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(duì)）

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(duì)）

隨著井控、安全環(huán)保意識(shí)的提高，修井作業(yè)中對(duì)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(shí)現(xiàn)不壓井、不防噴作業(yè)。但是采用帽型活門只能實(shí)現(xiàn)一次作業(yè)不壓井，二次作業(yè)起出原井管柱時(shí)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(shí)密封率低的問題。二次作業(yè)時(shí)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(shí)實(shí)現(xiàn)不壓井作業(yè)，減少泥漿對(duì)地層的影響和落地油水對(duì)地面植被的污染，實(shí)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

1 聚驅(qū)壓井現(xiàn)狀

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(jì)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(shí)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(chǎng)、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(shí)實(shí)現(xiàn)不壓井作業(yè)。

2 項(xiàng)目研究主要內(nèi)容及完成情況

2.1 主要內(nèi)容

◇現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查現(xiàn)有防噴脫接器技術(shù)情況及適用條件，對(duì)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(chǎng)應(yīng)用；

◇針對(duì)使用情況，提出修改意見；

◇對(duì)修改后的工具進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

2.2 驗(yàn)收指標(biāo)

◇優(yōu)選并推廣應(yīng)用防噴脫接器，對(duì)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%。

2.3 技術(shù)指標(biāo)完成情況

◇推廣應(yīng)用防噴脫接器212口；

◇下井的工具一次性密封率100%。

3 項(xiàng)目完成情況及應(yīng)用效果

3.1 防噴脫接器結(jié)構(gòu)

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。

3.2 工作原理

FTJ防噴脫接器主要由中心桿、工作筒和對(duì)接爪3個(gè)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(duì)接爪與中心桿對(duì)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(tái)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(duì)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(shí)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(shí)現(xiàn)防噴、對(duì)接功能

一次作業(yè)施工時(shí)，脫接器中心桿上的鎖套卡在工作筒的密封臺(tái)階處，卡件的卡爪卡在工作筒內(nèi)下臺(tái)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(tái)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(duì)接爪與抽油桿相連下入油管內(nèi)，對(duì)接爪與中心桿對(duì)接頭對(duì)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(tái)階分離，打開油管內(nèi)油流通道，實(shí)現(xiàn)正常抽油泵工作[1]（圖2）。

3.2.3 二次作業(yè)實(shí)現(xiàn)脫鎖、防噴功能

需要二次作業(yè)檢泵時(shí)，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(tái)階處；繼續(xù)上提抽油桿，卡件的卡爪卡在工作筒內(nèi)下臺(tái)階上，壓縮彈簧A、B，使限位套突起頂住卡件的卡爪，對(duì)接爪與中心桿對(duì)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(shí)現(xiàn)二次不壓井作業(yè)。

3.2.4 技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

該防噴脫接器的主要技術(shù)指標(biāo)：通徑φ55 mm，外徑φ71 mm；對(duì)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(jì)特點(diǎn)如下：

具有高強(qiáng)度承載能力，對(duì)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(duì)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(shí)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(diǎn)。

3.3 技術(shù)改進(jìn)

1）防噴脫接器對(duì)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(duì)接時(shí)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(duì)接。

2）對(duì)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(duì)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。

3.4 FTJ防噴脫接器應(yīng)用效果

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(chǎng)應(yīng)用表明，該脫接器能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)不壓井作業(yè)，實(shí)現(xiàn)油水不落地，一次性密封率100%[2]。

4 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

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(jì)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(jì)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(jì)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(chǎng)應(yīng)用120套，34.14×104元；φ83 mm防噴脫接器0.299 4×104元，現(xiàn)場(chǎng)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。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）該防噴脫接器型號(hào)、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(shí)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(shí)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(jì),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(chǎng)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(duì)，163000。