集成式作業平臺的研制

任國芳　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 盤錦 124010）

集成式作業平臺的研制

任國芳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 盤錦 124010）

對高溫不壓井作業功能模塊及高溫不壓井作業的意義加以闡述，并重點介紹了集成式作業平臺的結構設計方案。

不壓井作業；高溫；作業平臺；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行開采，包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、SAGD等。隨著油田開發進入中后期，油藏保護和安全環保要求的提高，對作業過程的高溫不壓井技術提出了迫切的需求。高溫不壓井作業技術除具有保護油層的作用外，還具有保護地下溫場、節約注汽資源、提高開采效果的作用。

目前國內外的常溫不壓井技術和設備已成熟，其設備按運載方式分為車載式和撬裝式；按配套方式分為獨立式和輔助式；按作業時密封方式分為動密封和靜密封；按一次提升管柱行程分為長沖程和短沖程。但高溫不壓井技術還處于研究階段，遼河油田經過多年研究和試驗，在工藝需求分析和功能模塊設計的基礎上，借鑒常溫不壓井設備，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的集成式作業平臺，實現了安裝運輸方便、作業安全的要求。

一、高溫不壓井作業功能模塊

高溫不壓井作業的功能模塊主要包括以下4個部分。

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

2.冷卻系統：用于對起出管柱降溫。

3.舉升裝置：用于起下管柱時舉升管柱及下壓管柱、防上頂。

4.作業平臺：用于整體系統的支撐及穩固，承載井口設備和作業人員，并提供有效的操作空間便于作業人員作業。

為了滿足安全高效的作業需要，便于安裝、運輸、作業，進行了集成式一體化設計，將以上幾部分集成為一體。

二、作業平臺結構方案

作業平臺的集成式一體化設計方案如圖1所示。

圖1

首先井口防噴系統的防噴器組串聯在一起，冷卻系統設置在上環形防噴器和下環形防噴器之間。井口防噴系統放置在中心位置，兩側為舉升裝置，井口防噴系統通過下橫梁、油缸固定卡固定在舉升裝置上。舉升裝置的兩舉升油缸、上游動橫梁和下橫梁構成一個穩固框架。最后由作業平臺的四立柱作為外框支撐，井口防噴系統和舉升裝置都放置在四立柱內，通過下橫梁和環形防噴器固定卡進行固定。此外，上工作平臺也由四立柱完成支撐固定，四立柱下部為液壓支腿，用于調節作業平臺的高度和平衡。作業平臺的附件包括爬梯、油管坡道、逃生滑道等。基本參數為：總高6615mm、護欄高度1200mm、舉升油缸行程3500mm、作業平臺尺寸3150mm×2500mm、舉升及下壓能力為上提60t、下壓40t。

為了滿足整體運輸需要，設計專用運輸橇，需要運輸時將整體作業平臺放置在運輸橇上，如圖2所示。

三、分析試驗

為了保證結構的合理性和作業的安全性，設計時采用SolidWorks軟件進行結構設計，并應用有限元分析方法對關鍵部件進行動力學分析與可靠性研究，最終確定了該設計方案。

該集成式作業平臺試制成功后，已在杜84-61-23井和杜813-38-55井進行了現場試驗，試驗取得了圓滿成功，驗證了該作業平臺的實用性。

四、結語

1.集成式作業平臺成功的將各功能模塊集成為一體，結構合理、安全可靠，實現了創新。

2.集成式一體化作業平臺可整體運輸、整體安裝，提高了使用效率，降低了成本。

3.通過詳細的設計分析和現場試驗，驗證了集成式作業平臺的實用性，完全滿足高溫不壓井作業需要。

圖2

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TE935

B

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十二五國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”（2011ZX05053）資助

（1975-），女，工程師，畢業于江漢石油學院機械設計制造及自動化專業，現從事油田鉆采設備的開發。

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