油田井下作業(yè)管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置的研制與應(yīng)用

李彪

[摘 要]在油田井下檢泵作業(yè)施工過程中，抽油機(jī)井檢泵作業(yè)維護(hù)時，經(jīng)常會遇到抽油桿在井口位置單獨斷脫、或抽油桿連同油管在井內(nèi)某一位置同時斷脫的問題。采用目前常規(guī)的作業(yè)方式，施工周期較長，安全風(fēng)險較大，耗費人力物力，已經(jīng)無法滿足井下作業(yè)施工現(xiàn)場的實際需求。應(yīng)該通過技術(shù)革新方式進(jìn)行技術(shù)現(xiàn)狀改進(jìn)，有效縮短施工周期，降低操作風(fēng)險，節(jié)省人力物力。結(jié)合井下作業(yè)施工現(xiàn)場的實際情況，對運用技術(shù)革新對此類問題的有效解決處理進(jìn)行闡述。

[關(guān)鍵詞]檢泵；斷脫；打撈

中圖分類號：TE933.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）19-0366-01

目前，在常規(guī)抽油機(jī)井檢泵作業(yè)維護(hù)時，經(jīng)常會遇到抽油桿在井口位置單獨斷脫、或抽油桿連同油管在井內(nèi)某一位置同時斷脫的問題。運用常規(guī)的作業(yè)處理方式，已經(jīng)無法滿足施工需求。需要由常規(guī)處理方式向技術(shù)革新處理方式進(jìn)行技術(shù)工藝性的改進(jìn)，使其對安全作業(yè)施工提供安全有效、省時省力的技術(shù)支撐。

一、常規(guī)處理方式及存在危害

1.1、遇到抽油桿在井口起出位置斷脫，油管起到抽油桿斷脫部位時，經(jīng)常由于受到井架高度問題的限制，油管總是無法上提至井內(nèi)露出抽油桿斷頭位置的高度。目前現(xiàn)有的常規(guī)處理方法是先將抽油桿在相應(yīng)水平位置鋸斷一道橫向豁口，游動滑車上提油管至一定高度，用麻繩牽引油管公扣至抽油桿鋸口的相應(yīng)位置，利用油管下放時的自身重量使抽油桿桿體壓斷，然后在井內(nèi)抽油桿體上打牢方卡子，用吊卡將抽油桿提拉至下一個抽油桿接箍的位置，打好插板才可進(jìn)行常規(guī)的起抽油桿操作。該操作時間較長，費時費力，鋸抽油桿時產(chǎn)生的火星容易和井內(nèi)散發(fā)的可燃?xì)怏w發(fā)生燃燒反應(yīng)，牽引抽油桿時產(chǎn)生的反彈力量容易造成物體打擊，都存在著很大的安全隱患。同時被下壓斷裂的原可再用抽油桿，由于桿體受壓彎曲變形，無法進(jìn)行修復(fù)使用，還會造成下井材料成本的浪費。針對這一問題，有待于使用技術(shù)革新的方法加以解決。

1.2、遇到油管連同抽油桿在井內(nèi)同時斷脫，且魚頂為抽油桿斷頭的問題。一般常規(guī)采用先打撈上部的抽油桿，再打撈下部的油管的方式進(jìn)行打撈，至少需要兩次打撈工序才能完成作業(yè)施工，施工效率較低，施工周期較長。而且在很多情況下，打撈過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)抽油桿上端露出油管的部分彎曲變形，使用現(xiàn)有的打撈工具無法進(jìn)行有效打撈，給作業(yè)施工帶來很大的難度，影響下步施工工序的有序進(jìn)行。針對這一問題，也急待于使用技術(shù)革新的方法加以解決。

二、工具的理論分析

2.1、處理抽油桿在井口起出位置斷脫的問題，可以利用技術(shù)革新制作相應(yīng)的管桿同步固定裝置。將起出的油管和井內(nèi)的抽油桿進(jìn)行同步固定連接，使得上提起出油管的同時，可以將井內(nèi)抽油桿同步固定并提出井筒，直至抽油桿下部的接箍露出，就可進(jìn)行打叉板、卸掉連接絲扣、起出抽油桿的常規(guī)操作。

2.2、處理油管連同抽油桿在井內(nèi)同時斷脫，且魚頂為抽油桿斷頭的問題?？梢杂镁畠?nèi)油管和抽油桿之間的月牙形空間作為打撈作業(yè)的插入點，利用技術(shù)革新制作相應(yīng)的管桿同步提撈裝置，可以插入月牙形的目標(biāo)打撈空間，將油管和抽油桿一次性進(jìn)行打撈，實現(xiàn)簡化、有效的打撈作業(yè)。

三、工具的結(jié)構(gòu)組成

3.1、管桿同步固定裝置，主要結(jié)構(gòu)是由油管卡箍頭和抽油桿方卡子組合而成。油管卡箍頭內(nèi)部是設(shè)有內(nèi)螺紋的油管母扣，可以與油管端頭油管公扣外螺紋相互配合，卡箍頭側(cè)面位置設(shè)有一道能夠容納抽油桿本體通過的縱向豁口結(jié)構(gòu)，豁口的寬度大于抽油桿本體直徑2毫米至4毫米。抽油桿方卡子是相對的左半卡和右半卡所構(gòu)成的，左半卡和右半卡之間設(shè)有與抽油桿本體適配的圓形卡孔，卡孔中心與卡箍頭中心必須保持同軸，左半卡焊接固定在卡箍頭大端端面上，左半卡上的半個卡孔的開口朝向與卡箍頭側(cè)面的縱向豁口朝向保持一致，右半卡與左半卡可以用兩條連接螺栓進(jìn)行連接，用于固定插入卡箍頭側(cè)面的縱向豁口的抽油桿本體。

