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。
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。
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。