注水井反洗循環(huán)閥的研制與應(yīng)用

田永宏 何歡 楊娜

摘要：針對(duì)常規(guī)洗井閥鋼球易發(fā)生結(jié)垢腐蝕導(dǎo)致漏失以及井底雜物進(jìn)入油管導(dǎo)致失效的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種橡膠密封的反洗循環(huán)閥。該反洗循環(huán)閥由上接頭、復(fù)位彈簧、閥體、閥芯組成，由密封膠筒與閥體組成的密封副，密封效果好不易漏失，停注時(shí)，復(fù)位彈簧使閥芯與閥體之間始終處于密封狀態(tài)，避免了井底雜質(zhì)進(jìn)入油管內(nèi)而導(dǎo)致洗井閥失效的發(fā)生。該工具在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得成功。

關(guān)鍵詞：洗井閥;密封;結(jié)垢;腐蝕;地層出砂

0 引言

在油田開(kāi)采中，注水開(kāi)發(fā)已成為一種常見(jiàn)的方法，目前常規(guī)的洗井管柱為洗井閥與篩管、絲堵配套使用，連接在注水管柱下端。由于注水管柱需定期進(jìn)行洗井作業(yè)，因此，洗井閥是注水管柱必備工具之一。目前的洗井閥大多采用鋼球密封，由于注水井易腐蝕結(jié)垢以及鋼球常被磨損，導(dǎo)致鋼球密封不嚴(yán)，洗井閥常發(fā)生漏失;此外，常規(guī)洗井閥在注水井停注時(shí)不能防止井底雜質(zhì)進(jìn)入油管內(nèi)，當(dāng)?shù)貙佑谐錾凹熬酆衔锓低聲r(shí)，雜質(zhì)進(jìn)入油管會(huì)導(dǎo)致洗井閥失效。

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了一種橡膠密封的反洗循環(huán)閥并在長(zhǎng)慶油田第七采油廠進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得了較好的效果。

1 結(jié)構(gòu)

反洗循環(huán)閥由上接頭、復(fù)位彈簧、閥體、閥芯組成，如圖1所示。

閥芯由緊定螺釘、鎖定螺母、扶正環(huán)、壓緊環(huán)、密封膠筒、芯軸組成，如圖2所示。

密封膠筒上開(kāi)有環(huán)形槽，壓緊環(huán)設(shè)置在環(huán)形槽內(nèi)，對(duì)密封膠筒起到支撐作用。壓緊環(huán)上端通過(guò)扶正環(huán)壓緊，鎖定螺母限定扶正環(huán)位置。

2 工作原理

正常注水時(shí)，在液柱壓力及復(fù)位彈簧的作用下，閥芯與閥體之間被密封膠筒密封，反洗循環(huán)閥關(guān)閉，注入水通過(guò)配水器經(jīng)油套環(huán)空注入地層;反洗時(shí)，洗井液由油套環(huán)空進(jìn)入，到達(dá)洗井閥底部，洗井液將閥芯頂開(kāi)，形成反洗通道;停注時(shí)，在復(fù)位彈簧作用下，閥芯返回至閥體密封槽內(nèi)，防止井底雜質(zhì)進(jìn)入注水油管內(nèi)。

3 技術(shù)特點(diǎn)

與常規(guī)鋼球密封洗井閥相比，反洗循環(huán)閥采用密封更嚴(yán)的橡膠密封，解決了鋼球因腐蝕結(jié)垢或磨損導(dǎo)致的漏失問(wèn)題。

停注時(shí)，在復(fù)位彈簧作用下，閥芯與閥體之間始終處于密封狀態(tài)，避免了井底雜質(zhì)進(jìn)入油管內(nèi)而導(dǎo)致洗井閥失效的發(fā)生。

4 主要技術(shù)參數(shù)

總長(zhǎng)：340mm;

最大外徑：89mm;

反洗開(kāi)啟壓力：≤1MPa;

工作壓力：35MPa。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

反洗循環(huán)閥于2018年在長(zhǎng)慶油田第七采油廠現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得成功。

H16-02井采用常規(guī)鋼球密封洗井閥進(jìn)行注水，該井地層出砂，2018年6月施工下入完井管柱35天后，反洗井洗不通，起出管柱后發(fā)現(xiàn)地層出砂進(jìn)入油管內(nèi)將洗井閥鋼球上部堵塞，更換為反洗循環(huán)閥，再次完井，該井洗井通道保持暢通，未發(fā)生堵塞。

G10-30井采用常規(guī)鋼球密封洗井閥，2018年10月因洗井閥漏失嚴(yán)重進(jìn)行作業(yè)，起出管柱后，洗井閥鋼球部位結(jié)垢、腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，更換成反洗循環(huán)閥后，未發(fā)生嚴(yán)重漏失，洗井通道暢通。

6 結(jié)論

（1）反洗循環(huán)閥采用橡膠密封，密封更嚴(yán)，不易漏失，解決了常規(guī)鋼球密封易結(jié)垢腐蝕導(dǎo)致的漏失問(wèn)題。

（2）復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)使閥芯與閥體之間始終處于密封狀態(tài)，避免了井底雜質(zhì)進(jìn)入油管內(nèi)而導(dǎo)致洗井閥失效的發(fā)生。

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