3.2、管桿同步提撈裝置，主要結(jié)構(gòu)是由上接頭、矛桿、卡瓦牙和限位筋組合而成。上接頭上部為普通鉆桿母扣螺紋或普通油管母扣螺紋，下部連接在豎直的矛桿的上端；矛桿本體左右各設(shè)有一個上下錯開的周向呈180度相位的卡瓦牙，矛桿前后各設(shè)有一個豎向的徑向向外突出的限位筋；兩個限位筋周向呈180度相位，整體為一軸線豎直的上大下小的椎體形狀。

四、工具的現(xiàn)場使用方法和可觀效益

4.1、在油管起到抽油桿斷脫部位時，將油管卸扣看到抽油桿后，將抽油桿由縱向豁口穿入卡箍頭，將卡箍頭油管內(nèi)螺紋與卸下的油管外螺紋進(jìn)行連接，然后將左、右卡子用連接螺栓連接固定抽油桿本體，實現(xiàn)管桿固定連接、同步提升，提至抽油桿接箍的位置。過程中一次提不到桿接箍位置，可固定抽油桿，松開左右卡子并下放油管，再緊固左右卡子整體提拉，直至提到抽油桿接箍的位置，進(jìn)行卸開抽油桿連接螺栓，同步起出油管和抽油桿。該操作過操作時間短，省時省力，不用鋸抽油桿，減少安全隱患，節(jié)約材料成本。

4.2、在起到油管和抽油桿同步斷脫位置，將矛桿下到井下，在矛桿前端引導(dǎo)下矛桿插入油管和抽油桿之間的打撈空間，在限位筋的導(dǎo)向作用下，兩個卡瓦牙始終分別朝向油管內(nèi)壁和抽油桿外表面，確保向上提拉時矛桿可以穩(wěn)定的固定在油管內(nèi)壁和抽油桿外表面，避免旋轉(zhuǎn)錯位卡瓦牙失去作用，特別是在抽油桿上端彎曲時也可順利插入并可可靠地固定連接，不影響打撈，提高打撈可靠性，效率高。

4.3、管桿同步固定裝置從研制至今，已經(jīng)累計使用1400余井次。不僅節(jié)省了人力物力，提高了安全系數(shù)，而且創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價值。按照每口井可節(jié)約1.5根可再用抽油桿計算，每根價格300元計算，1400余井次至少節(jié)省2100根抽油桿，可以用于20口泵掛為1000米抽油井的全井抽油桿柱，累計節(jié)約井下材料63萬元。

4.4、管桿同步提撈裝置從研制至今，已經(jīng)累計使用86余井次。把過去至少需要進(jìn)行兩次的分步打撈，轉(zhuǎn)變?yōu)橹恍枰M(jìn)行一次同步打撈，打撈施工效率至少提高一倍以上。而且制作管桿同步提撈裝置方便快捷，不需要特殊的加工材料，只需要在滑塊撈矛的原有結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)即可。在施工現(xiàn)場取得很好的使用效果，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。按照每口井至少可以縮短一天作業(yè)時間計算，86井次共計節(jié)省86天作業(yè)時間，按每作業(yè)一口抽油機(jī)檢泵井需要2天，每口檢泵井產(chǎn)值3萬計算，可累計創(chuàng)造效益達(dá)129萬元。

五、工具的使用注意事項

5.1、管桿同步固定裝置的卡箍頭和抽油桿方卡子兩個部分是焊接結(jié)合而成的，在焊接時要保證最大的焊接接觸面積，使其達(dá)到最大的應(yīng)用強(qiáng)度。在使用過程中，上提負(fù)荷不得超過額定載荷，并及時檢查確保焊接部位狀況完好，若有開焊情況，及時修復(fù)或更換。管桿同步提撈裝置的限位筋應(yīng)焊接牢靠，整體的椎體形狀大小適當(dāng)，保證其在使用過程中有效的導(dǎo)向引入作用。

5.2、管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置應(yīng)選用具有優(yōu)良加工技藝的操作車間進(jìn)行加工，完成后進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、拉伸應(yīng)力的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果設(shè)定額定工作強(qiáng)度，并由負(fù)責(zé)人簽發(fā)工具合格證書，才可在施工現(xiàn)場進(jìn)行下發(fā)使用。

5.3、在常規(guī)抽油機(jī)井檢泵維護(hù)前，作業(yè)隊相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對井下技術(shù)情況進(jìn)行詳盡的技術(shù)交底工作。對所上報的檢泵原因進(jìn)行分析預(yù)判，對管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置的現(xiàn)場應(yīng)用情況做具體的說明、演示，保證其達(dá)到預(yù)期設(shè)計的使用效果。

六、得到的幾點結(jié)論

6.1、管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置在施工現(xiàn)場研制應(yīng)用幾年以來，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的使用效果，并且取得明顯的社會效益和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2、管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置作為以常規(guī)處理方式向技術(shù)革新處理方式的有效過度，取得了良好的替代性進(jìn)步。

6.3、管桿同步固定裝置和管桿同步提撈裝置在處理抽油桿在井口位置斷脫、油管連同抽油桿在井內(nèi)同時斷脫的問題起著很重要的作用，可以進(jìn)行推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 采油技術(shù)手冊第五分冊修井工具與技術(shù)萬仁薄羅英俊主編石油工業(yè)出版社.