油田螺杆泵井新型封井器的研制与应用

油田开发中螺杆泵的应用范围极为广泛,在提高油气开采效率上发挥了重要作用。螺杆泵采油设备经过多年的技术研究和应用,设备运行的稳定性及可靠性不断提升,螺杆泵井相关技术已日趋成熟,但在驱动装置部分配套设计上仍有改进潜力。特别是螺杆泵井驱动装置封井器由于年久腐蚀及操作磨损等原因,芯体和橡胶密封体经常性损毁,操作工人更换芯体时必须压井后将井下液体放空,确认无压后才能进行维修操作,极易造成环境污染,同时也延长了处理故障的时间,增加了维修成本。为此,研制了油田螺杆泵井新型封井器,实现不停机、不压井对封井器维修。维修时间由改进前4 h缩短为0.5 h,并避免了单井占产损失8.5 t,累计挽回产量损失850 t,创经济效益295万元。节约维修成本1/3以上,减轻劳动强度,减少操作程序、不可控环节以及环境污染。

FTZF-07分体式自封封井器

在修井作业过程中下入或起出大直径工具时,都要频繁拆卸、安装自封封井器,并要倒换单根,操作比较复杂,这不仅增加了工人的劳动强度,而且还降低了生产效率;另外,由于封井器自封心高度过高,不能配合防喷器的现场使用,存在安全隐患。为此,设计了分体式自封封井器。使用时把该封井器的2个分体用井口螺栓分别固定在井口法兰或防喷器上端面,即可完成分体式自封封井器的安装。分体式自封封井器体积小,能够配合手动、液压防喷器使用,可安全、快捷地进行开关井操作,可在小修作业中推广应用。

X455型临时封井器的研制与应用

对于油、水井的临时封井 ,一般采用在油层顶界与井口段双重注水泥塞的办法来实现 ,但这种方法存在施工复杂、投资大和再利用困难等不足 ,为此研制了X45 5型临时封井器。这种封井器结构完善 ,起下顺利 ,封井可靠 ,可替代注水泥塞封井工艺。 2 1口井的试验表明 ,该型封井器放喷回收“油帽子”便捷、施工成功率达 1 0 0 % ,与传统工艺相比共节约投资 88 2万元 ,回收“油帽子”创效益 8 3 6万元。但对于井筒压力较高、地层渗透性好而放空无法将压力放净的油、水井 。

新型不拆封井器试油井口在塔里木探区的应用

新型不拆封井器试油井口把采油树直接安装在封井器上,不需要进行拆换整套封井器作业,避免了井口在作业时处于无控状态,降低了工人的劳动强度。此种采油树在塔里木探区推广应用十多井次,使用效果良好。

旋转自封封井器在大修作业中的技术改进及应用

旋转自封封井器是一种专用于反循环洗井,反套铣,磨铣的井口旋转密封装置。具有密封可靠、操作简单和防喷、安全等特点。自投入现场使用后,发现存在不少问题,不利于今后推广应用,为此,我们进行了多方面的技术改进。本文就旋转自封封井器在现场应用中存在的问题和技术改进后的应用效果作以介绍。

基于增压缸增压原理的钻井封井器试压装置设计

对维修过或者新购置来的井控装置———钻井封井器进行试压是保证该装置安全进行的必要条件。常用的封井器试压打压装置由于打压慢、设备检修复杂、工作稳定性差等自身条件限制,不能满足工作量越来越多、工作环境要求越来越严格、工作效率越来越高的需要。根据增压缸增压原理设计了一套钻井封井器试压打压装置,对装置的整体结构及原理、关键参数的计算及装置存在的优点进行了介绍及分析。结果表明:根据该原理设计出的试压装置能够满足试压工艺的需要,且占用空间小、使用方便、便于安装和维护等,具有可观的经济效益和社会效益。

小通径环形封井器的研制与应用

针对现有抽油杆防喷器不能满足油井带压作业的问题,研制了一种安全性和可靠性较高的小通径环形封井器。该封井器主要由壳体、球形胶心、活塞、活塞压盖和上压盖等组成,它结构简单,更换胶心方便,液压控制,操作简单便捷;胶心外表为球面,受力均匀,动静密封压力高,可密封不同直径的抽油杆杆柱。试验及应用表明,该封井器能满足现场带压起下抽油杆的要求,性能可靠,可操作性强,性能指标达到了设计要求。

室内封井器试压用增压缸的结构设计与计算

针对现有在室内进行封井器试压的打压增压装置存在打压慢,设备检修复杂、最终打压压力难以精确控制等问题,提出利用增压缸进行打压增压的技术思路。分析了增压缸的结构特点,并依据增压缸工作原理和力的平衡原理,设计计算了增压缸活塞直径、增压缸壁厚、活塞杆直径、端盖尺寸等参数。结果表明,实现室内封井器试压打压的增压缸结构简单,使用方便,产品质量可靠,生产效率高,为企业创造了良好效益。

CKSF3(1/2)×2(3/8)-5型双管封井器的研制

KCSF31/2×23/8-5型双管封井器是为稠油水平井双管井口装置配套设计的修井作业辅助工具,用于封隔油套环空,防止井液外喷,有利于加强井场的环境保护,提高修井作业的安全性。该双管封井器适用于提下31/2×23/8规格的双油管柱的修井作业,额定工作压力5MPa。

