卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式)

套管封隔器完井试油期间失效因素分析及对策套管封隔器在试用期间往往会有失效的可能性，通过这些年油田在试井测试期间所出现的案例进行分析，找到导致套管封隔器失效的主要因素，通过这些因素提出具体的解决措施，对于油田的开采非常有帮助，根据不同的原因而引起的封隔器失效事故需要用不同的措施来进行解决，这样才能提高油田的工作效率。

标签：套管封隔器;失效因素;对策套管封隔器在油气生产中的作用很大，一个非常重要的井下设备。

主要的工作性能是用于完井、注水，防砂、机械采油等工艺技术中。

如果说在石油期间套管分割器出现失效以后，你需要重新启动关柱，然后才能继续开采，这样不仅增加了井下工作的风险，同时还会增加开采的施工成本，套管封隔器在使用过程中往往会因为工具问题，工艺不合理和操作不当等因素造成失效。

所以油田企业应该加强对这方面的管理措施，并制定相应的对策，能提高套管封隔器的使用。

1套管封隔器完井试油期间失效因素分析1.1工艺管柱的影响管柱的影响有很多，诸如深度，温度，注水压力，井眼轨迹和井眼冲洗等因素的影响。

为了确保封隔器在进入井后能够有效地密封，管柱必须考虑各种状态的变形和应力。

当管柱受到过大的力时，封隔器可能会移动，胶筒可能会损坏，这将导致封隔器密封失效。

因此，必须根据井的条件对管柱进行偏移，锚固等，以确保封隔器在密封过程中可以保持密封。

1.2封隔器膠筒的影响封隔器密封质量的好坏取决于井壁和胶筒之间的接触应力。

以目前使用的三缸封隔器为例，关闭阀座后上部的接触压力较低，并且中下部的接触压力稳步增加，因此下胶筒起着关键作用。

为了确保密封效果，如果胶筒想要具有较高的耐压性，则需要较高增加胶筒强度，但是作用力太大，可能会影响胶筒之间的接触面的密封效果。

同时，胶筒必须具有适当的温度和耐盐性，进入油井后，胶筒会很快老化，膨胀和分层会导致封隔器过早失效。

1.3座封力对封隔器的影响封隔器座封的原理是：活塞在被向下时推动座封机构，并在切断座封圈的封销后继续压缩胶筒，胶筒膨胀并密封封隔器和套管环，封隔器会自动锁定。

变压器套管密封失效的故障分析及补救措施
套管密封失效的原因主要有两个方面：
 一是由于检修人员经验不足，螺栓紧固力不够;
 二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理，且存在缺陷。

 比如，有的220kV主变套管，由于引线与引线头焊接采用锡焊，220千伏A相套管导压管为铝管，导线头为铜制，防雨相为铝制，这种铜铝连接造成接触电阻增大，使连接处容易发热烧结,导致发生事故;套管局部渗漏油,绝缘油不合格, 套管进水造成轻度受潮;套管中部法兰筒上接地小套管松动断线;接地小套管故障，使套管束屏产生悬浮电位，发生局部放电;套管油标管脏污，看不清油位，在每年预试取油样后形成亏油。

 套管表面脏污吸收水分后，会使绝缘电阻降低，其后果是容易发生闪络，造成跳闸。

同时，闪络也会损坏套管表面。

脏污吸收水分后，导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿;套管胶垫密封失效，油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良使套管渗油，导致油面下降。

 在套管大修中，抽真空不彻底，使屏间残存空气，运行后在高电场作用下，发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿，造成事故。

 对变压器套管的故障进行分析，归纳出以下主要原因：
 针对套管油样不合格、含乙炔气等缺陷。

采取的措施是：对套管要进行严格检验，各种试验合格后方可投入运行，避免人为因素引起故障。

 针对套管密封不良，有进水或渗漏油现象。

采取的措施是：通过更换质量好胶垫保持密封，拧紧紧固螺栓，使套管无渗漏。

YF-ED-J7862可按资料类型定义编号卡套管式接头密封失效原因及预防措施实用版In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.（示范文稿）二零XX年XX月XX日卡套管式接头密封失效原因及预防措施实用版提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。

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卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。

卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。

因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。

卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。

卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。

其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。

本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。

卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。

单卡套管式接头的密封原理是线性密封。

首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。

收稿日期:2007201204基金项目:国家863计划“膨胀管钻井技术”资助项目(2006AA06A105)作者简介:唐　明(19692),四川营山人,男,高级工程师,博士研究生,2000年硕士毕业于中国石油大学,现从事石油完井工程技术及管理工作。

文章编号:100123482(2007)0920007204套管损坏形态分析及预防措施唐　明1,2,金有海1,刘　猛3(1.中国石油大学(华东)机电工程学院,山东东营257061;2.胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;3.中油国际海外研究中心,北京100083)摘要:套管损坏的主要类型可归纳为变形、破裂和密封性破坏3类。

