集成式作業(yè)平臺(tái)的研制

任國(guó)芳　于　雷

（1.渤海裝備遼河重工；2.中油遼河油田公司鉆采院，遼寧 盤(pán)錦 124010）

集成式作業(yè)平臺(tái)的研制

任國(guó)芳1于雷2

（1.渤海裝備遼河重工；2.中油遼河油田公司鉆采院，遼寧 盤(pán)錦 124010）

對(duì)高溫不壓井作業(yè)功能模塊及高溫不壓井作業(yè)的意義加以闡述，并重點(diǎn)介紹了集成式作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

不壓井作業(yè)；高溫；作業(yè)平臺(tái)；集成式

遼河油田位于遼河下游之渤海灣，以稠油為主，其主要采取熱采的方式進(jìn)行開(kāi)采，包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、SAGD等。隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，油藏保護(hù)和安全環(huán)保要求的提高，對(duì)作業(yè)過(guò)程的高溫不壓井技術(shù)提出了迫切的需求。高溫不壓井作業(yè)技術(shù)除具有保護(hù)油層的作用外，還具有保護(hù)地下溫場(chǎng)、節(jié)約注汽資源、提高開(kāi)采效果的作用。

目前國(guó)內(nèi)外的常溫不壓井技術(shù)和設(shè)備已成熟，其設(shè)備按運(yùn)載方式分為車(chē)載式和撬裝式；按配套方式分為獨(dú)立式和輔助式；按作業(yè)時(shí)密封方式分為動(dòng)密封和靜密封；按一次提升管柱行程分為長(zhǎng)沖程和短沖程。但高溫不壓井技術(shù)還處于研究階段，遼河油田經(jīng)過(guò)多年研究和試驗(yàn)，在工藝需求分析和功能模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，借鑒常溫不壓井設(shè)備，將各功能模塊合理的組合成一體，研制出了用于高溫不壓井作業(yè)的集成式作業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了安裝運(yùn)輸方便、作業(yè)安全的要求。

一、高溫不壓井作業(yè)功能模塊

高溫不壓井作業(yè)的功能模塊主要包括以下4個(gè)部分。

1.井口防噴系統(tǒng)：用于井口防噴及作業(yè)中的環(huán)空密封，包括上環(huán)形防噴器、全封閘板防噴器、固定卡瓦、下環(huán)形防噴器及三閘板防噴器等防噴器組。

2.冷卻系統(tǒng)：用于對(duì)起出管柱降溫。

3.舉升裝置：用于起下管柱時(shí)舉升管柱及下壓管柱、防上頂。

4.作業(yè)平臺(tái)：用于整體系統(tǒng)的支撐及穩(wěn)固，承載井口設(shè)備和作業(yè)人員，并提供有效的操作空間便于作業(yè)人員作業(yè)。

為了滿足安全高效的作業(yè)需要，便于安裝、運(yùn)輸、作業(yè)，進(jìn)行了集成式一體化設(shè)計(jì)，將以上幾部分集成為一體。

二、作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)方案

作業(yè)平臺(tái)的集成式一體化設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1

首先井口防噴系統(tǒng)的防噴器組串聯(lián)在一起，冷卻系統(tǒng)設(shè)置在上環(huán)形防噴器和下環(huán)形防噴器之間。井口防噴系統(tǒng)放置在中心位置，兩側(cè)為舉升裝置，井口防噴系統(tǒng)通過(guò)下橫梁、油缸固定卡固定在舉升裝置上。舉升裝置的兩舉升油缸、上游動(dòng)橫梁和下橫梁構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)固框架。最后由作業(yè)平臺(tái)的四立柱作為外框支撐，井口防噴系統(tǒng)和舉升裝置都放置在四立柱內(nèi)，通過(guò)下橫梁和環(huán)形防噴器固定卡進(jìn)行固定。此外，上工作平臺(tái)也由四立柱完成支撐固定，四立柱下部為液壓支腿，用于調(diào)節(jié)作業(yè)平臺(tái)的高度和平衡。作業(yè)平臺(tái)的附件包括爬梯、油管坡道、逃生滑道等。基本參數(shù)為：總高6615mm、護(hù)欄高度1200mm、舉升油缸行程3500mm、作業(yè)平臺(tái)尺寸3150mm×2500mm、舉升及下壓能力為上提60t、下壓40t。

為了滿足整體運(yùn)輸需要，設(shè)計(jì)專(zhuān)用運(yùn)輸橇，需要運(yùn)輸時(shí)將整體作業(yè)平臺(tái)放置在運(yùn)輸橇上，如圖2所示。

三、分析試驗(yàn)

為了保證結(jié)構(gòu)的合理性和作業(yè)的安全性，設(shè)計(jì)時(shí)采用SolidWorks軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用有限元分析方法對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析與可靠性研究，最終確定了該設(shè)計(jì)方案。

該集成式作業(yè)平臺(tái)試制成功后，已在杜84-61-23井和杜813-38-55井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)取得了圓滿成功，驗(yàn)證了該作業(yè)平臺(tái)的實(shí)用性。

四、結(jié)語(yǔ)

1.集成式作業(yè)平臺(tái)成功的將各功能模塊集成為一體，結(jié)構(gòu)合理、安全可靠，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。

2.集成式一體化作業(yè)平臺(tái)可整體運(yùn)輸、整體安裝，提高了使用效率，降低了成本。

3.通過(guò)詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了集成式作業(yè)平臺(tái)的實(shí)用性，完全滿足高溫不壓井作業(yè)需要。

圖2

［1］崔彥立.不壓井作業(yè)技術(shù)發(fā)展方向探討［J］.吐哈油氣，2005，10（4）：326-330.

［2］王勛第，李繼康.不壓井作業(yè)設(shè)備［J］.國(guó)外石油機(jī)械，1997，8（2）：22-26.

［3］黃小兵，劉清友，王德玉.淺析我國(guó)不壓井裝備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2004，33（增刊）：19-21.

［4］曲紹剛.高溫不壓井作業(yè)工藝技術(shù)研究與試驗(yàn)［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2006，35（5）：93-95.

［5］于雷.不壓井作業(yè)技術(shù)及設(shè)備的探討［J］.中國(guó)設(shè)備工程，2015，（5）：36-38.

TE935

B

1671-0711（2015）08-0056-02

十二五國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”（2011ZX05053）資助

（1975-），女，工程師，畢業(yè)于江漢石油學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事油田鉆采設(shè)備的開(kāi)發(fā)。

（2015-07-16）