陸亞男 (大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠工程技術(shù)大隊)
FTJ型防噴脫接器推廣應(yīng)用
陸亞男 (大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠工程技術(shù)大隊)
隨著井控、安全環(huán)保意識的提高,修井作業(yè)中對不壓井作業(yè)技術(shù)也提出了更高的要求。在油田修井作業(yè)中,?70 mm以上抽油泵采用帽型活門或滑套開關(guān)作為油管內(nèi)防噴工具實現(xiàn)不壓井、不防噴作業(yè)。但是采用帽型活門只能實現(xiàn)一次作業(yè)不壓井,二次作業(yè)起出原井管柱時仍然需要壓井作業(yè)。采用滑套開關(guān)存在工藝復(fù)雜,二次作業(yè)時密封率低的問題。二次作業(yè)時采取壓井作業(yè),影響了作業(yè)周期,浪費(fèi)了作業(yè)成本,容易造成環(huán)境污染。為此,應(yīng)用新型防噴脫接器,二次作業(yè)時實現(xiàn)不壓井作業(yè),減少泥漿對地層的影響和落地油水對地面植被的污染,實現(xiàn)綠色環(huán)保作業(yè),解決了油層保護(hù)和安全清潔生產(chǎn)的問題。
井控技術(shù) 防噴脫接器 節(jié)能
2010年聚驅(qū)抽油機(jī)井泥漿壓井260井次,占同期作業(yè)井?dāng)?shù)的84.1%,泥漿壓井比率較高。統(tǒng)計2010年1月1日至今聚驅(qū)井泥漿壓井作業(yè)前后生產(chǎn)情況,壓井導(dǎo)致產(chǎn)量下降的有18口,需要生產(chǎn)一段時間后產(chǎn)量恢復(fù),恢復(fù)期為38 d,易導(dǎo)致壓井液污染地層、破壞地層壓力場、降低生產(chǎn)效益等危害。為此,應(yīng)用FTJ防噴脫接器,在二次作業(yè)時實現(xiàn)不壓井作業(yè)。
◇現(xiàn)場調(diào)查現(xiàn)有防噴脫接器技術(shù)情況及適用條件,對防噴脫接器技術(shù)在聚驅(qū)井適應(yīng)性進(jìn)行分析,并現(xiàn)場應(yīng)用;
◇針對使用情況,提出修改意見;
◇對修改后的工具進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
◇優(yōu)選并推廣應(yīng)用防噴脫接器,對聚驅(qū)φ70~83 mm泵抽油機(jī)高壓井全部應(yīng)用防噴脫接器;
◇推廣應(yīng)用防噴脫接器200口,下井的工具一次性密封率100%。
◇推廣應(yīng)用防噴脫接器212口;
◇下井的工具一次性密封率100%。
主要由密封段、密封工作筒、卡環(huán)、泄壓閥、脫接器總成等部件組成。
FTJ防噴脫接器主要由中心桿、工作筒和對接爪3個可拆部件組成,其中在中心桿上裝有卡件、彈簧、限位套、鎖套等組件(圖1)。圖1所示狀態(tài)為對接爪與中心桿對接后卡在工作筒內(nèi),形成密封狀態(tài)。
3.2.1 工具連接
將中心桿裝入工作筒內(nèi),使卡件的卡爪卡在工作筒臺階上,將中心桿下接頭與抽油泵活塞相連,裝入抽油泵泵筒,將工作筒與泵筒相連,脫接器中心桿與工作筒隨抽油泵下入油井內(nèi)。然后將脫接器對接爪與抽油桿相連下入油管內(nèi)。該工具在常規(guī)修井作業(yè)時不增加起下管柱的次數(shù),不增加施工費(fèi)用,可以改善修井作業(yè)施工環(huán)境,縮短工期。
3.2.2 一次作業(yè)實現(xiàn)防噴、對接功能
一次作業(yè)施工時,脫接器中心桿上的鎖套卡在工作筒的密封臺階處,卡件的卡爪卡在工作筒內(nèi)下臺階上,鎖套與卡件共同壓縮彈簧A、B,使限位套突起頂住卡件的卡爪,起到懸掛抽油泵活塞的作用,鎖套密封端在彈簧的推理力下與工作筒的密封臺階接觸,起到密封油管防噴的作用。抽油泵下到井底后,將脫接器對接爪與抽油桿相連下入油管內(nèi),對接爪與中心桿對接頭對接,在抽油桿的重力下繼續(xù)壓縮鎖套下行。壓縮彈簧迫使限位套下行,使卡件的卡爪與工作筒下臺階分離,打開油管內(nèi)油流通道,實現(xiàn)正常抽油泵工作[1](圖2)。
3.2.3 二次作業(yè)實現(xiàn)脫鎖、防噴功能
需要二次作業(yè)檢泵時,上提抽油桿,使脫卡器中心桿進(jìn)入脫卡器工作筒內(nèi),鎖套卡在工作筒的密封臺階處;繼續(xù)上提抽油桿,卡件的卡爪卡在工作筒內(nèi)下臺階上,壓縮彈簧A、B,使限位套突起頂住卡件的卡爪,對接爪與中心桿對接頭分離,起出抽油桿。中心桿懸掛抽油泵活塞并密封油流通道,實現(xiàn)二次不壓井作業(yè)。
3.2.4 技術(shù)參數(shù)及特點
