井控裝置的配套與應(yīng)用

魏愛建

【摘 要】井控是實(shí)施油氣井壓力控制的簡(jiǎn)稱，井控裝置泛指實(shí)施油氣井壓力控制所需要的一整套裝置及專用工具，是井下作業(yè)施工必須配套的設(shè)備。在井下作業(yè)中，因各種原因發(fā)生的井涌、井噴現(xiàn)象，如果處理、控制不及時(shí)，導(dǎo)致井噴失控，不但使井下情況復(fù)雜化，還造成油氣資源破壞，環(huán)境污染，甚至設(shè)備損毀，人員傷亡。作業(yè)中，搞好二級(jí)井控，及時(shí)控制井噴，避免井噴失控，保證施工安全，必須有完善的井控配套裝置。為了能夠更進(jìn)一步做好井控工作，滿足井控技術(shù)的需要，我們從井控裝置入手，引進(jìn)新工藝，實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，根據(jù)生產(chǎn)需要，對(duì)裝備進(jìn)行工藝改進(jìn)等，從而解決施工中存在的井控安全隱患，以及井控安全與生產(chǎn)之間的矛盾。

【關(guān)鍵詞】井控裝置；研究；改進(jìn)；應(yīng)用

一、抽油桿液壓封井器的引進(jìn)及應(yīng)用

在作業(yè)施工起下抽油桿過程中，會(huì)由于多種原因造成井內(nèi)壓力失衡出現(xiàn)溢流或井噴現(xiàn)象，以往為了不影響施工進(jìn)度，在確定安全的情況下冒噴起下抽油桿，造成環(huán)境污染、施工人員身體受到污染的危害，在溢流量突增的情況下不能及時(shí)關(guān)井，造成井噴失控。經(jīng)過多方面考察，認(rèn)為型號(hào)為HSRW1-14MPa液壓抽油桿封井器比較適合采油五廠油井作業(yè)施工的需要，引進(jìn)并推廣應(yīng)用。

（一）主要技術(shù)參數(shù)

密封最大工作壓力：14MPa；

鋼件最小通徑：62mm

膠筒自由通徑：62mm

液控壓力：0-25MPa

適用抽油桿尺寸：3/4"、7/8"、1"

（二）結(jié)構(gòu)（圖1）

由承壓法蘭、油缸套、連接法蘭、活塞膠芯總成、氮?dú)饩彌_器及液動(dòng)系統(tǒng)等組成。

（三）主要特點(diǎn)及適用范圍

（1）在抽油桿柱上帶有扶正器或變徑時(shí)，可密封起下抽油桿的管桿環(huán)空；

（2）當(dāng)注入壓力適當(dāng)時(shí)，膠芯內(nèi)徑可通過其內(nèi)的抽油桿柱外徑發(fā)生變化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)起下抽油桿柱的動(dòng)態(tài)密封；

（3）當(dāng)井內(nèi)有抽油桿時(shí)，密封的管桿環(huán)空壓力達(dá)到一定值時(shí)，活塞可隨其壓力升高而自動(dòng)壓縮膠芯產(chǎn)生徑向收縮，達(dá)到密封環(huán)空的目的，環(huán)空壓力越高，膠芯密封程度越好；

（4）可用獨(dú)立的遠(yuǎn)程液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行控制；

（5）可實(shí)現(xiàn)抽油桿本體和接箍通過封井器時(shí)的動(dòng)態(tài)封井。

（四）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

該封井器適用于修井作業(yè)過程中油管內(nèi)有抽油桿時(shí)的擠堵、帶壓洗井、帶壓起下抽油桿等帶壓作業(yè)，引進(jìn)后分別在H47-29、H63-5、H5-92、QC44、H12-129共5口井上使用，性能良好，很好地解決了桿管環(huán)空出現(xiàn)的溢流或井噴，控制井噴失控的發(fā)生，封井器內(nèi)的膠芯還起到刮去抽油桿本體上的原油或臟物的作用，改變了井口工作環(huán)境。

二、電纜扶正器的研制及應(yīng)用

在電纜射孔施工中，通常會(huì)由于井架不對(duì)中及射孔電纜自身重心不穩(wěn)，導(dǎo)致下入井內(nèi)的電纜不居中，其危害主要有：1）、偏移的電纜在起下過程中會(huì)磨損防噴器閘板前密封膠皮，膠皮受磨損壞，造成防噴器閘板不密封；2）、發(fā)生井噴時(shí)，由于電纜不居中，影響搶險(xiǎn)時(shí)間。電纜扶正器能對(duì)射孔電纜起到扶正作用，使電纜始終處在防噴器通徑的中心位置。

