脫掛式壓送頭研制及應用

屈利江　趙文林　劉麗萍

[摘要]針對偏心配水器在投撈測試中易出現(xiàn)堵塞器從壓送頭中脫出,造成投撈器與堵塞器在油管或工具內(nèi)的卡并問題,研制了脫掛式壓送頭。該結(jié)構(gòu)設計合理,操作簡便,現(xiàn)場試驗表明,能有效的避免堵塞器從壓送頭中脫出,減少了投撈測試過程中儀器在井下的掉卡,保證了投撈測試的成功率。文章著重介紹了脫掛式壓送頭的結(jié)構(gòu)、原理、現(xiàn)場試驗、效果分析。

[關鍵詞]偏心配水器 壓送頭裝置 研制 應用

作者簡介:屈利江(1972-),女,漢族,陜西長安,河南油田第一采油廠高級測試工,研究方向:采油測試工藝。

一、前言

偏心配水器分層注水工藝,是河南油田目前注水開發(fā)的主要工藝技術(shù)。它是利用投撈器更換偏心配水器偏孔堵塞器內(nèi)不同直徑的水嘴,實現(xiàn)控制高滲透層注水,加強低滲透層注水的目的。但是在投送堵塞器時,堵塞器極易從壓送頭膠皮內(nèi)脫出,造成堵塞器與投撈器在井下的卡并。堵塞器從壓送頭內(nèi)滑脫的原因是:膠皮壓送頭依靠壓送頭內(nèi)的膠皮與堵塞器壓蓋之間的摩擦力來固定堵塞器,摩擦力的大小與壓送頭的扭緊力、壓送頭膠皮的磨損程度、膠皮與堵塞器壓蓋的結(jié)合面是否清潔等各種因素有關,難以確定。即使排除以上因素的影響,投撈器在井筒內(nèi)起下過程中產(chǎn)生的震動,以及投撈爪釋放后管柱內(nèi)壁對堵塞器的摩擦力,也會導致堵塞器從壓送頭內(nèi)滑脫,與投撈器主體卡并,造成測試掉卡。針對此問題,研制了脫掛式壓送頭,在生產(chǎn)應用中,取得了較好的效果。

二、結(jié)構(gòu)與工作原理

(一)結(jié)構(gòu)

脫掛式壓送頭裝置:包括脫掛式壓送頭主體、壓縮彈簧、固定調(diào)節(jié)螺帽. 外筒、連接筒、輔助工具組成。見圖1、圖2

(二)工作原理

首先將堵塞器上壓蓋外表面車一凹槽,然后將壓縮彈簧套在主體(鎖爪)上部,用調(diào)節(jié)螺母固定,將主體插入外筒長槽內(nèi)。安裝輔助工具,用輔助工具的頂桿擠壓主體,使得主體(鎖爪)克服壓縮彈簧的彈力,沿著長槽向外移動,主體移動至外筒內(nèi)擴孔段時,將堵塞器上壓蓋插入鎖爪,鎖爪徑向張開,鎖爪前部凸出臺肩,嵌入堵塞器的壓蓋凹槽中。然后回收輔助工具頂桿,使得主體(鎖爪)在彈簧的彈力作用下回縮到投送工具外筒內(nèi)部,并且鎖緊堵塞器,去掉輔助工具,讓投送工具外筒與連接筒連接,擰緊螺紋,然后將連接筒與投撈器主爪相連接,鎖好投撈器主爪下井,見圖3。堵塞器投送到偏心配水器偏孔處后,上提投撈器,連接筒、外筒一起上移,押送頭內(nèi)的壓縮彈簧收緊,主體(鎖爪)不動,當主體(鎖爪)處于外筒內(nèi)孔擴孔段時,堵塞器壓蓋凹槽脫離鎖爪內(nèi)臺肩,鎖爪在壓縮彈簧作用下回位完成投送工作。

三、現(xiàn)場實踐及效果評價

(一)現(xiàn)場實踐

2009年2月21日-4月18日,在5口作業(yè)井和調(diào)水井現(xiàn)場使用加工好的脫掛式壓送頭調(diào)節(jié)不同的脫開負荷投送水嘴,全部成功。

脫掛式壓送頭現(xiàn)場使用統(tǒng)計表-1

從表1可以看出,當調(diào)節(jié)螺母處于壓送頭卡瓦螺紋的不同位置,調(diào)節(jié)彈簧的預緊力,壓送頭脫開負荷的調(diào)節(jié)范圍為300-1000N。由于投撈器繩結(jié)拔斷負荷為2500N,因此壓送頭的脫開負荷是合適的。不同的操作者可以根據(jù)自己的絞車情況和工作習慣調(diào)節(jié)壓送頭的脫開負荷,以滿足現(xiàn)場的需要。

(二)效果評價

2006年6月份加工了33套脫掛式壓送頭,配備所有測試車組, 到今年6月已現(xiàn)場應用2600井次,投送堵塞器5000次,全部投送成功,未發(fā)生一井次堵塞器從脫掛式壓送頭內(nèi)脫出與投撈器卡并的事故。

四、結(jié)論

脫掛式壓送頭的成功研制及應用,有效的解決了偏心配水器投送堵塞器過程中出現(xiàn)的儀器與堵塞器井下卡并的問題,減少了因測試掉卡引起的作業(yè)井數(shù),為井下水嘴調(diào)配增添了新的工具。