油水井口四分管冬季除冰裝置的研究應(yīng)用

白項(xiàng)松 黃小軍 胡鐵剛

摘 要：石油行業(yè)到了開采中后期時(shí)，大部分油井產(chǎn)量降低，含水量增大，多數(shù)油井含水達(dá)到90%以上，在北方，冬季氣寒冷，井口無(wú)連續(xù)液流的、細(xì)管徑的管口處經(jīng)常結(jié)冰，給取樣、取壓力工作增加了一定的難度;注水井在錄取井口壓力、取水樣、測(cè)調(diào)試放溢流時(shí)也會(huì)遇到同樣問題，常規(guī)解決辦法一般是用火燒和澆開水，既增加了工作強(qiáng)度又存在極大隱患。為此，研制了采油樹取樣、取壓力、放溢流管口內(nèi)除冰器，該除冰裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便、操作安全、省時(shí)省力，充分保證了井口錄取資料的準(zhǔn)確性及相關(guān)操作的快捷性。

關(guān)鍵詞：采油樹;取樣;取壓力;放溢流;結(jié)冰;除冰

前言：冬季，隨著溫度的降低，采油樹井口取樣、取壓力管口處在經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)冰凍堵現(xiàn)象，造成錄取資料困難，以往用火燒、用水澆的方法既麻煩也不安全。因此，解決這一問題刻不容緩，在層出不窮的清防凍方法中，采油樹四分管口內(nèi)除冰裝置的研究與應(yīng)用脫穎而出，憑借結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便、操作安全、省時(shí)省力等優(yōu)勢(shì)被一線員工認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用。

一、采油樹四分管口除冰裝置研究與應(yīng)用的重要意義

資料錄取是判斷油水井生產(chǎn)狀況的重要手段，通過(guò)對(duì)油、水樣的化驗(yàn)分析可以摸索含水變化規(guī)律及含雜質(zhì)情況，通過(guò)對(duì)壓力曲線的分析可以判斷井下生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)能力，取樣、取壓力工作都是在井口管匯處進(jìn)行，由于該處管徑小、非取資料時(shí)無(wú)液流通過(guò)，所以在冬季此處管內(nèi)經(jīng)常因余流不凈而結(jié)冰凍堵，給錄取資料帶來(lái)一定的困難。采油樹冬季取樣取壓力管內(nèi)除冰裝置的研究與應(yīng)用，有效地克服了用火燒的危險(xiǎn)性、用水澆的繁瑣性以及改流程的高成本性，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了潛在的生產(chǎn)事故，保證了資料的及時(shí)準(zhǔn)確，既經(jīng)濟(jì)又好用。

二、管口內(nèi)凍堵的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)

一般采油樹生產(chǎn)管匯的取樣彎管橫向垂直焊接在主管匯橫管上、取壓力立管縱向垂直焊接在主管匯橫管上、水井放溢流彎管橫向垂直焊接在主管匯立管上，取資料時(shí)將閥門打開，液體通過(guò)，完成操作關(guān)閉閥門后，無(wú)論立管、橫管還是彎管內(nèi)部都會(huì)在殘留液體，北方的冬季，室外溫度低、管口內(nèi)液體會(huì)結(jié)冰、凍堵，再次打開閥門時(shí)液體無(wú)法通過(guò)，不能正常錄取資料，必須將凍堵物化解、清理才能完成取油樣、取壓力、放溢流等的后續(xù)操作。

三、常見井口四分管內(nèi)除冰方法

3.1 火燒

用柴草堆積在井口取樣、取壓力、放溢流管匯處，點(diǎn)燃后反復(fù)烘烤，使管內(nèi)存留的液體解凍、流出。此方法存在安全隱患，如果管內(nèi)套氣大或者井口有油污或者密封膠圈損壞，容易被引燃、引爆，造成火災(zāi)，甚至考克崩出，引發(fā)更嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

3.2 水澆

在井組具備條件的地方，將水燒至滾燙，帶到井場(chǎng)，對(duì)凍結(jié)處進(jìn)行澆灑，使管內(nèi)存留的液體解凍、流出。此方法實(shí)行起來(lái)較為麻煩，且由于井距不等，路途上會(huì)有熱量損失，到達(dá)井口時(shí)，在寒冷的北方水已經(jīng)不足以迅速化開管內(nèi)的凍堵物了，如果一壺水澆不開，還要返回井組繼續(xù)燒水，如此反復(fù)操作浪費(fèi)人力、物力，工作效率極低。

3.3 改流程

將所有流程更改，使取樣、取壓力、放溢流位置在關(guān)閉閥門以后，管內(nèi)殘余液體能夠完全流出，不會(huì)結(jié)冰堵塞管匯。此方法最為有效，但是改流程需要切割、焊接操作，會(huì)造成大面積長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)停注，嚴(yán)重影響生產(chǎn)時(shí)率、影響產(chǎn)量。

四、除冰裝置的研究與應(yīng)用

根據(jù)以上分析，針對(duì)常規(guī)方法存在的弊端，研究了一種四分管除冰裝置。

4.1結(jié)構(gòu)組成：

該除冰裝置主要由三大部分組成，主體是四分管主件、上接壓力表接頭、下接取樣接頭;管內(nèi)部有錐形尖頭絲桿、U型支撐塊;管外部上接壓入推進(jìn)輪、推進(jìn)輪罩、旋轉(zhuǎn)把手。圖4-1為井口四分管內(nèi)除冰裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

4.2 除冰原理：

將該除冰裝置通過(guò)外螺紋接在取樣、取壓力或放溢流四分管針型閥上，利用外接手柄施力，推進(jìn)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲桿向前運(yùn)動(dòng)，錐型頭擠壓管內(nèi)的凍冰，達(dá)到除冰的目的。冰碎開后，反向搖動(dòng)手柄，退出絲桿，繼續(xù)取樣、取壓力、放溢流等操作。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：

該除冰裝置通過(guò)反復(fù)應(yīng)用、改進(jìn)，達(dá)到了小巧輕便、成本低、收益高、使用安全的效果。先后在多處油水井投入使用，使采油工和水井測(cè)試工不必再花費(fèi)時(shí)間去燒水、取柴、甚至硬鑿，既減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，又消除了潛在風(fēng)險(xiǎn)，保證了相關(guān)操作的快捷、安全、準(zhǔn)確。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在冬季進(jìn)行井口取樣、取壓力、放溢流等任務(wù)時(shí)，應(yīng)用該除冰裝置較以往操作平均每項(xiàng)節(jié)省1個(gè)工時(shí)，平均每口井每個(gè)月要進(jìn)行相關(guān)操作至少3次，以1萬(wàn)口井為例，每個(gè)工時(shí)成本按65元計(jì)，折算到年，該項(xiàng)費(fèi)用高達(dá)2340余萬(wàn)元，效益十分可觀。

五、結(jié)論

采油樹四分管口內(nèi)除冰器的研究與應(yīng)用，規(guī)避了以往除冰方法的缺陷，消除安全隱患、減少反復(fù)操作、降低操作成本、節(jié)省人力資源，工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便、操作安全、省時(shí)省力，應(yīng)用面廣，經(jīng)濟(jì)效益可觀，具有廣闊的前景。

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