一、简易防喷器的研制背景
1. 使用环境
当抽油机井井口输助密封设备 (盘根盒、胶皮闸门、光杆) 出现不能正常密封问题后, 就要对其进行相应的更换, 而在更换此设备时, 不需要提放井下管柱。在更换时通常采取两种方法:第一种压井法:由于油井压力高, 长时间不能放掉井内压力, 无法进行更换, 只有采用合理的压井液从套管进入井内, 等井下压力平衡后, 方可开始操作。第二种放压法:就是针对压力低的油井, 采取放压, 将油、套压改到站后单罐进行放压, 待压力落零后进行行更换操作。
2. 存在问题
在更换井口辅助设备 (盘根盒、胶皮闸门、光杆) 时, 首先要卸掉井口输助设备, 然后将新的助设备在地面连接后, 在重新装到井口, 前后操作时间为30-50分钟。当卸开后, 井口就会漏出一个￠62㎜的孔, 当抽油杆吊卡坐在井口上后, 也会有一个30*25㎜的一个敞口无法密封, 从敞口到井下均无控部件, 属敝口无控作业, 严重违反《井控细则规定》, 井下一旦发生井喷, 此敝口将成第一个卸压点, 使作业风险提高, 影响作业人员人身安全, 同时井口外溢产生的环境污染严重, 从而造成无法挽回的损失。
二、简易防喷器的设计理念
1. 设计过程考虑因素
整体尺寸:为了突出防喷装置简单实用的特性和井口操作空间的限制, 将总高设计为75mm, 既要保证功能的发挥, 又要满足机械特性在承载以后的强度要求。
外部尺寸:根据井口装置的配合尺寸, 将外部尺寸设计为三层, 即高台层、嵌入层和合箱层;
内部结构:内部结构考虑到密封性, 根据外部结构设计有两层密封, 上部为半密封, 将密封胶圈嵌入防喷装置内, 减少操作步骤;下步密封为全密封, 且为上下两个密封圈, 可相互错开一定的角度, 来保证更好的密封效果;
功能作用:该装置主要满足在井口更换胶皮闸门或光杆时, 在施工过程中井口无控制的风险点, 因施工前若有喷势, 按《新疆油田井下作业井控实施细则》的要求进行施工, 而在施工中突然发生的井涌则需要有相应的井喷装置来防止, 该装置能满足这个功能要求;
可操作性:在油田实际换光杆的作业中, 将该装置在井口操作中进行了相应的实验应用, 效果良好, 虽未发生井涌来验证其密封性, 但其操作过程简单, 施工方便, 与吊卡配合能完全对井口进行密封, 可操作性强。
2. 简易防喷器构造
井口简易防喷装置由两部分组成, 左右呈对称结构, 内部分为上下两腔, 上腔为半密封仓, 内部装有橡胶垫, 左右合拢后对光杆形成密封。下腔为全密封仓, 内部可装￠25㎜的胶皮盘根两个, 对光杆或抽杆进行再次密封。结构设计有锁紧装置, 在作业中将防喷装置安装在井口, 就能有效的密封30*25㎜这个敞口, 井下一旦发生井喷, 此处就不会成为卸压点, 液流就只能流向单井管线至站后单罐, 不会造成任何损失, 而且严格执行《井控细则要求》此敞口就成为可控部分, 使整个井口形成一个完全密闭系统。简易防喷器主体正好嵌入井口, 两级密封装置能有效的防止在作业中突发的井涌, 对有喷势的井起到较好的保护作用。具有结构简单、施工方便的特点。
三、简易防喷器的使用效果
1. 功能作用
该装置主要满足在井口更换胶皮闸门或光杆时, 在施工过程中井口无控制的风险点, 因施工前若有喷势, 按《新疆油田井下作业井控实施细则》的要求进行施工, 而在施工中突然发生的井涌则需要有相应的井喷装置来防止, 该装置能满足这个功能要求。
2. 可操作性
在油田实际换光杆的作业中, 将该装置在井口操作中进行了相应的实验应用, 效果良好, 虽未发生井涌来验证其密封性, 但其操作过程简单, 施工方便, 与吊卡配合能完全对井口进行密封, 可操作性强。
3. 社会效益
(1) 简易防喷器的研制成功减少了井口维修过程中存在的带压风险因素, 同时, 加强作业现场控制, 保证施工人员作业时的人身安全;
(2) 避免维修时井口外溢的油污造成环境污染, 大大改善了维修作业过程中环境保护的问题。
四、下步改进措施
改进的方向在左右分体合体的嵌合上, 再进一步改进, 采取更为快捷简便的卡扣或活页式, 设计更为灵活可靠的拆卸把手, 更加符合现场员工的操作习惯, 减少操作时间。
摘要：抽油机井是借助机械能将地下原油抽出到地面的机械采油方式, 因此地层能量较之自喷井而言, 压力较低。在抽油井更换胶皮闸门以下的井口设备时, 我们现场操作时一般采取单井放空的方法, 即将抽油机停机后, 将油套连通放空至计量站分离器或单罐内, 然后进行施工作业。但即使这样, 仍然避免不了有部分仍有喷势的井, 给现场施工带来一定的安全风险。为避免带压作业刺伤作业人员, 污染环境, 研制了井口简易防喷装置。
关键词：抽油机,小修作业,防喷器,井控