EFDT仪器基体密封结构改进及安装方法

摘要：中海油服自研测压取样仪器的升级改造，为海上油气勘探开发发挥重要的角色。为了满足海上油气资源的勘探开发力度，必须保证所测试使用的仪器功能的能力实现。随着井下温度的升高，所研仪器的耐温耐压的升级，要求我们所用的装备仪器要有耐高温高压的性能，同时在使用时间和功能上取得实践验证。为了克服海上复杂的井下条件，需要我们专业班组认真对仪器的各方面进行严格把控。如果稍有不慎，就可能作业失败。同样做为维保人员，要严把维保质量，发现问题及时解决问题，不能把问题带到井下，影响取样作业。严把质量关，把工作做细、做好！争取把仪器故障率降低！更好的服务海上作业任务。

关键词：EFDT泵抽仪器短节、双探针坐封仪器短节、仪器本体构造、902密封网、902密封圈

钻井中途油气层测试仪（以下简称EFDT）仪器英文名称为：Enhanced Formation Dynamics Tester，是中海油服自主研发的高端测井测压取样仪器［1］，主要目的就是把井下目的层的流体从井下带到地面的目的，最终来判断、验证目的层流体的性质。从而为区块地层的储量提供可靠资料。双探针短节［2］是EFDT的重要功能短节，具有支撑仪器和坐封地层的功能，该功能是测试仪测压、取样的前提。EFDT液压动力系统给双探针及支撑臂提供推力，将双探针及支撑臂紧紧推靠井壁，在不受电缆张力情况下将整套测试仪器串稳定居中，这样减小了测试仪在井眼遇卡的可能性。同时双探针能够排除泥浆井液，坐封地层。从而实现地层与仪器的联通。通过操作地面面板，EFDT液压动力系统运转，EFDT泵抽仪器短节［3］开始进行地层流体的抽吸的往返运动，实现把地层流体，取到相应的取样容器里，达到取样的目的。

EFDT泵抽仪器短节、双探针坐封仪器短节，两支仪器密封结构[4]由902密封槽、902过滤网，902密封圈等组成。通过把902密封圈安装到902密封网上，并用专用液压油涂抹到902密封圈上，用专用的1/4英寸的六方把过滤网安装到仪器本体，通过压力测试来检测密封效果。仪器本体的过滤网用来实现过滤液压油中的杂质，从而保证井下仪器的正常运转和各功能的实现。泵抽短节和双探针短节，在维保过程中发现其仪器基体上的压力过滤网902密封圈存在挤压损伤问题，导致仪器过滤网处有液压油渗漏现象。检查发现本体密封面宽度不足，且本体端面无过渡圆弧，安装紧固后，造成密封圈挤压变形，同时内螺纹挤伤密封圈。为了保证后续的作业安全，对短节本体过滤网密封面进行优化改造，以确保仪器密封面达到安装使用要求。

1.问题定义

在测压取样的仪器里，如果有配件失效或安装不到位会造成仪器的功能丧失。从而为公司造成不可挽回的损失。为了保证作业的成功率，我们需要多方的努力付出，才会取得作业的成功。EFDT仪器泵抽短节、双探针短节是EFDT仪器的重要组成部分。其中泵抽短节基体共有5处高压液压油过滤网，双探针短节共有9处高压液压油过滤网；过滤网的作用主要是过滤油腔内液压油中的杂质，且要求其过滤精度很高。仪器短节本体结构设计尺寸及加工工艺将直接影响维保质量及作业的成功率。在以往维保及作业过程中发现问题如下：

1.仪器基体密封槽（902端面挤压式密封）存在加工差异，倒角规格大小不统一。

2.密封圈安装后受挤压易发生密封圈变形，受力不均，在压力油冲击情况下断裂，造成系统漏油；

3.基体螺纹距离较近，在安装密封圈后与密封圈接触，存在划伤密封圈风险，常见密封圈存在毛刺现象如图1

4.目前已知共发生3次因仪器井下902密封圈损坏引起仪器液压油泄露导致的井下作业失败，其中海上作业1次，海外2次，井上或陆地仪器漏油时有发生。

2.步骤

为解决该类隐患，经多方相关专家进行探讨并确定最终修改方案，在EFDT仪器泵抽、双探针基体上进行优化改造验证，探寻较为合理的解决方案，同时通过多井次充分验证，建立标准化修改优化方案，在本方案的基础上进行改进，可实现密封结构的良好配合，消除故障隐患，保障现场作业。具体优化改进方案如下：

