安玉山(中國石油大港油田公司,天津300280)
桿式泵帶壓作業(yè)井下控制裝置的研制
安玉山
(中國石油大港油田公司,天津300280)
摘要:國內現(xiàn)有抽油桿帶壓作業(yè)裝置不適用于帶刮蠟器等大直徑工具的泵桿起下,且耐壓等級低,存在很高的井噴風險,難以推廣應用。針對該現(xiàn)狀,研制了桿式泵帶壓作業(yè)井下控制裝置,與桿式泵配套使用,實現(xiàn)對有桿泵抽油井進行帶壓作業(yè),既能防噴又能保護油氣層。
關鍵詞:帶壓作業(yè);桿式泵;井下;控制裝置
隨著油田的快速發(fā)展,壓井與保護油層的矛盾日趨突出。目前有桿泵完井采油在油田占相當大的比例,這類抽油井由于抽油桿桿體與接箍直徑差異較大,膠芯封堵環(huán)空異常困難。且目前斜井越來越多,扶正器、刮蠟器、防倒扣接箍等的大量使這一問題更為突出。目前國內已有抽油桿帶壓作業(yè)裝置基本不適用于帶刮蠟器等大直徑工具的泵桿起下,且耐壓等級低,存在很高的井噴風險,難以推廣應用,抽油井帶壓作業(yè)工藝技術研究始終停滯不前。為此研制了桿式泵帶壓作業(yè)井下控制裝置,與桿式泵配套使用實現(xiàn)對有桿泵抽油井進行帶壓作業(yè)。
1.1技術方案
提供一種桿式泵帶壓作業(yè)頂部固定控制裝置。先提前將該控制裝置下入井內,在單元作業(yè)施工時,通過地面控制堵塞油管內油流上行通道,然后放掉油管內的剩余壓力,最終實現(xiàn)無壓力、無溢流情況下起下抽油桿及桿式泵,完全消除起下抽油桿及桿式泵時的井噴風險。該裝置將傳統(tǒng)的帶壓作業(yè)的管內控制壓力起下,然后投堵塞器封堵油管作業(yè),改為先關閉帶壓作業(yè)頂部控制裝置,實現(xiàn)油管內無壓力作業(yè),同時無須油管內投堵塞器即可實現(xiàn)油管帶壓作業(yè),使整個施工更加安全可靠。
1.2結構
桿式泵帶壓作業(yè)控制裝置由上接頭、調整短接、閥體接頭、閥體、彈簧套、復位彈簧、外管、限位彈簧、螺釘、限位環(huán)、芯軸、下接頭等組成,結構如圖1所示。
圖1桿式泵帶壓作業(yè)控制裝置結構示意圖
1.3工作原理
帶壓作業(yè)頂部固定控制裝置在下井前,帶壓作業(yè)頂部固定控制裝置閥體4和彈簧套5一起壓縮復位彈簧6,并與限位彈簧8實現(xiàn)掛接,隨油管下入井內后,能夠保證油套管之間的液面平衡;在桿式泵下入井內后,桿式泵的尾部短接較桿式泵的頂部掛接前壓縮該裝置的閥體4和彈簧套5,使限位彈簧8復原到原位。在油井正常生產狀態(tài)下,由于桿式泵的尾部短接使閥體處于開啟狀態(tài),油流上行通道暢通,生產正常。在需要施工時,上提抽油桿及桿式泵,閥體在彈簧和井壓的共同作用下上行,使閥體進入閥座密封段,保證油流通道被關閉,實現(xiàn)密封。
在解鎖關閉油流通道、起泵時,上提抽油桿及與之連接的桿式泵,由于上提距離大于桿式泵泵長,此時桿式泵被提起,在復位彈簧和井壓的共同作用下,閥體上行并關閉封堵油流上行通道。在無壓力情況下起出抽油桿及桿式泵。
再次下入桿式泵時,直接下入桿式泵及抽油桿到閥座位置,下放抽油桿用桿式泵尾部短接打開閥體,使之離開密封位置,打開油流通道,桿式泵頂部掛接鎖緊,完成作業(yè)。
關閉油流通道之后和打開油流通道,桿式泵不壓井作業(yè)控制閥座都處于關閉狀態(tài),因此整個起和下抽油桿及桿式泵的過程,都是在無壓力狀態(tài)下進行,無任何井噴風險。
1.4主要技術參數(shù)
(1)通徑:62mm;(2)長度:450mm
通過西4-10井等51口井的帶壓修井作業(yè)現(xiàn)場的實際應用,實現(xiàn)無壓力、無溢流情況下起下抽油桿及桿式泵,完全消除了起下抽油桿及桿式泵時的井噴風險。
該裝置能有效地保護油層,避免油層污染,節(jié)約壓井成本,提高勞動生產率,縮短產量恢復周期。能夠使半數(shù)以上的抽油井實現(xiàn)不壓井作業(yè),有效解決了保護油層,并有效避免了井噴風險。
作者簡介:安玉山(1974-),男,山西五臺人,本科,工程師,主要從事井筒工程技術及井控技術研究與應用。