（一）結(jié)構(gòu)原理（圖2）

電纜扶正器由本體、調(diào)節(jié)絲杠和電纜扶正塊組成。調(diào)節(jié)絲杠與電纜扶正塊連接，安裝在扶正器的本體上，本體上固定有螺栓，通過固定螺栓與防噴器法蘭連接，固定牢固后將下入井內(nèi)的射孔電纜放入扶正塊內(nèi)，旋動(dòng)調(diào)節(jié)絲杠作軸向移動(dòng)，帶動(dòng)扶正塊軸向移動(dòng)，迫使射孔電纜處于防噴器通徑的中心位置。

（二）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

工具制作成功后，與電纜射孔防噴器配套使用，將電纜控制在防噴器通徑的中心位置，避免了下入井中的電纜對(duì)防噴器閘板前密封膠皮的磨損，消除了安全隱患，防止井噴失控的發(fā)生。

三、旋塞旋扣扳手

旋塞是作業(yè)施工常用的內(nèi)防噴裝置，其本體外形為圓柱形，對(duì)其安裝、拆卸的工具用的是管鉗，通常出現(xiàn)打滑、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)等問題，不但影響搶險(xiǎn)時(shí)間，還不易保證安裝質(zhì)量。根據(jù)旋塞的外形特征，制作了旋塞專用旋扣扳手，以滿足井控安全的需要。

（一）結(jié)構(gòu)原理（圖3）

旋扣扳手主要由殼體、牙塊、手柄、固定螺栓等組成。殼體為兩半，用軸連接，可180°旋轉(zhuǎn)，殼體內(nèi)部分布4個(gè)固定的牙塊，兩殼體合起后內(nèi)徑略小于旋塞外徑，殼體外壁有2個(gè)對(duì)稱的手柄，開口處有可活動(dòng)的螺栓。

使用時(shí)，將旋塞扳手的殼體打開，選旋塞本體合適的位置進(jìn)入扳手殼體內(nèi)，關(guān)閉殼體，將螺栓上緊，殼體內(nèi)牙塊在徑向力的作用下咬緊旋塞外壁，推動(dòng)手柄，實(shí)現(xiàn)旋塞的上扣和卸扣。

（二）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

旋塞旋扣扳手彌補(bǔ)了常用工具——管鉗上卸圓柱體存在的缺點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝、拆卸旋塞時(shí)使用旋扣扳手，能夠快速地完成上卸操作，為搶險(xiǎn)贏得了寶貴的時(shí)間，同時(shí)避免了大扭矩上卸扣時(shí)因管鉗打滑對(duì)操作人員造成的傷害。

四、井控裝置的改進(jìn)

（一）防噴器擴(kuò)徑

為了保證井控安全，在正常起下管柱及措施井作業(yè)施工時(shí)，必須安裝防噴器，原來(lái)使用的防噴器通徑為180mm，350型井口油管懸掛器無(wú)法通過，需要將防噴器拆卸后再安裝油管懸掛器，不但影響施工進(jìn)度，增加施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且存在著井控安全隱患。經(jīng)過論證，認(rèn)為將防噴器的通徑由180mm擴(kuò)大至使油管懸掛器能通過的尺寸185mm，不影響防噴器的耐壓強(qiáng)度，近年先后將我單位FZ18-21防噴器17臺(tái)，2FZ18-35防噴器2臺(tái)送到專業(yè)廠家，成功的將通徑擴(kuò)大至185mm。擴(kuò)徑后的防噴器經(jīng)試壓檢驗(yàn)均符合標(biāo)準(zhǔn)，投入使用后，解決了生產(chǎn)與井控之間的矛盾。

（二）旋塞拔塞與扳手的改進(jìn)

旋塞上的拔塞是旋塞內(nèi)球閥的開關(guān)閥，其功能的好壞決定著發(fā)生井噴時(shí)能否快速關(guān)閉旋塞。以往的拔塞開關(guān)部位是內(nèi)六方形，需要的開關(guān)工具扳手也是六方形，經(jīng)過多次的開關(guān)操作，拔塞的內(nèi)六方的棱角磨圓，導(dǎo)致開關(guān)操作困難，甚至無(wú)法進(jìn)行開關(guān)操作，只好將無(wú)法進(jìn)行開關(guān)操作的旋塞報(bào)廢。經(jīng)過研究后將拔塞的開關(guān)部位內(nèi)六方形改為內(nèi)四方形，扳手也由六方改為四方。經(jīng)改進(jìn)后的拔塞再?zèng)]有出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。

五、結(jié)束語(yǔ)

做好井控工作是油田安全、環(huán)保生產(chǎn)的保障，企業(yè)的發(fā)展需要具有新技術(shù)的設(shè)備做后盾。在應(yīng)用過程中，對(duì)井控裝置不斷進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，大膽引進(jìn)新技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)革新，提高井控裝置的技術(shù)性能，從根本上做好井控工作，以適應(yīng)現(xiàn)代油田發(fā)展的需要。

【參考文獻(xiàn)】

1、《井下作業(yè)井控技術(shù)》

2、《抽油桿液壓封井器說明書》