分析了射孔对套管损坏的影响,提出了合理选择射孔弹及射孔枪、改进套管柱设计方法、对下井套管要进行严格质量检验、提高套管抗挤强度等具体措施来减少套管的损坏。

关键词:套管;损坏;形态分析;预防措施中图分类号:TE931.202 文献标识码:AConf iguration Analysis of C asing Damage and Preventive MeasureTAN G Ming 1,2,J IN Y o u 2hai 1,L IU Meng 3(1.College of Mechanical and Elect ronic Engineering ,China Universit y of Pet roleum ,Dong ying 257061,China;2.Drilling Engineering T echnology Research Institute ,S hengli Petroleum A dministration ,Dongying 257017,China; PC I nternational Research Center ,B ei j ing 100083,China )Abstract :Configuration of casing damage can be in t hree categories :deformation ,break and seal damage.This paper analyzed t he effect of perforation on casing ,p roposed several measures which can be used to decrease casing damage ,such as selecting reasonably perforation gun and bullet s ,imp roving casing p rogram ,inspecting rigorously casing quality ,raising casing st rengt h ,and so on.K ey w ords :casing ;damage ;morp hological analysis ;p reventive measure 国内外已开发油田的资料表明,从建井开始到生产中后期均有不同程度套管损坏现象。

套管事故预防与处理全套一、卡套管卡套管的处理卡套管的原因有两种：•一是粘吸卡；•二是井壁坍塌或砂桥卡。

套管遇卡之后可以全压但是不能多提。

套管与井壁之间的环形间隙较小,不可能套铳倒扣。

1、粘卡在能循环钻井液的情况下,注入解卡液解卡,与处理粘吸卡钻方法一样。

•.塌卡或砂卡(1)井内已形成砂桥，但尚有部分钻井液返出，应坚持小排量低泵压循环，提高钻井液粘度、切力，恢复正常循环后固井。

(2)套管已下到井底，发生塌卡或砂卡时发生漏失。

分析漏失层位，并迅速固井，把水泥浆挤入漏失层。

(3)如果套管未下到井底，但8巨目的层不远，可以先固井，然后钻穿水泥塞和套管鞋,通井循环到底,采取挂尾管的办法再把油气层封固好。

预防卡套管的措施预防卡套管的措施主要有以下几点：(1)下套管前要循环调整钻井液性能，确保井下不漏不喷，必要时还要混入原油或塑料球，在井下安全的情况下才能下入套管。

