雷瑩(大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠)
目前偏心注水井,特別是聚驅(qū)和三元驅(qū)偏心注入井在投撈堵塞器過程中,為克服下行阻力,保證一次投撈堵塞器成功[1],往往需要在投撈器加裝不同規(guī)格加重桿(300 mm、600 mm)。在攀爬測試防噴管和起下投撈器時,由于儀器加重,在一次投撈不成功情況下,操作強(qiáng)度成倍增加的同時,安全隱患也大幅增加。特別是在冬季防噴管結(jié)冰的情況下,容易發(fā)生跌落、砸傷事故,造成人身傷害。針對此問題,研制出注水井堵塞器投撈助推器并在現(xiàn)場應(yīng)用。
注水井堵塞器投撈助推器(圖1)總長為600 mm,最大外徑為44 mm,該裝置與常規(guī)注水井用偏心投撈器連接[2],投撈堵塞器過程也與常規(guī)操作完全相同。下井投撈堵塞器時,初始狀態(tài)為快裝接頭下端頂桿位于滾輪高點處,連桿和短柱塞位于下止點,并處于鎖緊狀態(tài)。當(dāng)需要對某一偏心配水器進(jìn)行投送堵塞器時,先將儀器下放通過該配水器,上釋放爪(單向扭簧結(jié)構(gòu))可向上轉(zhuǎn)動,鎖輪不動作;然后上提至配水器工作筒時,上釋放爪遇阻,內(nèi)收至儀器內(nèi)部,此時快裝接頭的頂桿沿滾輪圓弧運(yùn)動至小凹槽緩沖點位置,同時下釋放爪(單向扭簧結(jié)構(gòu))向上翻動轉(zhuǎn)出儀器外部,在扭簧作用下不影響儀器上提動作。儀器上提距離配水器適當(dāng)位置(小于常規(guī)7 m),再下放儀器對配水器偏孔投送堵塞器。當(dāng)下放經(jīng)過配水器φ46工作筒時,下釋放爪遇阻內(nèi)收,不凸出儀器最大外徑,此時快裝接頭頂桿在大壓緊彈簧作用下運(yùn)動至滾輪的低點凹槽內(nèi)??煅b接頭內(nèi)部鋼球失去支撐外擴(kuò),連桿和短柱塞在釋放彈簧的作用下向上運(yùn)動,將主體內(nèi)液體通過上接頭的排液孔向上加速排出。根據(jù)牛頓第三定律,井液對儀器產(chǎn)生大小相等的向下推力,從而幫助儀器下行,達(dá)到加速投撈的目的,提高投撈效率和成功率。
圖1 投撈助推器結(jié)構(gòu)示意圖
根據(jù)物體浮沉條件,革新前采用增加密度加重的方式(300 mm加重桿增重15 kg),依靠一定的投撈距離幫助投撈器下行[3],不僅增大了操作難度和安全隱患,而且投撈效率比較低[4];革新后采用反沖原理,幫助儀器通過配水器工作筒時加速下行,屬于新結(jié)構(gòu)新設(shè)計,操作更加方便可靠(圖2)。
圖2 革新前(左)與革新后投撈器結(jié)構(gòu)對比
目前該投撈助推器已在測試隊?wèi)?yīng)用25 井次,現(xiàn)場操作強(qiáng)度明顯減小,投撈動作靈活可靠,觀測助推增量可達(dá)到0.3~0.4 m/s,應(yīng)用效果良好。
經(jīng)濟(jì)效益:提高投撈成功率,避免異??ㄗ鳂I(yè),年減少作業(yè)8井次,降低作業(yè)費(fèi)用25萬元;提高測試效率,一次測試單井減少起下2次,可節(jié)約時間1 h,年可縮減人工油料等費(fèi)用6萬元;避免人員操作受傷,按工傷20 000 元/人計算,可省卻費(fèi)用4萬元??傆嬆昕蓜?chuàng)經(jīng)濟(jì)效益30萬元。
社會效益:采用新結(jié)構(gòu)新設(shè)計,利用反沖原理,縮短投撈加速距離,實現(xiàn)投撈器加速下行,減小操作強(qiáng)度;提高測試成功率和測試效率,有效克服原有依靠配重帶來的安全風(fēng)險,具有良好的推廣應(yīng)用前景。
偏心注水井投撈堵塞器通常采用連接加重桿方式克服下行阻力,方式單一,操作笨重,而且在搬運(yùn)及拆裝過程中存在一定的安全隱患[5]。投撈助推器利用井液反沖產(chǎn)生下推力,可以在配水器工作筒的合理位置主動釋放,提供初始動力,將助推過程從被動變?yōu)橹鲃?,具有較好的加速效果;不僅可以大幅提高工作效率,而且該裝置結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,維修方便,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。