哈明達(dá) 王長(zhǎng)進(jìn) 李銀朋

摘 要：帶壓作業(yè)密封系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)利用液壓動(dòng)力系統(tǒng)輸出水壓代替油田油水井內(nèi)部壓力，模擬真實(shí)油田帶壓作業(yè)起升油管柱修井作業(yè)過(guò)程，確立開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯性能試驗(yàn)步驟。利用帶壓作業(yè)密封系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)進(jìn)行全程自動(dòng)化開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯性能試驗(yàn)，測(cè)試油水井井壓與密封副驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系以及液壓驅(qū)動(dòng)力與開(kāi)關(guān)型防噴器膠芯變形關(guān)系。

關(guān)鍵詞：帶壓作業(yè) 防噴器 柔性密封

中圖分類(lèi)號(hào)：TH13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（a）-0100-01

由于油田生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，特別是帶壓作業(yè)過(guò)程中，需要在密封油水井井壓的情況下，起升或下放管柱，也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯是在擠壓變形的情況下，受到管柱的不斷摩擦進(jìn)而達(dá)到磨損甚至破壞[1]。因此研究密封膠芯的使用壽命以及如何延長(zhǎng)密封膠芯的使用壽命是必要的。解決這一問(wèn)題的方法首先要從密封膠芯的受力變形關(guān)系入手，因此利用帶壓作業(yè)密封系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，根據(jù)油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)程，確立開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯試驗(yàn)步驟，測(cè)試油水井井壓與密封副驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系以及液壓驅(qū)動(dòng)力與開(kāi)關(guān)型防噴器膠芯變形關(guān)系。

1 帶壓作業(yè)密封試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

帶壓作業(yè)密封試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)主要包括：開(kāi)關(guān)型閘板防噴器組、接箍探測(cè)裝置、管柱起升裝置、高壓水循環(huán)系統(tǒng)、壓力平衡閥組、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、液壓閥組、試驗(yàn)臺(tái)底座，控制系統(tǒng)等。帶壓作業(yè)密封試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)原理圖，如圖1所示[2-4]。

2 開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯性能試驗(yàn)

利用帶壓作業(yè)密封試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯性能試驗(yàn)。

2.1 油水井井壓與密封副驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系

試驗(yàn)步驟：

（1）上、下閘板防噴器處于打開(kāi)狀態(tài)，然后將管柱起升裝置液壓缸活塞桿置于下極限點(diǎn)；

（2）將上閘板防噴器置于關(guān)閉狀態(tài)；

（3）開(kāi)啟高壓水循環(huán)系統(tǒng)將系統(tǒng)注滿(mǎn)水，將下閘板防噴器置于關(guān)閉狀態(tài)；

（4）調(diào)節(jié)壓力平衡閥組；

（5）開(kāi)啟閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓缸，調(diào)節(jié)其壓力為2MPa；

（6）開(kāi)啟高壓水循環(huán)系統(tǒng)的增壓水泵，觀察壓力平衡閥組的卸壓閥有水流出，表明下閘板防噴器密封副驅(qū)動(dòng)壓力已經(jīng)失效，記錄這時(shí)的水壓即油水井井壓；

（7）如前將閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓缸的壓力調(diào)節(jié)為3MPa，重復(fù)步驟⑸、步驟⑹；

記錄閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓力調(diào)節(jié)在2-5MPa范圍內(nèi)，油水井井壓與密封副驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系情況，如表1所示。

2.2 液壓驅(qū)動(dòng)力與開(kāi)關(guān)型防噴器膠芯變形關(guān)系

試驗(yàn)步驟：

（1）首先使上、下閘板防噴器處于打開(kāi)狀態(tài)，然后將管柱起升裝置液壓缸活塞桿置于下極限點(diǎn)；

（2）將上閘板防噴器置于關(guān)閉狀態(tài)；

（3）開(kāi)啟高壓水循環(huán)系統(tǒng)將系統(tǒng)注滿(mǎn)水，將下閘板防噴器置于關(guān)閉狀態(tài)；

（4）啟動(dòng)閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓缸，調(diào)節(jié)其壓力為2MPa，記錄閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞運(yùn)行距離；

（5）將壓力調(diào)至3MPa，重復(fù)步驟⑷；

記錄閘板防噴器驅(qū)動(dòng)液壓力調(diào)節(jié)在2-5MPa范圍內(nèi)，閘板防噴器液壓驅(qū)動(dòng)油缸運(yùn)行距離情況，如表1所示。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯性能試驗(yàn)研究，檢驗(yàn)了帶壓作業(yè)密封試驗(yàn)臺(tái)基本工作性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯驅(qū)動(dòng)壓力為10MPa時(shí)，最大變形量為1.5mm。開(kāi)關(guān)型閘板防噴器密封膠芯在驅(qū)動(dòng)壓力為5MPa時(shí)，可以密封20MPa試驗(yàn)油水井井壓。實(shí)際測(cè)得試油水井井壓與密封副驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系表以及液壓驅(qū)動(dòng)力與開(kāi)關(guān)型防噴器膠芯變形關(guān)系表，可以為帶壓作業(yè)密封系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電液比例閉環(huán)控制提供試驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈光政，哈明達(dá)，王金友，等.帶壓作業(yè)可控柔性密封初探[J].石油機(jī)械，2008，（3）：71-73.

[2] 賈光政，王學(xué)利，哈明達(dá)，等.液壓控制帶壓作業(yè)試驗(yàn)臺(tái)研制[J].液壓與氣動(dòng)，2007（6）：30-33.

[3] 賈光政，王宣銀.液壓防噴系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2002（3）：53-54，89.

[4] 賈光政，翟繼平，任永良，等.帶壓作業(yè)密封材料的磨損性能分析[J].黑龍江科技信息，2013（19）：64-65.