李發智(中國石油遼河油田分公司茨榆坨采油廠,遼寧 盤錦 110206)
高壓注水井帶壓作業防噴密封技術研究
李發智(中國石油遼河油田分公司茨榆坨采油廠,遼寧 盤錦 110206)
高壓注水井帶壓作業防噴技術是我國石油發展中的新型修井作業方法,帶壓作業是利用地面防噴設備組來控制井筒壓力,通過橡膠件和管柱之間的密封來保障起下管柱正常進行,這種新型技術設備緩解了起下管柱過程中油管與密封橡膠之間的摩擦程度,延長了密封橡膠的使用壽命,準確計算出膠芯與油管之間的密封比壓,確定了膠芯工作的具體參數,使膠芯的密封程度能夠滿足高壓注水井帶作業防噴密封技術的應用范圍。
高壓注水井;帶壓作業;防噴密封技術
對比國內外油田開采技術的逐步更新與應用,石油開采的形式更加專業化發展。改變傳統高壓注水井帶壓作業中成本高、時間長、油管擁堵的作業模式,形成石油開采向著清潔化,低成本的方向發展。新型采油技術的逐步應用使石油的開采的技術性逐步增強,本文對帶壓作業防噴密封技術在實際工作中的工作原理和特點進行分析。
1.1 工作原理
帶壓作業防噴密封技術主要采用閘板防噴器滑動密封為核心,以接箍探測器和壓力平衡系統作為輔助設備,構成井口帶壓作業防噴密封系統。帶壓作業防噴密封技術主要由帶壓作業機、液壓泵站、數據采集和控制系統、井口防噴裝置和液壓控制臺構成,這種作業技術是將油壓控制與計算機技術、石油信息數據信息分析技術融合于一體,使自動化控制和采油數據的具體化分析,形成施工與分析一體化結合。這種帶壓作業防噴密封技術的工作原理為:依據井下作業的壓力控制需要,帶壓作業進行自動化壓力密封組件調節,對油管的密封程度逐步隨著井下壓力的變化而變化,大大提升了作業起下管柱的密封程度,降低了人工起下作業的危險性,是有效做好井控工作的重點。
1.2 工作特點
帶壓防噴密封技術主要依據油井中的壓力對作業管住保持密封,保障作業的順利進行,其中包括錐形防噴器、球形防噴器以及簡易環形防噴器三種形式。錐形防噴器主要由錐形膠芯,頂蓋和活塞組成。當錐形膠芯處于正常工作狀態時,由于受到油壓的作用,錐形膠芯的大部分被擠到井口中心,對油管處進行密封,保障油井內壓力程度,為作業中的油井壓力保持提供了安全的保護措施,同時降低了井內液體外溢造成污染的現象發生;其次球形防噴主要由球形閥芯、過渡套、頂蓋、活塞等組成,它的工作原理主要采用剛性骨架與高彈性橡膠零件一體化工作模式進行工作,當球形閥芯處于正常工作狀態時,通過半圓形的閥芯與高彈性橡膠零件受到壓力的影響逐步迫使橡膠向油井口中心移動,最終覆蓋住采油管周圍的縫隙,對采油管進行密封,保障作業的順利進行,這種采油密封技術提供了新型壓力控制方式,提高了作業的技術含量;最后,簡易環形防噴器主要由膠芯組件、密封圈和頂蓋組成,這種簡易環形防噴器的工作原理主要依托兩個簡易環作為工作的支撐,受到地下壓力作用,兩個簡易換中的膠芯組件和密封圈依據頂蓋的位置變化進行變化,最終形成整體采油環境密封,保障采油環境的保護。環形防噴器的應用能夠依據地理環境的需要改變自身的形態,靈活應用性更高。
2.1 膠芯密封性失效
不論是錐形防噴器、球形防噴器以及簡易環形防噴器的工作原理主要是依據油井中的油壓控制達到對采油管密封的效果,由于膠芯主要是受到壓力的擠壓隨著頂蓋的移動逐步變換,因此使膠芯的線性變化曲線幅度較大,膠芯長時間處于高壓狀態下工作使膠芯的彈力性減弱,最后造成膠芯密封性下降,在日常作業工作中應當時常對膠芯密封性的檢測,及時更換帶壓作業防噴密封系統的膠芯,保障作業工作順利進行。
2.2 膠芯脫落或損壞
進行修井作業過程中帶壓作業防噴密封系統使井筒中壓力在不排放的情況下安全起下作業,但同時由于較好的密封性也為膠芯的氧化提供了有力途徑,防噴器中的膠芯隨著頂蓋的運動不斷變換位置,長期的工作磨損會使膠芯氧化脫落或者位置偏離原來的運行軌道,最終無法到達準確的運行位置,最終受到鋼結構架的擠壓而損壞。進行作業時應當注重對帶壓防噴技術的合理應用,及時解決防噴系統技術中的問題,注重提升作業人員的工作專業性,及時發現作業過程中出現的問題,積極給予相應的解決,從而保障采油工作的順利開展。
對高壓注水井帶壓作業防噴技術的深入研究是促進修井作業業技術向科學化、人性化發展的新方向,注重把握高壓注水井帶壓作業防噴技術在實際應用中問題的分析,掌握帶壓作業防噴技術的工作原理和工作特點,才能更好的使用該項技術。另一方面,針對高壓注水井帶壓作業防噴技術的深入研究也為我國石油產業發展提供了良好的發展渠道,促進石油產業的開采安全化,降低石油開采成本,有效保護地層,提升石油開采利用率。
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