帶壓換閥整改采油氣井口

李先慶

摘 要：為了有效的解決石油開(kāi)采設(shè)備在井口結(jié)構(gòu)中發(fā)生泄漏問(wèn)題，需要石油開(kāi)采單位能夠充分的了解采油設(shè)備井口閥門(mén)泄漏問(wèn)題的成因以及影響，還要掌握帶壓換閥的整改原理、關(guān)鍵技術(shù)，只有這樣才能夠處理好井口泄漏問(wèn)題。本文就帶壓換閥整改采油氣井口進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：石油；開(kāi)采；油氣井

現(xiàn)代社會(huì)在汽車(chē)運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)等方面石油消耗量不斷提升，并且隨著時(shí)間的發(fā)展有逐漸攀升的趨勢(shì)，面對(duì)這這種情況我國(guó)的石油開(kāi)采事業(yè)也在不斷的大力向前推進(jìn)，以期能夠滿(mǎn)足社會(huì)的需求。但是在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中，石油的開(kāi)采往往產(chǎn)生一定量的流體，并且其中一般情況下會(huì)含有硫化氫以及二氧化碳等物質(zhì)，石油開(kāi)采設(shè)備在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用之后就會(huì)受到這些物質(zhì)的腐蝕，直接導(dǎo)致在開(kāi)采設(shè)備井口的位置出現(xiàn)老化、磨損等情況，這種情況也就會(huì)直接導(dǎo)致石油氣井發(fā)生泄漏的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)于整個(gè)油氣井的相關(guān)安全保障帶來(lái)嚴(yán)重的影響。并且如果石油開(kāi)采單位想要對(duì)現(xiàn)有的油井進(jìn)行相應(yīng)的整改工作，不僅會(huì)對(duì)石油開(kāi)采地區(qū)的油氣層造成損害，還需要石油單位投入巨大的資金、成本，針對(duì)于這種情況石油單位開(kāi)始采用帶壓換閥的整改措施對(duì)油氣井口進(jìn)行整改。

1 采油設(shè)備井口閥門(mén)泄漏問(wèn)題分析

1.1 內(nèi)漏情況分析

由于石油開(kāi)采過(guò)程中不可避免的會(huì)遇到眾多的具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)，也就使得石油開(kāi)采設(shè)備井口容易受到腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致泄漏的情況。在實(shí)際的石油開(kāi)采過(guò)程中泄漏也由成因的不同，可以分為內(nèi)漏以及外漏兩種情況。詳細(xì)區(qū)分來(lái)看，之所以出現(xiàn)內(nèi)漏的問(wèn)題，在很大程度上是因?yàn)榱黧w之中含有大量的雜志，并且這些雜志在隨著流體被一同開(kāi)采上來(lái)的過(guò)程中，往往這些流體會(huì)給井口部分的閥板以及閥座帶來(lái)較大程度上的沖刷，使得閥板以及閥座結(jié)構(gòu)發(fā)生較大程度上的磨損，這種情況的具體表現(xiàn)就是閥門(mén)在進(jìn)行關(guān)閉的時(shí)候無(wú)法嚴(yán)密閉合。

1.2 外漏情況分析

相對(duì)于內(nèi)漏情況而言，外漏情況的成因較為多樣化，詳細(xì)的歸納起來(lái)大致可以分為以下的三種情況，首先是井口部分的閥蓋以及相應(yīng)閥體結(jié)構(gòu)其連接部分的密封結(jié)構(gòu)失效的情況。其次，井口位置其閥桿結(jié)構(gòu)密封部分，因?yàn)槔匣⒏g、磨損情況而出現(xiàn)密封情況不良的問(wèn)題。最后，之所以造成外漏的情況還可能是因?yàn)榫谶B接結(jié)構(gòu)中，相應(yīng)的墊環(huán)以及槽結(jié)構(gòu)受到磨損，發(fā)生泄漏情況。

1.3 泄露影響分析

由于石油這種資源具有易燃化性質(zhì)，所以在石油的開(kāi)采過(guò)程中一旦在設(shè)備井口出現(xiàn)泄露情況就容易引發(fā)巨大的安全問(wèn)題，在實(shí)際開(kāi)采工作中，如果泄漏的情況得不到有效的處理，就有可能會(huì)引發(fā)燃燒、劇烈爆炸、人員中毒以及失控等嚴(yán)重后果。對(duì)于井口可控制部分的整改，可通過(guò)切斷上游主控閥后實(shí)施，而對(duì)于1、2、3號(hào)主控閥的整改，往往只能通過(guò)壓井作業(yè)來(lái)完成。壓井作業(yè)不僅投資大、時(shí)間長(zhǎng)、成本高，而且壓井液將對(duì)儲(chǔ)層形成一定傷害，其后果是減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。利用液壓式堵塞器帶壓換閥工藝，正是針對(duì)壓井換閥的諸多弊端而發(fā)展起來(lái)的一種旨在不壓井更換主控閥的有效工藝。實(shí)踐證明，帶壓換閥技術(shù)已逐步成為一項(xiàng)較為成熟、可靠的配套工藝，并日益成為采油氣井口安全整改的重要技術(shù)手段。

