泄壓磁性油嘴套筒扳手的研制與應(yīng)用

李鳳申 李建財(cái) 龐曉軍 鄭海寶

摘 要：稠油區(qū)采油井壓裂后，井口排液檢查更換油嘴作業(yè)中，油嘴極易被砂、蠟堵死、堵實(shí)，常規(guī)操作捅針無法泄壓，放空閥處泄壓需要切換流程，且內(nèi)部壓力未全部卸完，操作過程中存在環(huán)境污染和人身傷害的安全隱患。設(shè)計(jì)研制泄壓磁性油嘴套筒扳手，工具由油嘴套筒、擋板、固定螺栓、磁鐵、承壓絲堵、承力桿、手柄組成，目前已經(jīng)應(yīng)用425井次，工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，消除了環(huán)境污染和人身傷害的安全隱患，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞： 稠油 油嘴 安全 ?套筒扳手

1 技術(shù)背景

油嘴套筒扳手是檢查更換油嘴的專用工具，實(shí)現(xiàn)油嘴的檢查及更換，保證油嘴在完好的情況下正常工作。稠油區(qū)塊壓裂增產(chǎn)是常規(guī)手段，壓裂后排液油嘴經(jīng)常被砂、蠟堵死堵實(shí)，用常規(guī)的檢查更換油嘴作業(yè)，操作中在用捅針泄壓目的是將生產(chǎn)閘門至油嘴間的壓力放空，防止油嘴在余壓作業(yè)下打出傷人和污染井場(chǎng)等安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。油嘴被砂蠟堵死后，用捅針泄壓捅針無法捅進(jìn)油嘴孔內(nèi)。從油壓表控制閥處泄壓又需要關(guān)總閥門，并且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)壓力表顯示落零，但內(nèi)部余壓未全部卸完，壓裂后井內(nèi)壓力較高，檢查更換油嘴作業(yè)時(shí)會(huì)造成余壓打出傷人和污染井場(chǎng)等安全隱患。為此，設(shè)計(jì)研制了泄壓磁性油嘴套筒扳手。

2 泄壓磁性油嘴套筒扳手設(shè)計(jì)

泄壓磁性油嘴套筒扳手由普通的油嘴套筒扳手基礎(chǔ)改造而成。在油嘴套筒尾端加裝磁鐵，防止取出油嘴時(shí)稠油阻力大造成油嘴脫落在油嘴套內(nèi)，甚至落入三通進(jìn)入集油管線內(nèi)。在手柄前端加裝承壓絲堵，在捅針不能泄壓時(shí)，可帶壓拆卸油嘴后通過回壓表控制閥放壓。

在油嘴套筒尾端加裝磁鐵，由于稠油粘附力很強(qiáng)，磁鐵吸住卸掉油嘴在拉出油嘴時(shí)阻力大油嘴也不會(huì)脫落，防止油嘴脫落集油管線內(nèi)部事件發(fā)生，同時(shí)磁鐵前加裝擋板和螺桿固定，便于取出更換磁鐵。在手柄前端加裝承壓絲堵，油嘴堵死、堵實(shí)時(shí)捅針不能泄壓，將承壓絲堵與井口嘴子套連接，同時(shí)承力桿位于承壓絲堵中心與油嘴在同一軸線上便于油嘴進(jìn)入油嘴套筒內(nèi)，將油嘴卸下后拉至承壓絲堵內(nèi)端面，通過回壓表放壓閥泄壓，壓力落零后卸下承壓絲堵，取下油嘴檢查，按順序安裝油嘴。

根據(jù)使用的油嘴套筒扳手材質(zhì)分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)需求，選用工具的材質(zhì)為45#鋼，加工誤差小于2mm，臺(tái)階倒角直徑為4mm，磁鐵通過擋板螺栓固定，擋板內(nèi)孔為錐形孔，承壓絲堵內(nèi)孔直徑與承力桿直徑相等嵌入連接，工具結(jié)構(gòu)如圖所示。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

現(xiàn)場(chǎng)壓裂后排液實(shí)施10井次，檢查更換油嘴作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)效果良好，操作簡(jiǎn)便，余壓可有效控制，作業(yè)污染率為零，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。使用泄壓磁性油嘴套筒扳手，縮短作業(yè)用時(shí)30分鐘/井次，降低了現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)算，節(jié)約人工成本費(fèi)用0.75萬元/年，合計(jì)節(jié)約經(jīng)濟(jì)費(fèi)用為5.73萬元/年。

泄壓磁性油嘴套筒扳手可用于所有檢查更換油嘴作業(yè)，同時(shí)能有效的控制油嘴堵死堵實(shí)無法泄壓的壓力控制，工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，便于操作、清理和攜帶，消除作業(yè)過程中的安全環(huán)保隱患，保證操作員工的人身安全和環(huán)境污染，具有顯著的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱雙霞. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M].重慶大學(xué)出版社：{3}， 201903.351.

[2]陳杰峰. 機(jī)械制圖[M].重慶大學(xué)出版社：普通高等教育應(yīng)用型本科規(guī)劃教材， 201706.341.