连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响

为研究连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响,归纳连续管常见磨损形式并构建其磨损几何模型,以通径为38.1 mm防喷盒胶筒为例,通过实验得到其材料本构模型参数,建立防喷盒胶筒密封连续管的有限元模型;以有效接触应力和最大Mises应力为指标,分析连续管的磨损形式、磨损深度、磨损长度以及偏磨角度对胶筒密封性能的影响。结果表明:连续管偏磨形式对胶筒密封性能影响较大,连续管偏磨段长度大于胶筒高度且偏磨深度大于1 mm时,胶筒密封能力会出现不能满足井口密封要求的情况;偏磨角度会影响胶筒的应力分布,从而影响密封性能。

连续管防喷盒胶筒摩擦机理及过管稳定性分析

为了降低连续管过防喷盒的摩擦力和注入井内时连续管径向无支撑段的失稳风险,对连续管过防喷盒摩擦行为及其稳定性进行研究。采用试验方法对防喷盒胶筒进行了微观摩擦磨损分析,同时采用有限元与二次开发相结合的方法,建立了连续管过防喷盒的有限元模型及摩擦力计算程序,并分析了连续管运动状态、摩擦因数和井筒介质压力等因素对连续管过防喷盒的摩擦力及其稳定性的影响规律;依据连续管注入井内时连续管的轴向力计算模型,采用压杆稳定理论,计算不同摩擦因数和井筒介质压力时连续管无支撑段最大允许长度。研究结果表明:磨粒磨损是胶筒的主要失效形式,摩擦力的主要来源为机械作用力;井筒介质压力增大,摩擦力增大,连续管无支撑段最大允许长度值减小,其最大允许长度值应小于0.46 m。所得结论可为优化作业参数和计算连续管无支撑段最大允许长度提供理论基础。

新型多功能液压钢丝绳防喷盒的研制

针对目前各油田现场使用的各种防喷盒普遍存在的问题，设计了一种新型多功能液压钢丝绳防喷盒，该防喷盒采用液压控制方式、可旋转的球接头、剪切螺钉、将胶筒切成斜口、增大三通管的尺寸以及在其底部安装套管抽汲采油环保井口等措施，有效地解决了井口防喷、防碰撞、防偏磨以及现场环境污染的问题。现场应用表明，新型防喷盒结构合理，使用方便可靠，消除了安全隐患，降低了成本，提高密封胶筒的使用寿命30％以上。

气控密封抽汲防喷盒

针对液压抽汲防喷盒在使用中存在的排量小、起压慢,不能瞬间密封井口的问题,研制了用通井机压缩空气作动力的气控密封抽汲防喷盒。这种防喷盒主要由扶正块、密封胶筒、缸套、活塞、胶筒心轴和回位弹簧等组成,能瞬间密封井口,有效降低抽汲作业对环境的污染。通过采用双级气缸、上置式密封胶皮以及三级扶正,防喷盒密封效果好、操作简单、使用灵活、更换胶皮方便,且可防止井口偏磨。

气动防喷盒简介

试油作业施工中，抽汲、排液、求产是必不可少的施工工序，而防喷盒就是在抽汲时用于密封抽汲钢丝绳和井口的一种专用密封装置。防喷盒的好坏，对保护环境降低劳动强度，以及节约试油成本都有着相当大作用。

国外自动化泥浆防喷盒技术现状与分析

在海洋钻井平台中,泥浆防喷盒是自动化管道处理系统必备的设备之一,可防止泥浆液喷洒到钻井平台上,提高泥浆液利用率。详细介绍了国外石油设备公司生产的自动化泥浆防喷盒,其主要由泥浆盒和支撑臂等组成,按照支撑臂结构功能不同,提出了自动化泥浆防喷盒分类方式并将其分为5大类,主要包括翻转式、自支撑式、仿手臂式、水平伸缩式、嵌入式泥浆防喷盒。对比分析得出嵌入式泥浆防喷盒兼容性好、重量轻、占用空间小、能够适应不同钻杆,并指出嵌入式是自动化泥浆防喷器的发展趋势,提出刮泥器可作为功能模块嵌入自动化泥浆防喷盒中,且建议我国对于自动化泥浆防喷盒的研究结合国内钻井平台现场适用和实用性,形成模块化产品。

用水井测试防喷盒减少环境污染

水井测试防喷盒及其相配套的其他水井测试应用工具,在原有的防喷堵头上加上一套压帽组合,解决了水井测试过程中,由于防喷工具不合理致使污水外溢,造成环境污染,或者测试不成功的现象。介绍了该防喷盒的设计原理、机械构造及应用效果。

防喷盒聚氨酯胶筒密封性能及其主控因素分析

为使连续管防喷盒密封胶筒满足深井、高压气井等工况的密封需求,基于有限元方法建立胶筒密封模型,以胶筒密封面上的有效接触应力作为密封性能的评估指标,研究胶筒的结构、材料和工况等参数对防喷盒胶筒密封性能的影响,明确防喷盒胶筒密封性能的主控因素。结果表明:井筒介质压力、胶筒硬度、胶筒与连续管的间隙和摩擦系数是影响胶筒密封性能的主要因素,且井筒介质压力增大,防喷盒胶筒的密封性能增强,当胶筒硬度为75,85 HA、间隙为1.5 mm、摩擦系数为0.1时,胶筒的密封效果更好。连续管的运动方向对胶筒的密封性能有影响,连续管的运动速度对胶筒的密封性能基本无影响。

