注水井反洗循環閥的研制與應用

田永宏 何歡 楊娜

摘要：針對常規洗井閥鋼球易發生結垢腐蝕導致漏失以及井底雜物進入油管導致失效的問題，設計了一種橡膠密封的反洗循環閥。該反洗循環閥由上接頭、復位彈簧、閥體、閥芯組成，由密封膠筒與閥體組成的密封副，密封效果好不易漏失，停注時，復位彈簧使閥芯與閥體之間始終處于密封狀態，避免了井底雜質進入油管內而導致洗井閥失效的發生。該工具在現場試驗取得成功。

關鍵詞：洗井閥;密封;結垢;腐蝕;地層出砂

0 引言

在油田開采中，注水開發已成為一種常見的方法，目前常規的洗井管柱為洗井閥與篩管、絲堵配套使用，連接在注水管柱下端。由于注水管柱需定期進行洗井作業，因此，洗井閥是注水管柱必備工具之一。目前的洗井閥大多采用鋼球密封，由于注水井易腐蝕結垢以及鋼球常被磨損，導致鋼球密封不嚴，洗井閥常發生漏失;此外，常規洗井閥在注水井停注時不能防止井底雜質進入油管內，當地層有出砂及聚合物返吐時，雜質進入油管會導致洗井閥失效。

針對上述問題，筆者設計了一種橡膠密封的反洗循環閥并在長慶油田第七采油廠進行了現場應用，現場試驗取得了較好的效果。

1 結構

反洗循環閥由上接頭、復位彈簧、閥體、閥芯組成，如圖1所示。

閥芯由緊定螺釘、鎖定螺母、扶正環、壓緊環、密封膠筒、芯軸組成，如圖2所示。

密封膠筒上開有環形槽，壓緊環設置在環形槽內，對密封膠筒起到支撐作用。壓緊環上端通過扶正環壓緊，鎖定螺母限定扶正環位置。

2 工作原理

正常注水時，在液柱壓力及復位彈簧的作用下，閥芯與閥體之間被密封膠筒密封，反洗循環閥關閉，注入水通過配水器經油套環空注入地層;反洗時，洗井液由油套環空進入，到達洗井閥底部，洗井液將閥芯頂開，形成反洗通道;停注時，在復位彈簧作用下，閥芯返回至閥體密封槽內，防止井底雜質進入注水油管內。

3 技術特點

與常規鋼球密封洗井閥相比，反洗循環閥采用密封更嚴的橡膠密封，解決了鋼球因腐蝕結垢或磨損導致的漏失問題。

停注時，在復位彈簧作用下，閥芯與閥體之間始終處于密封狀態，避免了井底雜質進入油管內而導致洗井閥失效的發生。

4 主要技術參數

總長：340mm;

最大外徑：89mm;

反洗開啟壓力：≤1MPa;

工作壓力：35MPa。

5 現場應用

反洗循環閥于2018年在長慶油田第七采油廠現場試驗取得成功。

H16-02井采用常規鋼球密封洗井閥進行注水，該井地層出砂，2018年6月施工下入完井管柱35天后，反洗井洗不通，起出管柱后發現地層出砂進入油管內將洗井閥鋼球上部堵塞，更換為反洗循環閥，再次完井，該井洗井通道保持暢通，未發生堵塞。

G10-30井采用常規鋼球密封洗井閥，2018年10月因洗井閥漏失嚴重進行作業，起出管柱后，洗井閥鋼球部位結垢、腐蝕嚴重，導致密封不嚴，更換成反洗循環閥后，未發生嚴重漏失，洗井通道暢通。

6 結論

（1）反洗循環閥采用橡膠密封，密封更嚴，不易漏失，解決了常規鋼球密封易結垢腐蝕導致的漏失問題。

（2）復位彈簧結構使閥芯與閥體之間始終處于密封狀態，避免了井底雜質進入油管內而導致洗井閥失效的發生。

參考文獻：

[1]萬仁溥.采油技術手冊 [M].修訂本.北京：石油工業出版社，2003.

[2]咸國旗，劉晉偉，孫金峰，等.新型沉砂洗井閥的研制與應用[J].石油礦場機械，2014（43）865-87.

[3]丁志聰，劉海濤，張一羽，等.多功能洗井閥的研制與現場試驗[J].石油機械，2009，37（5）：90-91.

[4]萬邦烈.采油機械的設計計算[M].北京：石油工業出版社，1986.