可在线恢复)→ 最后判定密封(需停井泄压)

第一步:压力表与取压通道校验

套压表归零最常见的原因并非密封失效,而是取压阀被蜡、砂或水合物堵塞,或压力表弹簧管疲劳卡死。操作时先关闭套压表取压阀,缓慢卸松表接头泄压,确认无压后拆下压力表,换装经校验的标准压力表(量程 0~4 MPa,精度不低于 1.6 级)。若标准表读数明显大于零,说明原表或取压阀存在问题;若标准表同样为零,则进入下一步。

取压阀堵塞时可用通针疏通,注意先泄压再操作。校验完成后应记录标准表读数、原表读数与环境温度,作为后续判断依据。本例中若标准表读数为 0.75 MPa,则直接判定为原压力表故障,油压升高只是正常生产波动,无需停井。

第二步:套管闸门开度核实

若标准表读数仍为零,需核实套管闸门是否处于关闭或半开状态。现场可通过手轮圈数、阀杆外露长度和井口流程图核对:正常生产井套管闸门应全开,手轮圈数应与阀门规格对应(如 DN50 闸阀全开约 8~10 圈)。若发现手轮被误关,应缓慢开启,观察套压表是否回升,并注意开启过程中压力变化速率,避免环空压力骤变。

本例设定核实结果为闸门全开、阀杆行程正常,排除闸门误关可能,进入密封本体判断。

第三步:套管头密封本体判断

在仪表与闸门均正常的前提下,套压为零而油压升高,需重点检查套管头、表层套管及固井质量。可先进行环空憋压试验:关闭套管闸门,通过套管头取样口缓慢注入氮气至 0.5 MPa,稳压 10 min,观察压力下降速率。若压力快速下降且井口周围出现气泡(肥皂水验漏),则判定为密封失效。同时应检查井口装置法兰、螺栓和密封垫是否存在渗漏痕迹。

套管头密封失效可能导致环空气体窜入地表或浅层水层,存在安全与环保风险。确认失效后应立即停井、泄压,并上报维修,不得带压继续生产。

判断结果与处置优先级

检查项正常表现异常表现处置
标准表校验读数与油压匹配标准表有压、原表为零更换压力表,复测
取压阀通气顺畅堵塞、无气流泄压后疏通
套管闸门全开、阀杆行程正常关闭或半开缓慢恢复开度
环空憋压试验稳压 10 min 压降 < 0.05 MPa压降快、井口冒泡停井泄压,更换密封件

处置顺序应遵循“先易后难、先不停井后停井”的原则:仪表故障和闸门误关均可在线处理,不影响生产;只有确认密封失效后才需要停井。本例最终判断为套管头密封失效,处置优先级为:立即停井泄压 → 上报维修 → 更换密封件 → 复压验证合格后恢复生产。