該防噴脫接器的主要技術(shù)指標(biāo):通徑φ55 mm,外徑φ71 mm;對接力:1~3 kN;脫鎖力:4~6 kN;拉伸屈服載荷:≥300 kN;許用載荷:100 kN;工作頻率:≤12 Hz;疲勞壽命:1.5×106次。
關(guān)鍵部件設(shè)計特點如下:
具有高強(qiáng)度承載能力,對接、脫鎖率100%,疲勞壽命可以達(dá)到700 d以上。
增加了密封面,采用硬密封,無橡膠元件,在一次作業(yè)以及二次檢泵作業(yè)過程中具有較好的密封效果。
采用機(jī)械卡槽懸掛抽油泵活塞,懸掛牢靠,對接成功后釋放容易。
可改善作業(yè)施工環(huán)境,防止在修井作業(yè)時原油從油管內(nèi)溢出井口造成環(huán)境污染及不必要損失,保證綠色環(huán)保作業(yè)施工。使用該防噴脫接器可適應(yīng)油管內(nèi)打壓,檢查油管內(nèi)是否有泄漏點。
1)防噴脫接器對接處增加泄壓通道(圖3)。
由于井下壓力大,作用在防噴脫接器密封處行成氣鎖,當(dāng)對接時先把防噴脫接器泄壓通道打開,釋放井下壓力后,可保證防噴脫接器正常對接。
2)對密封防噴處各零件表面進(jìn)行防腐防垢渡層處理。
FTJ高強(qiáng)度大泵防噴脫接器將有其全新結(jié)構(gòu),對脫接器防噴零部件表面進(jìn)行鍍鎳處理,提高其抗腐蝕性能,經(jīng)處理后的大泵防噴脫接器能夠滿足各種井況的需求。
截至2010年11月底,F(xiàn)TJ防噴脫接器共應(yīng)用了212口井。
FTJ防噴脫接器用于φ70~83 mm以上泵內(nèi),與抽油泵和油管相連接。并能完成抽油桿與抽油泵活塞的脫接和密封油管作用?,F(xiàn)場應(yīng)用表明,該脫接器能夠有效地實現(xiàn)對接、脫鎖、一次作業(yè)防噴、二次作業(yè)防噴功能,特別是二次施工密封油管效果更好。有效避免了修井作業(yè)中壓井液污染地層和地面環(huán)境的問題,實現(xiàn)了清潔生產(chǎn),保護(hù)環(huán)境,能夠滿足油田大泵徑油井修井作業(yè)的實際需要,能夠產(chǎn)生較大的間接經(jīng)濟(jì)效益,具有良好的推廣應(yīng)用前景。截至2010年11月投入使用212口井,密封油管內(nèi)腔,與井口的自封配合使用,實現(xiàn)不壓井作業(yè),實現(xiàn)油水不落地,一次性密封率100%[2]。
1)按今后使用防噴脫接器的油井,二次作業(yè)不壓井率80%計算,每施工1口井減少泥漿壓井6 m3、節(jié)省材料費(fèi)和施工費(fèi)1.2×104元,總計減少使用泥漿960 m3,節(jié)省材料費(fèi)和施工費(fèi)192×104元。
2)每施工1口井減少污油污水落地16 m3,總計減少污油污水落地2 560 m3。
產(chǎn)出:節(jié)省材料費(fèi)和施工費(fèi)192×104元。
投入:φ70 mm防噴脫接器0.284 5×104元,現(xiàn)場應(yīng)用120套,34.14×104元;φ83 mm防噴脫接器0.299 4×104元,現(xiàn)場應(yīng)用80套,23.95×104元;共200套,58.09×104元。
經(jīng)濟(jì)效益:133.91×104元。
投入產(chǎn)出比:1∶2.3。
1)該防噴脫接器型號、規(guī)格齊全,可以滿足φ70~φ95mm各種規(guī)格的管式襯套泵、整筒泵的施工需求,該工具可以解決φ70~φ83 mm以上抽油泵二次作業(yè)防噴問題,為今后管內(nèi)防噴提供可靠的實用性工具。
2)該防噴脫接器結(jié)構(gòu)合理、緊湊,一次作業(yè)、二次作業(yè)密封性好,防噴功能強(qiáng)。
3)該防噴脫接器在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了較大的改進(jìn)和創(chuàng)新,可以實現(xiàn)二次作業(yè)施工防噴功能,密封效果好,具有很好的應(yīng)用前景。
[1]金鋒.高效抽油機(jī)節(jié)能裝置[J].華北石油設(shè)計,1998(4):50-52.
[2]張繼震,馬廣杰,孫景麗,等.游梁抽油機(jī)的用電發(fā)電與節(jié)能[J].石油礦場機(jī)械,2001,30(4):36-38.
10.3969/j.issn.2095-1493.2011.07.013
陸亞男,2009年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院,現(xiàn)從事油田生產(chǎn)管理工作,E-mail:e6883@sina.com,地址:大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠工程技術(shù)大隊,163000。