2 帶壓換閥技術(shù)的原理

帶壓換閥主要工藝特點(diǎn)是在油管或油管頭側(cè)孔內(nèi)下人液壓式堵塞器封堵井口，將井口壓力降零，從而達(dá)到更換井口主控制閥的目的。液壓式堵塞器送達(dá)預(yù)定位置后，液壓泵通過(guò)高壓膠管和傳送桿向液壓缸輸人液壓油，液壓缸的活塞移動(dòng)而產(chǎn)生一個(gè)軸向力通過(guò)錐套作用于卡瓦牙，使卡瓦牙張開(kāi)錨定于油管的內(nèi)壁使其不被井內(nèi)壓力推出。

3 帶壓換閥技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

帶壓換閥的核心是以專(zhuān)用堵塞工具封堵油管或油管頭側(cè)孔，達(dá)到不壓井條件下使井口壓力降零，實(shí)現(xiàn)換裝主控閥之目的。因此，帶壓換閥技術(shù)的關(guān)鍵在于堵塞器的可靠錨定和座封，以及換閥完成后工具的順利解封和退出。由于堵塞器采用了液壓鎖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其錨定、座封、解封和退出操作就可以通過(guò)液壓壓力加以準(zhǔn)確控制。帶壓換閥時(shí)，堵塞器在卡緊和座封狀態(tài)下，關(guān)鍵受力部件是卡瓦牙、井下液缸、』合軸和活塞，因此人井前必須對(duì)這些核心部件材質(zhì)、尺寸和加工工藝加以核實(shí)，并應(yīng)用材料力學(xué)理論對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。

4 裝置使用方法

進(jìn)行閥門(mén)帶壓更換作業(yè)前，先要制訂安全技術(shù)方案措施，辦理相應(yīng)的作業(yè)票據(jù)，準(zhǔn)備好通風(fēng)設(shè)備、正壓式空氣呼吸器等?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員要熟練掌握裝置的使用方法和步驟，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程要注意不得磕碰，以避免產(chǎn)生火花，操作時(shí)人員嚴(yán)禁站在裝置的正前方。詳細(xì)的操作步驟如下：

4.1 安裝裝置

在放空、泄壓的前提下拆卸掉待更換閥門(mén)未與干線(xiàn)相連一側(cè)的法蘭和管道，把組裝好的裝置安裝到位。

4.2 進(jìn)行封堵

關(guān)閉裝置放空口上的閥門(mén)，緩慢打開(kāi)待更換的舊閥門(mén)，直到閥門(mén)完全處于開(kāi)啟狀態(tài)，用棘輪扳手扳動(dòng)連接螺桿上的螺帽，推動(dòng)分瓣式橫梁向前移動(dòng)，從而帶動(dòng)操作桿和封堵頭也向前移動(dòng)，當(dāng)封堵頭被移送到需要更換閥門(mén)前面的管道處，操作桿下端面與管道上的法蘭面平齊時(shí)，就停止扳動(dòng)連接螺桿上的螺帽。

4.3 拆卸舊閥門(mén)

待壓力被封堵住后，打開(kāi)放空口上的控制閥門(mén)進(jìn)行放空、泄壓，觀察5min，確認(rèn)已經(jīng)徹底封堵住沒(méi)有泄漏后，拆開(kāi)待更換閥門(mén)與管道的法蘭連接，把法蘭墊片和閥門(mén)一起從管道法蘭上移。

5 應(yīng)用效果

在某石油開(kāi)采單位使用了這一整改技術(shù)技術(shù)，具有如下特點(diǎn)：一是施工過(guò)程中，保持現(xiàn)有井況，采取不壓井作業(yè)更換主控閥，作業(yè)后對(duì)氣層沒(méi)有任何傷害，無(wú)需用復(fù)產(chǎn)、壓井及環(huán)保處理等措施即可投產(chǎn)，具有作業(yè)周期短，成本低的特點(diǎn)，是氣田安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要的新技術(shù)；二是此帶壓更換主控閥新技術(shù)相對(duì)與其他同類(lèi)技術(shù)更加便捷；三是更換過(guò)程更加安全、可靠，整個(gè)施工過(guò)程中井口一直處于受控狀態(tài)，得到了現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的肯定和好評(píng)。該帶壓更換主控閥新技術(shù)設(shè)計(jì)合理，整個(gè)作業(yè)過(guò)程簡(jiǎn)單， ，具有易觀察、易受控、更加安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。該帶壓更換閥新技術(shù)的應(yīng)用， 克服了常規(guī)壓井作業(yè)更換主控閥施工存在動(dòng)用設(shè)備較多、費(fèi)用較高、壓井液會(huì)造成氣層傷害等缺點(diǎn)，值得在氣田推廣應(yīng)用。

6 結(jié)束語(yǔ)

石油開(kāi)采工程對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的正常運(yùn)行、發(fā)展有著重要的作用，需要石油部門(mén)能夠保證石油開(kāi)采能夠具有良好的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全質(zhì)量。為了全方面的做好石油開(kāi)采設(shè)備的安全管理工作，就需要質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)能夠處理好泄漏問(wèn)題，并且要將可能出現(xiàn)的問(wèn)題做到從根本上的預(yù)防，在這個(gè)過(guò)程中石油開(kāi)采部門(mén)可以通過(guò)帶壓換閥技術(shù)使用來(lái)對(duì)泄漏問(wèn)題進(jìn)行處理。帶壓換閥這種先進(jìn)的整改技術(shù)不僅具有良好的處理效果，并且具有對(duì)油田油層損害程度低、整改消耗的資金較少的特點(diǎn)。

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