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抽油桿刮油防噴裝置的研究和實踐論文
抽油桿刮油防噴裝置的開發(fā)研制,集成了抽油桿刮油器的刮油去污功能和抽油桿防噴器的防噴功能,可以從根本上解決熱采、轉下泵、檢泵井在起、下抽油桿過程中突發(fā)汽竄井噴造成的環(huán)境污染和人員燙傷問題,該裝置在國內還屬于空白,是修井作業(yè)行業(yè)當中較為先進的技術,在遼河油田稠油區(qū)塊及國內稠油市場,具有相當好的市場前景,特別是在稠油區(qū)塊逐步進行蒸汽驅開采及對環(huán)境保護越來越重視的時期,該裝置是修井作業(yè)行業(yè)不可或缺的起下抽油桿刮油防噴裝置,該文詳細的闡述了抽油桿刮油防噴裝置研制的背景、技術原理、創(chuàng)新點、試驗情況及應用前景。
關鍵詞:油田 抽油桿 刮油防噴 研究 實踐
一、研究內容及解決問題
按照修井作業(yè)施工技術操作標準的要求,熱采、下泵、檢泵井起、下抽油桿施工過程中必須安裝抽油桿刮油器,防止落物和污染環(huán)境。但是在起、下抽油桿施工過程中遇到突發(fā)性汽竄井噴,搶噴時必須先拆卸抽油桿刮油器,才能安裝防噴盒或抽油桿搶噴接頭進行搶噴。由于汽竄井噴,井內瞬間噴出大量高溫、高壓汽流,使操作人員難以靠近,很難進行搶噴,往往會造成環(huán)境污染和人員燙傷事故,甚至會發(fā)生井噴失控事故,造成重大經濟損失。
為了防止和杜絕以上事故的發(fā)生,我們結合現(xiàn)有的抽油桿刮油器和油管防噴器的結構和原理,研制開發(fā)了油井抽油桿刮油防噴裝置。該裝置將從根本上解決熱采、轉下泵、檢泵井在起、下抽油桿過程中突發(fā)汽竄井噴造成的環(huán)境污染和人員燙傷事故及井噴事故。目前該裝置在國內還屬于空白,是修井作業(yè)行業(yè)當中較為先進的技術,在遼河油田稠油區(qū)塊及國內稠油市場,具有相當好的市場前景。特別是在稠油區(qū)塊逐步進行蒸汽驅開采及對環(huán)境保護越來越重視的時期,該裝置將是修井作業(yè)行業(yè)不可或缺的起下抽油桿刮油防噴裝置。
二、關鍵技術
1. 技術原理
該裝置由上殼體、絲扣頭、刮油密封膠芯、單閘板多級抽油桿防噴器密封膠芯、閘板、絲杠、手動搖臂、下殼體、絲扣頭等組成。其工作原理為:在準備起、下抽油桿時,首先用抽油桿引桿把抽油桿刮油防噴裝置安裝在采油樹上,采用卡箍連接方式。安裝好后,應至少開關閘板一次,確認正常后方可作業(yè)。正常起、下抽油桿前,防噴器閘板必須開到位,防止起、下時刮壞閘板。正常起、下抽油桿時,該裝置的抽油桿刮油器起到密封、刮油、防污染功能。當遇到突發(fā)汽竄井噴時,通過手動搖臂快速順時針方向旋轉單閘板兩側絲杠11圈使防噴器膠芯抱緊抽油桿本體,即可關閉抽油桿與油管環(huán)空,達到密封狀態(tài),這時可以放噴或洗壓井,從而控制住井噴,為下步工作做好必要準備。
2.創(chuàng)新點
2.1該裝置刮油器部分優(yōu)化刮油膠芯結構和材料,優(yōu)化刮油膠芯腔室結構,使其膠芯使用壽命大大增加,密封、耐磨強度非常高。
2.2該裝置實現(xiàn)了抽油桿刮油器與防噴器的優(yōu)化組合,結構合理,安裝方便,搶噴速度快。
2.3該裝置對防噴器閘板和密封膠芯進行了優(yōu)化設計,不用更換便可以實現(xiàn)對不同規(guī)格抽油桿的密封,從而達到防噴目的。
三、現(xiàn)場實施情況
我們研制開發(fā)的抽油桿刮油防噴裝置四季度和一季度在2口井作業(yè)施工現(xiàn)場進行了試驗。
12月29日在102隊施工的曙1-106-203檢泵井作業(yè)施工現(xiàn)場進行了第一口井的現(xiàn)場試驗。該井泵深1019米,抽油桿共計116根,其中36mm空心桿88根,19mm抽油桿28根。該裝置通過抽油桿引桿安裝好后,上提抽油桿通過抽油桿刮油器,抽油桿本體表面無附油,刮油效果非常理想。起出全井抽油桿后,經驗證抽油桿刮油膠芯完好無損。作業(yè)工人感到非常滿意,刮油干凈,操作輕便。對該裝置的防噴閘板進行了壓力試驗,首先通過正旋轉兩側手動搖臂11圈閘板抱緊抽油桿本體,試壓15MPa,10Min壓力不降。
1月12日在102隊施工的曙4-08-11C檢泵井作業(yè)施工現(xiàn)場進行了第二口井的現(xiàn)場試驗。該井泵深994米,抽油桿共計118根,其中22mm抽油桿52根,19mm抽油桿66根。當最后起到19mm抽油桿時,負荷小,起桿速度較快,接箍處下部有少許附油,但抽油桿膠芯依然完好無損。
通過兩口井的現(xiàn)場試驗,共起下各種規(guī)格抽油桿294根,刮油器膠芯完好無損,實現(xiàn)了清污刮油的目的。通過對抽油桿防噴器的現(xiàn)場試壓,驗證了防噴器閘板密封性能好,防噴能力強,達到了設計要求,最終現(xiàn)場試驗成功率100%。
四、結論
1.抽油桿刮油防噴裝置的開發(fā)研制集成了抽油桿刮油器的刮油去污功能和抽油桿防噴器的防噴功能�？梢詮母旧辖鉀Q熱采、轉下泵、檢泵井在起、下抽油桿過程中突發(fā)汽竄井噴造成的環(huán)境污染和人員燙傷問題。
2.該裝置刮油器的特制膠芯密封、耐磨性能好,強度高,使用壽命大大增加。
3.該裝置體積小,重量輕,安裝方便,安裝后高度適中,搶噴速度快,優(yōu)化后的抽油桿防噴器膠芯,不用更換便可以實現(xiàn)對不同規(guī)格抽油桿的密封。即操作方便,功能不減。
4.目前該裝置在國內還屬于空白,是修井作業(yè)行業(yè)當中較為先進的技術,在遼河油田稠油區(qū)塊及國內稠油市場,具有相當好的市場前景。特別是在稠油區(qū)塊逐步進行蒸汽驅開采及對環(huán)境保護越來越重視的時期,該裝置將是修井作業(yè)行業(yè)不可或缺的起下抽油桿刮油防噴裝置。
總之,我們結合現(xiàn)場實際,不斷改進和完善此技術,形成了具有核心競爭力的技術,該技術到目前為止,在抽油桿施工過程中未發(fā)生一起井噴和環(huán)境污染事故,該裝置在國內技術領域算得上修井作業(yè)行業(yè)當中較為先進的技術,在遼河油田稠油區(qū)塊及國內稠油市場,具有相當好的市場前景。
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