大四通多功能井噴封堵裝置研制

謝 華,甘寶安,劉金環(huán),謝 青,張子佳

(大港油田a.生產(chǎn)運(yùn)行處;b.石油工程研究院;c.信息中心;d.礦區(qū)事業(yè)部,天津300280)

大四通多功能井噴封堵裝置研制

謝 華a,甘寶安b,劉金環(huán)c,謝 青d,張子佳b

(大港油田a.生產(chǎn)運(yùn)行處;b.石油工程研究院;c.信息中心;d.礦區(qū)事業(yè)部,天津300280)

大四通多功能井噴封堵裝置是一種針對(duì)采油樹大四通本體部位發(fā)生刺漏而進(jìn)行快速封堵?lián)岆U(xiǎn)的一種專用裝置。該裝置完善了油氣井井噴快速封堵?lián)岆U(xiǎn)工具系列,為井口本體損壞后快速封堵?lián)岆U(xiǎn)工藝技術(shù)提供了一種新方法。

大四通;多功能;井噴;封堵裝置

油田常用的 KY65-21型井口裝置(俗稱250采油樹)在長期生產(chǎn)使用中,由于大四通在鑄造過程中氣泡傾向增大、流動(dòng)性差等原因,不同程度地存在含夾渣,氣泡等缺陷,工作環(huán)境惡劣及受外力作用,相當(dāng)于熱處理工藝時(shí)效處理,把鑄造內(nèi)應(yīng)力逐步釋放出來,使其組織發(fā)生變化。另外,因地下情況復(fù)雜、地層變化、工作壓力發(fā)生突變(增大)等,井內(nèi)液體從缺陷刺漏,控制不當(dāng)極易形成井噴。由于沒有相應(yīng)措施,會(huì)使井噴難以控制,造成惡性井噴事故。

通過對(duì)油田數(shù)次發(fā)生井噴事故的原因和處理措施分析,為了能夠及時(shí)、有效地處置井口大四通刺漏而發(fā)生井噴事故,進(jìn)行了油、氣井采油樹大四通本體損壞后封堵井口專用裝置的研究,研制了大四通多功能井噴封堵裝置。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理[1-6]

1.1 結(jié)構(gòu)

大四通多功能井噴封堵裝置由采油樹大四通、上支撐板、主體固定螺母、調(diào)節(jié)螺母、絞杠、主體、下支撐板、卡瓦體和密封體組成,結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 大四通多功能井噴封堵裝置結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

在發(fā)生刺漏或井噴時(shí),首先查明刺漏或井噴的位置是在大四通本體還是在左、右套管出口,明確刺漏位置后選擇相應(yīng)的密封體。先更換密封體與過渡連接體連接的4個(gè)M10螺拴,擰緊螺栓后與絲杠連接,然后在上、下法蘭各啟用2個(gè)法蘭螺孔,2個(gè)螺孔夾角150°。安裝上、下支撐板,先將下支撐板與底法蘭連接的2個(gè)M30螺栓擰緊,再安裝上支撐板并將2個(gè)M30螺栓擰緊。安裝主體前應(yīng)避開刺漏或井噴的位置,把主體底部的鍵安裝在下支撐板鍵槽內(nèi),再安裝上支撐板內(nèi)調(diào)節(jié)螺栓,調(diào)整好間隙后擰緊調(diào)整螺栓,再調(diào)整密封體高度使之與刺漏或井噴的位置對(duì)齊,并用絞杠將密封主體壓向刺漏或井噴的位置,封住刺漏或井噴,如井噴壓力大或刺漏過大,可在壓井液中加入橡膠球等物壓井控制井噴事故。

1.3 技術(shù)參數(shù)

2 施工安全措施

a) 發(fā)生井口大四通刺漏或井噴事故時(shí)要迅速采取針對(duì)性措施,以減少損失和環(huán)境污染,降低大四通井噴刺漏受損程度,避免因井噴時(shí)間過長而導(dǎo)致的井口大四通主體被刺斷使事故擴(kuò)大。

b) 刺漏或井噴時(shí),要根據(jù)刺漏的位置選擇相應(yīng)的密封體。密封體主要有3種類型,即針對(duì)井口大四通主體部位專用密封體、井口大四通主體左側(cè)與套管連接部位和井口大四通主體右側(cè)與套管連接部位專用密封體。

c) 按照井噴搶險(xiǎn)施工安全要求處置井噴事故,采用大四通多功能井噴封堵裝置搶險(xiǎn)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)操作人員原則上不要超過3人,要站在上風(fēng)向,并需要消防設(shè)施配合搶險(xiǎn)。

3 試驗(yàn)

在對(duì)該裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)和受力分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了數(shù)十次室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),達(dá)到了國內(nèi)油氣井井噴快速封堵?lián)岆U(xiǎn)要求。

4 結(jié)論

1) 采用大四通多功能井噴封堵裝置能及時(shí)、有效地控制油氣井井口大四通刺漏和井噴事故,縮短井噴事故的處置時(shí)間,減少因事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)能增強(qiáng)搶險(xiǎn)人員的施工安全性,降低事故對(duì)環(huán)境和社會(huì)的不良影響。

2) 室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,該裝置具有針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、可循環(huán)使用等特點(diǎn),符合現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)要求,具有很高的實(shí)用價(jià)值,已獲得國家專利,可在全國各油田推廣應(yīng)用。

3) 該裝置完善了國內(nèi)油氣井井噴快速封堵?lián)岆U(xiǎn)工藝技術(shù),使油田處理該類井噴事故的能力得到了進(jìn)一步提高,安全生產(chǎn)得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

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TE931.1.

B

1001-3482(2010)10-0087-02

2010-06-28

項(xiàng)目來源:實(shí)用新型專利(ZL201020122077.3);國家發(fā)明專利(ZL201010114240.6)

謝 華(1961-),男,山東沂水人,高級(jí)工程師,主要從事石油工程應(yīng)急技術(shù)研究及管理工作。