新型测试防喷盒的研制

针对现场应用的测试防喷盒存在的井内液体易喷出或测试工具移动阻力大的缺点 ,研制了新型测试防喷盒。新型测试防喷盒在上部增设了一低压密封区及黄油盒 ,可以不必过于压紧盘根 ,并能自动给悬挂钢丝表面涂黄油 ,延长了盘根和钢丝的使用寿命。现场 50多口井的应用表明 ,新型测试防喷盒密封效果良好 ,作业时间减少了四分之一 ,密封件的使用寿命提高了 3倍 ,测试工作的可靠性增强。测试一口油水井能带来 2 0 0

气井测试高压防喷盒的改进

对旧式防喷盒的设计缺陷进行分析,并指出实际应用中存在的问题。应用CAD软件设计制作的改进型防喷盒克服了原设计的不足。经室内实验和现场应用,新设计的防喷盒密封效果较好,有效防止了测试过程中油、气外泄现象,大大提高了现场施工中的安全系数和工作效率。

可变径钻杆防喷盒的研制与应用

钻井起钻卸单根过程中,钻井液从钻柱接头处喷溅而出,不仅威胁工作人员健康安全,而且污染平台设备,为此研制了可变径钻杆防喷盒。该防喷盒为圆筒开合式结构,通过控制钻柱接头钻井液喷溅压力来回收和循环钻井液。运用Solidworks绘制防喷盒模型,采用ANSYS对其MC尼龙材料进行分析。在江汉油田焦页4-2HF井和31-1HF井的试验中,可变径钻杆防喷盒具备良好的承压能力,试验效果良好,共收集钻井液36.24 m^3,比常规起钻至少节约3 h。设计的可变径钻杆防喷盒实用性强,符合现场以及HSE要求。

连续油管防喷盒密封胶筒的结构优化

针对连续油管防喷盒密封胶筒存在的胶筒端部应力集中和磨损严重的问题,将胶筒内表面的几何形状优化为鼓型,并采用双胶筒来代替原密封结构中的等直径胶筒。采用有限元技术分析结构优化后胶筒的应力分布和密封性能。结果表明,防喷盒密封胶筒结构优化后,接触应力沿着胶筒内表面分布更加均匀,消除了胶筒在工作时端部受力集中的缺陷,同时胶筒密封性能提高了约30%。

抽汲防喷盒快速连接装置

在抽汲作业过程中为了检查和更换抽汲工具,需要操作人员频繁爬到采油树上连接和拆卸防喷盒,由于采油树表面光滑,容易造成操作人员滑倒摔伤,增加了抽汲作业的风险。针对这一问题,研制了抽汲防喷盒快速连接装置,此装置能够让操作人员在地面上检查抽汲工具,降低了抽汲作业的风险。介绍了该装置的结构、工作原理及技术特点。现场应用表明,该装置操作便捷,安全可靠,具有良好的应用前景。

气控液压抽汲防喷盒的研制与应用

分析了防喷盒自身影响其密封效果的因素,设计出气控液压抽汲防喷盒。该防喷盒采用气控液压方式、双级滚动导向扶正系统、剪切销钉安全机构、高弹性耐磨胶筒、双级密封等措施,有效地解决了抽汲过程中井口防喷问题,最大限度降低抽汲所造成的井场污染。现场应用表明,该防喷盒具有设计结构合理,使用维护方便,胶筒寿命长,密封性好,成本低,防顶、防偏磨,安全可靠等优点。

新型气动增压防喷盒

针对目前试油、试采抽汲井口使用的液压和气动2种防喷盒存在手动加压、工人劳动强度大、管线的连接部位经常有漏油现象,易造成二次污染,以及气动防喷盒密封胶皮抱合钢丝绳的压力小,稍有磨损就会造成防喷盒抽汲液外漏,而且更换密封胶皮过于频繁,增加了使用成本等问题,开发了新型气动增压防喷盒。该防喷盒驱动胶皮压缩的气体为高压气体,增强了抽汲作业的密封效果。抽汲胶皮的密封程度可以根据现场情况,通过手动调压阀进行气压无级调节,既保证了密封效果,又延长了密封胶皮的使用寿命。该防喷盒在现场应用300多个班次,大大延长了密封胶皮的使用寿命,密封效果更好,并减轻了工人的劳动强度。

一种新型采油井口装置——调偏防喷盒

随着全国各油田自喷井的逐年减少,绝大多数油井已转入机械采油。采油井口装置是实现机械采油必不可缺少的装备。据了解,全国约有2万口机械采油井,对采油井口装置需求量很大;由机械采油生产的原油占全国原油总产量的90％,说明采油井口装置是相当重要的采油装备。 据现场调查。

M60DS74-5240X防喷盒在连续油管作业机上的应用

CT220连续油管车原厂配备的防喷盒在使用多年后,越来越不适用油田施工作业需要,承压低,磨损快,施工中无法更换密封件。吐哈井下公司通过引进M60DS74-5240X防喷盒,代替CT220连续油管车上原有防喷盒,其应用优势明显。