1.在安装过滤网的压力油口、安装传感器基体的锥面孔槽进行倒圆，圆角大小为R0.15-0.2mm，由于圆角较小，难以用肉眼观察，可用手感觉边角是否锋利来进行判断。

2.基体锥面下方螺纹进行二次倒角，倒角大小1-1.2X25゜。

3.采用精密量规对安装过滤网的压力油口的密封锥面尺寸进行检测，保证其尺寸精度，达到使用要求。

具体修改步骤如下：

1.使用1/4”的六方工具将仪器本体的过滤网堵头拆卸，检查滤网本体上的密封面情况，是否有密封圈刮痕挤压严重现象如图2所示；

2.用蓝纸条蘸取密封孔内的液压油，液压油控干后，用蓝纸把孔堵好，防止仪器打磨产生的金属碎屑进入液压系统，造成液压系统污染。

3.用3mm圆头细沙磨头进行内部螺纹第一道螺纹的打磨图3，把第一道螺纹打磨到与902密封面的平面一致，在打磨过程中特别注意：高速运转的气动磨头不能伤到仪器本体902密封面，同时也不能伤害到内螺纹的第二道螺纹；打磨过程中时刻注意仪器密封孔及人员安全。用图8圆头螺丝刀进行第一道螺纹的检测，检测过程中不能对902密封面有损坏。经过打磨后查看902过滤网上的密封圈，是否有挤压情况；

4.用5mm圆头细沙磨头进行过滤网本体端口面的过渡圆弧的打磨，保证安装过滤网本体时密封圈不被端口面刺伤密封圈；

5.用13mm左右的纤维磨头进行密封面本体过渡圆弧及902密封圈密封本体图4的打磨，使短节本体过滤网孔密封圆弧倒角及902密封面表面光滑平整。注意打磨力度及打磨尺寸，不要把902密封面孔径尺寸打磨过大；

6.用13mm左右的纤维磨头进行密封面本体过渡圆弧及902密封圈密封本体图5的打磨，使短节本体过滤网孔密封圆弧倒角及902密封面表面光滑平整。注意打磨力度及打磨尺寸，不要把902密封面孔径尺寸打磨过大；

7.把打磨完成后的细渣，用电子清洗剂把杂质清理干净，不要把细渣留在孔内，以免造成液压系统故障。最后取出蓝纸，并用清洗剂进行密封孔的清洗，不能把细屑冲到仪器本体内部，造成液压系统无人；

8.经过过滤网孔的打磨及过滤网902本体的安装、拆卸检查密封圈的磨损程度，第一道螺纹是否还会把密封圈刺伤，及安装902的密封圈是否还有挤坏痕迹，需要多次安装多次打磨，最终使密封圈完好的紧密配合，拆卸下来的过滤网上的密封圈完好，下图6为维修后的图片；

9.维修后仪器进行抽真空及循环油测试，检查密封面是否有液压油渗漏，反复进行保压测试并多次试装密封圈检验效果。

3.验证

目前作业公司已完成探针短节、泵抽短节修改技术，完成联调测试及实验井验证，其中EFDT双探针仪器短节和泵抽仪器短节已完成实井验证，期间该类仪器均使用正常，未再发生基体密封圈损坏问题，维保时检查密封圈使用效果良好。后续建议在新仪器制造环节，根据加工内容提前进行工艺处理，避免新仪器投产后二次改造，以保障仪器质量和作业成功，同时各作业公司可根据仪器使用情况协调专业技术人员进行仪器优化改造。

4.902密封堵的安装方法 5.

