大四通多功能井噴封堵裝置研制

謝 華,甘寶安,劉金環,謝 青,張子佳

(大港油田a.生產運行處;b.石油工程研究院;c.信息中心;d.礦區事業部,天津300280)

大四通多功能井噴封堵裝置研制

謝 華a,甘寶安b,劉金環c,謝 青d,張子佳b

(大港油田a.生產運行處;b.石油工程研究院;c.信息中心;d.礦區事業部,天津300280)

大四通多功能井噴封堵裝置是一種針對采油樹大四通本體部位發生刺漏而進行快速封堵搶險的一種專用裝置。該裝置完善了油氣井井噴快速封堵搶險工具系列,為井口本體損壞后快速封堵搶險工藝技術提供了一種新方法。

大四通;多功能;井噴;封堵裝置

油田常用的 KY65-21型井口裝置(俗稱250采油樹)在長期生產使用中,由于大四通在鑄造過程中氣泡傾向增大、流動性差等原因,不同程度地存在含夾渣,氣泡等缺陷,工作環境惡劣及受外力作用,相當于熱處理工藝時效處理,把鑄造內應力逐步釋放出來,使其組織發生變化。另外,因地下情況復雜、地層變化、工作壓力發生突變(增大)等,井內液體從缺陷刺漏,控制不當極易形成井噴。由于沒有相應措施,會使井噴難以控制,造成惡性井噴事故。

通過對油田數次發生井噴事故的原因和處理措施分析,為了能夠及時、有效地處置井口大四通刺漏而發生井噴事故,進行了油、氣井采油樹大四通本體損壞后封堵井口專用裝置的研究,研制了大四通多功能井噴封堵裝置。

1 結構及工作原理[1-6]

1.1 結構

大四通多功能井噴封堵裝置由采油樹大四通、上支撐板、主體固定螺母、調節螺母、絞杠、主體、下支撐板、卡瓦體和密封體組成,結構如圖1。

圖1 大四通多功能井噴封堵裝置結構

1.2 工作原理

在發生刺漏或井噴時,首先查明刺漏或井噴的位置是在大四通本體還是在左、右套管出口,明確刺漏位置后選擇相應的密封體。先更換密封體與過渡連接體連接的4個M10螺拴,擰緊螺栓后與絲杠連接,然后在上、下法蘭各啟用2個法蘭螺孔,2個螺孔夾角150°。安裝上、下支撐板,先將下支撐板與底法蘭連接的2個M30螺栓擰緊,再安裝上支撐板并將2個M30螺栓擰緊。安裝主體前應避開刺漏或井噴的位置,把主體底部的鍵安裝在下支撐板鍵槽內,再安裝上支撐板內調節螺栓,調整好間隙后擰緊調整螺栓,再調整密封體高度使之與刺漏或井噴的位置對齊,并用絞杠將密封主體壓向刺漏或井噴的位置,封住刺漏或井噴,如井噴壓力大或刺漏過大,可在壓井液中加入橡膠球等物壓井控制井噴事故。

1.3 技術參數

2 施工安全措施

a) 發生井口大四通刺漏或井噴事故時要迅速采取針對性措施,以減少損失和環境污染,降低大四通井噴刺漏受損程度,避免因井噴時間過長而導致的井口大四通主體被刺斷使事故擴大。

b) 刺漏或井噴時,要根據刺漏的位置選擇相應的密封體。密封體主要有3種類型,即針對井口大四通主體部位專用密封體、井口大四通主體左側與套管連接部位和井口大四通主體右側與套管連接部位專用密封體。

c) 按照井噴搶險施工安全要求處置井噴事故,采用大四通多功能井噴封堵裝置搶險時,現場操作人員原則上不要超過3人,要站在上風向,并需要消防設施配合搶險。

3 試驗

在對該裝置進行結構和受力分析的基礎上,進行了數十次室內和現場試驗,達到了國內油氣井井噴快速封堵搶險要求。

4 結論

1) 采用大四通多功能井噴封堵裝置能及時、有效地控制油氣井井口大四通刺漏和井噴事故,縮短井噴事故的處置時間,減少因事故帶來的經濟損失,同時能增強搶險人員的施工安全性,降低事故對環境和社會的不良影響。

2) 室內和現場試驗證明,該裝置具有針對性強、結構簡單、安全可靠、可循環使用等特點,符合現場搶險要求,具有很高的實用價值,已獲得國家專利,可在全國各油田推廣應用。

3) 該裝置完善了國內油氣井井噴快速封堵搶險工藝技術,使油田處理該類井噴事故的能力得到了進一步提高,安全生產得到進一步加強。

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TE931.1.

B

1001-3482(2010)10-0087-02

2010-06-28

項目來源:實用新型專利(ZL201020122077.3);國家發明專利(ZL201010114240.6)

謝 華(1961-),男,山東沂水人,高級工程師,主要從事石油工程應急技術研究及管理工作。