在油田开发与采油的过程中, 有一个至关重要的工艺环节就是井下作业。井下作业是根据油田调整、改造、挖潜的需要, 按照工艺设计要求, 利用一套地面及井下设备、工具对油水井采取的各种井下技术措施的工艺技术。由于其工作特点, 容易发生原油、污水落地现象, 造成地面环境污染。锦州油田地处自然保护区内, 由于受地域、环境等因素的影响, 一直致力于发展防污染的特色修井技术, 即绿色修井技术。其中最主要的是应用井下泄油器, 把油管里的油转入到井筒中, 避免起管的时候把原油、污水洒在井口的四周。
锦州油田现场应用的是撞击式泄油器和提拉式泄油器, 这两种泄油器在大部分情况下可以取得较好的泄油效果, 但是随着油田开发进入中后期, 井下状况复杂、多变, 砂卡、蜡卡井等情况时有发生, 造成了泄油器打不开而出现的顶喷起管作业。据统计, 我厂2013年就发生该种情况260井次, 在现场造成了严重的污染。针对泄油器打不开的问题, 我们研究应用了双作用泄油器, 取得较好的泄油效果。
井下泄油器发展至今主要有液压式泄油器、提拉式泄油器、撞击式泄油器和旋转式泄油器四种类型。其中撞击式和提拉式泄油器由于结构简单和实用性强在锦州油田得到了广泛应用。但是随着油田开发进入中后期, 井下状况复杂、多变, 因而出现了一些问题。
其主要是以下三种原因造成的。一是水平井、大斜度井井身斜度大, 杆身和油管摩擦大, 杆体下撞动能小;二是出砂井中出现砂埋泵杆、卡杆、杆断脱情况;三是稠油井采出液粘度高, 投杆下行速度慢。当这三种情况出现时, 在起泵时就会发生泄油器打不开的情况, 从而发生顶喷起管作业, 对现场造成严重污染。
由于两种泄油器的机构特点, 使用一次后, 内部密封装置已经被破坏, 无法重复使用。
由于特种泵的特殊结构设计, 常规的撞击式、提拉式泄油器无法满足其使用要求。由于在下泵时没有使用泄油器, 当起泵时, 就会发生顶喷起管作业, 对现场造成污染。
上述情况的出现严重影响了现场修井作业的实施, 因此, 我们研究应用了双作用泄油器。
如图1所示, 双作用泄油器主要由锚定部分和泄油部分组成。
锚定部分的锚定功能即可辅助泄油, 又可起到油管锚的作用;泄油部分的泄油功能可解决特殊井况下的泄油问题。
设计原则:不额外打压, 靠油管内外压差锚定。其中活塞、
中心管和密封圈组成了液压缸, 油管内的液体可通过中心管上的连通孔进入液压缸, 当液体压力达到3MPa, 即油套液面差达到300米时, 活塞可启动上行, 推动锚瓦沿锥体上的导向槽向外张开支撑在套管壁上, 完成锚定。该设计没有采用剪切销钉, 因此靠油管内外压差就可锚定坐封, 不需额外打压。
设计原则:操作简单可靠, 不受泵型、卡杆等情况限制。
泄油孔位于锥体上, 未开启泄油状态时, 被泄油短节堵塞, 油套环空不连通。当需要泄油时, 正旋转油管, 锥体受锚瓦限制不能转动, 泄油短节就会沿着锥体上的左旋梯形螺纹旋转退出, 当泄油短接旋转10圈时, 泄油孔完全打开, 完成泄油, 当油套压力平衡时, 锚瓦受弹簧作用内收, 从而解除锚定。该泄油器泄油后内部装置没有被破坏, 使用后只需要把泄油短接恢复原位即可, 不需更换任何部件, 重复利用率高。
(1) 该泄油器采用旋转管柱泄油, 不受泵型、卡杆等情况的限制, 在特殊井况下的泄油成功率高。
(2) 该泄油器同时具有泄油和锚定油管的双重功能, 可取代油井中的锚定器, 减少作业成本。
2013年至今, 检、下泵使用双作用泄油器205井次, 其主要应用在深抽井、化学驱井、砂卡井、蜡卡井, 检泵起出的85口井均取得较好的泄油效果。
(1) 经现场使用证明, 该泄油器具有较好的效果, 可解决井下作业造成的顶喷起管污染问题;同时具有油管锚定的双重功能;
(2) 该泄油器的研制成功, 为井下泄油技术的研究打开了新的思路, 完善了绿色修井技术。
摘要：油管泄油器是有杆抽油泵的一种配套设备, 油井作业时用来连通油管和套管通道, 将油管内的液体泄至井内, 使起出的油管内不带井液, 以改善施工条件, 减少井场污染。但是在实施砂卡、蜡卡等特殊作业时, 由于井下泄油装置的不完善, 易出现顶喷起管作业, 井口污染控制难度大, 易对环境造成污染。为此我们研制了一种新型泄油器, 其具有锚定和泄油双重功能, 现场使用效果较好。
关键词：泄油器,双作用
[1] 童广岩、李原记等.泄油器的现状及发展趋势[J].石油矿场机械, 2003 (32)
[2] 熊建华、裘井岗、朱苏青.KYLM-116液力锚的研制与应用[J].石油钻采工艺, 2005 (27)
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