1.仪器出海作业返回基地后，仪器在车间进行保养。首先把仪器放到保养区用清水和棉布把仪器本体的泥浆清洗干净。如果是EFDT双探针短节保养，（以双探针短节为例）首先把双探针短节的蓄能器压力卸掉，如果不放掉蓄能器压力，在拆卸902密封网的密封圈时，易发生液压压力过高伤到自己或别人的安全事故。

2.把EFDT双探针短节的护板去掉，清洗干净仪器本体，并用专用喷壶把水对准902密封堵表面的井下泥浆清洗干净，同时用专用气枪把902密封堵周围的泥浆和其他杂质清洗干净。密封堵周围不能有任何杂质，防止在拆卸密封堵时，周围的泥浆渗入到仪器本体，造成液压系统污染。

3.用1/4’’专用六方工具把902密封堵从仪器本体轻轻拆掉，防止用蛮力把902密封堵的丝扣损伤。在拆卸902密封堵露出一半时，把仪器从上面旋转的胸前90°，密封堵朝向左前方，操作时人员站到902密封堵的侧面，防止液压腔内有残余压力伤人。直到902密封堵完全拆卸下来。这个方向用专用蓝纸和小螺丝刀密切配合把密封槽周围的泥浆清洗干净。（防止小螺丝刀把902密封堵划伤）。

4.拆掉密封堵后，把仪器在顺着自己的方向继续转动仪器90°方位，902密封槽已朝向地面，这时可以用仪器专用清洗剂，把密封槽螺纹的污染物和孔洞内的污物清洗干净，并用气枪吹干净。最后把仪器902密封槽转到水平朝上位置。

5.把902过滤网上的902密封圈用专用斜口钳剪掉，同时把过滤网用清洗剂清洗干净，并用气枪吹干。

6.把902密封圈用圆导线安装到902密封过滤网上，同时防止O圈被螺纹伤到。

7.把装好的902密封过滤网上的密封圈进行液压油涂抹均匀，用1/4’’专用六方轻轻的旋转902密封过滤网，最后把过滤网安装到仪器本体并上紧。（在安装过程中一定要使902密封过滤网居中，防止发生倾斜，造成密封圈损坏或丝扣伤害。这也是维保过程中十分重要的安装手法。也是防止井下环境对仪器本体的一种考验）。如果对自己安装的密封圈没有把握，可以拆下，再次验证密封圈是否安装到位，查看密封圈有没有破损。拆开后尽量使用新的902密封圈，此时902密封过滤网安装结束。经过仪器的保养后，仪器要在基地进行单支仪器的功能验证，同时仪器在基地也要进行联调测试。检验902密封过滤网安装是否正确，憋压十分钟后，系统压力保持在3500psi左右，是否有液压油渗漏，来检查仪器的保养质量。

为了提高维保质量，保障作业优质、高效的完成，在维保安装过程中要细心、认真对待工作中的每个细节，防止发生维保故障。

仪器的研发、制造、维保、操作每个环节缺一不可。为了研发出高端的测井测压取样仪器，研发人员经过尺寸、功能的设计，制造按照研发制造出合格的仪器产品，维保人员按照规定的维保程序进行全方位的保养，操作人员把仪器功能指标测试完成，最终取得地层真实的样品，为地层的评价保驾护航。最终是保障海上作业的高效、优质完成。保障海上油气能源，一直是我们共同追求的目标。

5.参考文献：

［1］：《钻井中途油气层测试仪（FCT）研究进展及其应用》周明高，刘书民，冯永仁，等.[J].测井技术.2008，（1）.DOI：10.3969/j.issn.1004-1338.2008.01.020 .

[2］《钻井中途油气层测试器推靠机构的优化设计》 赵斌1 冯永仁2［J］

［3］《地层测试器测试期间仪器的安全问题》曹宝军，李相方，刘书民，等.[J].石油钻采工艺.2006，（6）.DOI：10.3969/j.issn.1000-7393.2006.06.025 .

［4］《格莱圈动密封性能分析及密封参数优化》郭媛 ，吴凛 ，许浩 ［J］. 润滑与密封 - 2021第003期