脫掛式壓送頭研制及應用

屈利江　趙文林　劉麗萍

[摘要]針對偏心配水器在投撈測試中易出現堵塞器從壓送頭中脫出,造成投撈器與堵塞器在油管或工具內的卡并問題,研制了脫掛式壓送頭。該結構設計合理,操作簡便,現場試驗表明,能有效的避免堵塞器從壓送頭中脫出,減少了投撈測試過程中儀器在井下的掉卡,保證了投撈測試的成功率。文章著重介紹了脫掛式壓送頭的結構、原理、現場試驗、效果分析。

[關鍵詞]偏心配水器 壓送頭裝置 研制 應用

作者簡介:屈利江(1972-),女,漢族,陜西長安,河南油田第一采油廠高級測試工,研究方向:采油測試工藝。

一、前言

偏心配水器分層注水工藝,是河南油田目前注水開發的主要工藝技術。它是利用投撈器更換偏心配水器偏孔堵塞器內不同直徑的水嘴,實現控制高滲透層注水,加強低滲透層注水的目的。但是在投送堵塞器時,堵塞器極易從壓送頭膠皮內脫出,造成堵塞器與投撈器在井下的卡并。堵塞器從壓送頭內滑脫的原因是:膠皮壓送頭依靠壓送頭內的膠皮與堵塞器壓蓋之間的摩擦力來固定堵塞器,摩擦力的大小與壓送頭的扭緊力、壓送頭膠皮的磨損程度、膠皮與堵塞器壓蓋的結合面是否清潔等各種因素有關,難以確定。即使排除以上因素的影響,投撈器在井筒內起下過程中產生的震動,以及投撈爪釋放后管柱內壁對堵塞器的摩擦力,也會導致堵塞器從壓送頭內滑脫,與投撈器主體卡并,造成測試掉卡。針對此問題,研制了脫掛式壓送頭,在生產應用中,取得了較好的效果。

二、結構與工作原理

(一)結構

脫掛式壓送頭裝置:包括脫掛式壓送頭主體、壓縮彈簧、固定調節螺帽. 外筒、連接筒、輔助工具組成。見圖1、圖2

(二)工作原理

首先將堵塞器上壓蓋外表面車一凹槽,然后將壓縮彈簧套在主體(鎖爪)上部,用調節螺母固定,將主體插入外筒長槽內。安裝輔助工具,用輔助工具的頂桿擠壓主體,使得主體(鎖爪)克服壓縮彈簧的彈力,沿著長槽向外移動,主體移動至外筒內擴孔段時,將堵塞器上壓蓋插入鎖爪,鎖爪徑向張開,鎖爪前部凸出臺肩,嵌入堵塞器的壓蓋凹槽中。然后回收輔助工具頂桿,使得主體(鎖爪)在彈簧的彈力作用下回縮到投送工具外筒內部,并且鎖緊堵塞器,去掉輔助工具,讓投送工具外筒與連接筒連接,擰緊螺紋,然后將連接筒與投撈器主爪相連接,鎖好投撈器主爪下井,見圖3。堵塞器投送到偏心配水器偏孔處后,上提投撈器,連接筒、外筒一起上移,押送頭內的壓縮彈簧收緊,主體(鎖爪)不動,當主體(鎖爪)處于外筒內孔擴孔段時,堵塞器壓蓋凹槽脫離鎖爪內臺肩,鎖爪在壓縮彈簧作用下回位完成投送工作。

三、現場實踐及效果評價

(一)現場實踐

2009年2月21日-4月18日,在5口作業井和調水井現場使用加工好的脫掛式壓送頭調節不同的脫開負荷投送水嘴,全部成功。

脫掛式壓送頭現場使用統計表-1

從表1可以看出,當調節螺母處于壓送頭卡瓦螺紋的不同位置,調節彈簧的預緊力,壓送頭脫開負荷的調節范圍為300-1000N。由于投撈器繩結拔斷負荷為2500N,因此壓送頭的脫開負荷是合適的。不同的操作者可以根據自己的絞車情況和工作習慣調節壓送頭的脫開負荷,以滿足現場的需要。

(二)效果評價

2006年6月份加工了33套脫掛式壓送頭,配備所有測試車組, 到今年6月已現場應用2600井次,投送堵塞器5000次,全部投送成功,未發生一井次堵塞器從脫掛式壓送頭內脫出與投撈器卡并的事故。

四、結論

脫掛式壓送頭的成功研制及應用,有效的解決了偏心配水器投送堵塞器過程中出現的儀器與堵塞器井下卡并的問題,減少了因測試掉卡引起的作業井數,為井下水嘴調配增添了新的工具。