(2)下套管前要校正井口，使天车、转盘、井口在一条垂直线上，保证不易错扣。

(3)下套管时必须按技术要求定时足额灌满钻井液，以防挤毁压阀或套管本体。

可以在套管下部附件上安装自动灌浆设备，但要随时根据套管悬重和井内钻井液排出量判断自动灌浆设备是否在起作用。

(4施用人工灌浆时要不停地活动套管柱上下活动范围不少于2m。

当发现井下有遇阻显示时，应停止灌浆，立即大距离活动套管，待井下情况正常后再灌浆。

(5)如井口套管多次错扣，井下套管静止时间较长，应先活动井下套管，再换另一根套管对扣。

(6)在下套管过程发现井漏、井塌等现象时应起出套管，下钻处理，井下情况正常后再下套管。

如套管已下到设计深度，要根据漏失层位的深度决定是否固井或起出套管。

(7)对于深井，下套管时可以进行分段循环，破除钻井液结构力，每次开泵要先小后大逐渐开至正常排量，防止产生压力激动，蹩漏地层。

(8)要控制套管下放速度，特别是通过已知漏层时，每一单根应控制在L5~2min左右。

下完套管后，必须首先灌满钻井液，然后才能开泵循环，防止空气混入。

卡套接头的安装方法和安装注意事项以及泄漏原因分析一、卡套式管接头的装配（一）.预装①卡套式管接头的预装的最重要的环节，直接影响到密封的可靠性。

一般需要专用的预器。

管径小的接头可以在台钳上进行预装。

具体做法是，用一个接头作为母体，将螺母、卡套压紧到管子上可。

主要有卡套式直通管接头、卡套式端直通接通头、卡套式三通管接头等型式。

笔者发现，即使是同一厂家一批货，这几种接头体上锥形孔的深度往往不相同，结果就造成了泄漏，而此问题往往被忽视。

正确的做法是，管子一端用什么样的接头体连接，对应的连接端则用相同类型的接头预装，这样能最大限度地避免出现泄漏问题。

②管子端面应平齐。

管子锯断后应在砂轮等工具上打磨平齐，并且去除毛刺，清洗并用高压空气吹净后再使用。

③预装时，应尽量保持管子与接头体的同轴度，若管子偏斜过大也会造成密封失效。

④预装力不宜太大使卡套的内刃刚好嵌入管子外壁，卡套不应有明显变形。

在进行管路连接时，再按规定的拧紧力装配。

ф6-1卡套的拧紧力为64-1 15n、16фmmr259n、ф18mm的为450n。

如果在预装时卡套变形严重，会失去密封作用。

（二）.禁止加入密封胶等填料。

有人为了取得更好密封效果，在卡套上涂上密封胶，结果密封胶被冲入液压系统中，造成液压元件阴尼孔堵塞等故障。

（三）.连接管路时，应使管子有足够的变形余量，避免使管子受到拉伸力。

（四）.连接管路时，应避免使其受到侧向力，侧向力过大会造成密封不严。

（五）.连接管路时，应一次性好，避免多次拆卸，否则也会使密封性能变差。

卡套式管接头安装（１）按第9章要求对需要酸洗的管子应先酸洗处理；（２）按需要长度用锯床或专用切管机等机具切断管子，绝对不允许用溶断（如火焰切割）或砂轮切割；除去管端内外圆毛刺、金属切屑及污垢；除去管接头的防锈剂及污垢；同时还要保证管子圆度；（３）将螺母、卡套先后套入管子，卡套前端刃口（小径端）距管子口至少3mm，然后将管子插入接头体内锥孔，顶到为止；（４）慢慢拧紧螺母，同时转动管子直至不动时，再拧紧螺母2/3～4/3圈；（５）拆开检查卡套是否已切入管子，位置是否正确。

管道施工质量通病及预防措施管道施工是建筑工程中一个重要的环节，对整个工程的质量和使用效果具有直接的影响。

然而，管道施工过程中常常出现一些通病，影响工程的质量和使用效果。

以下是一些常见的管道施工质量通病及预防措施。

1.管材安装不稳定管材安装不稳定是一种常见的问题，可能导致管道连接松动、漏水。

这主要是由于安装不当或者使用劣质材料造成的。

预防措施包括：选择优质的管材，确保安装位置正确，使用合适的安装工具，进行必要的固定和支架安装。

2.管道连接质量差管道连接质量差是导致漏水和渗漏的主要原因之一、这可能是由于连接不牢固、焊接不良或者密封材料失效造成的。

预防措施包括：选择合适的连接方式，严格按照规范进行连接，确保焊接质量良好，使用优质的密封材料。

3.管道倾角不符合要求管道倾角不符合要求会导致管道内积水、气阻增大、损坏灌浆层等问题。

这可能是由于设计不合理、施工过程中没有进行严密的监控造成的。

预防措施包括：按照设计要求进行施工，使用合适的倾角仪器进行测量，及时调整倾角，确保管道平整、畅通。

4.管道埋深不符合要求管道埋深不符合要求会导致管道暴露在地面上或者埋入地下过深，造成维修困难、风险增加。

这可能是由于施工时没有按照设计要求进行埋设造成的。

预防措施包括：认真查看和研究设计图纸，严格按照要求进行管道的埋设，保持适当的埋深和倾斜度。

5.管道防腐不到位管道防腐不到位会导致管道腐蚀、破裂，影响使用寿命。

这可能是由于材料不合格、施工过程中没有进行严格的防腐处理造成的。

预防措施包括：选择合格的防腐材料，严格按照要求进行防腐处理，保证材料涂覆均匀、密封良好。

6.管道维护不及时管道维护不及时会导致管道老化、堵塞、漏水等问题，进而影响使用效果。

这可能是由于施工后忽略维护和保养造成的。

预防措施包括：制定维护方案，定期进行检查和维修，及时更换老化或损坏的管道部件。

综上所述，管道施工质量通病的预防措施包括选择优质的材料、按照规范进行施工、严密监控施工过程、定期维护和保养等。

产生密封失效的原因主要有压力、温度、时间和操作工况。

1.1压力
工作压力下使用，出现泄漏，除设备在制造质量外，主要是与系统中有非正常冲击载荷有关，这是操作者不易发现的现象。

冲击造成瞬间压力增大，压力有可能高于正常的压力1～3倍，使安装在板式冷却器中的密封垫圈移位，导致密封失效。

而又由于设备的传热元件是由薄板一次成型制造，厚度在0.5～0.8mm，密封的刚性、承受力相对较差，况且有的换热板周边较长，耐冲击力相对不好，相对于其它的冷却器如管式的要差得多。

对此，应采取相应的防范措施：视操作压力情况，提高设备设计压力为使用压力的1.5～2倍；使用中应尽量避免系统中出现冲击现象；特殊情况下采取增加板片厚度的措施。

1.2温度
温度的急剧变化也造成密封失效。

当温度变化过快，密封垫的膨胀系数与弹性变形和密封的预紧力不相匹配，使密封的预紧力下降，造成设备承受能力低于额定工作压力。

对此应采取如下措施解决：在操作设备时升压升温应尽量缓慢；在夹紧螺栓上设计压缩预紧弹簧，来补偿预紧力的变化。

1.3时间
料也随之会老化。

造成密封使用效果，影响板式冷却器的密封效果。

对此，应根据物料的特性，选择合适的材料的密封垫圈，并且根据使用情况的不同情况，使用不同的密封垫圈。

1.4操作工况
工艺介质情况的不同，也会造成密封失效。

如同温度的过饱和的蒸汽短时间就会造成密封片失效。

而同温度的饱和蒸汽可在垫片表面形成一层水膜，对垫片能起到保护作用。

针对操作情况，选择合适的工艺介质，也是保证防止板式冷却器失效的一种途经。