新型自封封井器的研制

海上油田洗井冲砂作业过程中,需使用自封封井器实现管柱上下活动过程的动密封,但常规的自封封井器由于压盖的压紧力不同,造成起下管柱的摩擦力和胶芯的密封力之间相互制约。针对上述问题,研制了新型自封封井器。顶丝总成取代了常规自封封井器结构上的压盖和压环,优化胶芯设计结构,密封段分为主密封段、辅密封段和R腔三部分,胶芯胶料以氯丁像胶、氯醚橡胶添加进口胶烟片一号为主,采用注胶工艺压制。地面条件下密封性能试验结果表明,新型自封封井器胶芯密封耐压达20MPa,上下法兰钢圈槽密封耐压达21-28MPa。

封井器有限元分析

考虑到油田封井器CAD,CAE技术的现状和发展趋势,应用Pro/E和ANSYS软件无缝连接,对螺杆泵井封井器进行了三维实体建模、虚拟装配和有限元分析。根据分析结果,证明有高应力区。按照ASME应力分析法分析其应力类别及应力组合,表明该设计是安全的。

自封式封井器胶芯大变形分析

讨论了橡胶超弹性材料有限元分析的理论基础及计算方法，并测定了有限分析中丁晴橡胶的Ｍｏｎｅｙ材料常数，用有限元法对自封式封井器进行了大变形分析，得到了胶芯在各种工况下的变形及应力情况，讨论了胶芯尺寸对密封性能的影响，为胶芯的合理设计提供了必要的依据．

双管井嵌舌形半封和全封两用封井器的研制

针对目前油田在双管井上没有配套修井封井器以及正在使用的单管井封井器存在的不足,研制了双管井半封全封两用封井器。封井器采用2孔(2管)各自独立封闭方式的4个闸芯成对配置,主要由闸芯、组合推进器、密封部分、结构式壳体及装配定位装置组成。既能进行2根油管双提双封作业,又可实现单提双封、单提单封作业。具有设计独特、封井效果好、封井速度高、质量轻、造价低、对工作环境要求不高、应用前景较好等特点。

BQFZ18—35半封-全封一体化封井器的研制

针对以往井口防喷器的特点 ,研制开发了BQFZ18— 35半封 全封一体化封井器。这种新型封井器主要由半封总成、全封总成和壳体三大部分组成 ,兼具半封封井器和全封封井器的优点和功能 ,并使半封闸板与现场使用的半封封井器闸板通用。 10 0多套封井器的现场应用表明 ,新型封井器开关灵活、密封可靠、承压高 ,是用于修井作业的理想防喷配套设备。

三元复合驱螺杆泵井封井器组合装置的优化与改进

由于井底压力高,螺杆泵井在更换封井器时需要反复压井才能保证施工安全,压井不仅费时费力,增加操作成本,在运转时还需返排压井液进行扣产,造成了产量损失。为了解决上述问题和保证施工过程的安全环保,从结构和性能上对螺杆泵井的封井器组合装置进行了改进。应用改进后的封井器组合装置减少了更换封井器的时间,避免了压井时易出现的作业风险、低效高耗等问题,减少了产量损失,提高了工作效率。

不同压力源在封井器试压中风险对比分析

为研究封井器在试压过程中一旦发生物理爆炸,3种常见压力源(试压泵、固井车、泥浆泵)对事故后果大小的影响,以某一事故为例,定量计算不同压力源所产生的爆炸能量,包括释放总能量、爆炸当量、碎片飞行初速度及危害半径、液体喷射初速度、喷射危害半径等。结果显示:试压过程中一旦出现爆炸,使用泥浆泵试压作业释放的能量最大,固井车次之,试压泵最小。其原因主要与接入系统的容积有关。故在现场进行试压作业时,应当选择系统容积最小的方式进行,试压泵为首选,其次为固井车,不主张使用泥浆泵。

电缆测井封井器移位报警装置设计及应用

针对油气田勘探开发过程中,电缆测井施工时井口封井器意外移位而导致发生的工程事故,设计了一种井口封井器位置发生改变后就自动报警的装置。文章详细介绍了该报警装置的工作原理、制作工艺和使用方法,并通过实际应用进一步证实了该装置的安全性与实用性。

海上平台封井器安全系统改造技术方案

作业平台封井器安全系统改造是有效防止不安全事故发生的重要研究课题。由于封井器经过长时间的使用就会存在一些安全隐患,如果不及时给予有效的防范,就会造成人员的伤亡事故,所以针对该问题我们必须从研究具体的改造方法上下功夫。本文结合实际,主要研究和分析了封井器设备现状概况及安全隐患和改造的方案及改造后的优点等。这些方面的深入论述,可以为油田井下作业工作的安全提供了借鉴。

基于窄带物联网的智能封井器设计

为了解决石油井远程监测过程中的信息采集与传输问题,提出了一种基于窄带物联网(NB-IoT)的智能封井器设计方案。该方案以低功耗STM32L0嵌入式芯片作为系统数据采集和控制的核心,使用集成了压力与温度测量功能的传感器来对油井内部的压力和温度进行长时间、间歇性监测。系统使用窄带物联网技术作为数据传输通道,定期将油井内的压力与温度数据传送至云端或服务器中进行存储。在压力或者温度超过设定阈值时,系统能够及时预警并向工作人员发送油井具体位置、压力及温度等信息。结果表明:该系统解决了油井数据的采集与远程传输问题,具有较高的测量精度和稳定性。