光桿斷脫自動防噴裝置的研制＊

李海濤 趙 凱 溫麗娟

(中國石油吐哈油田分公司鄯善采油廠)

0 引 言

吐哈油田勘探開發區域內多數地區遍布坎兒井、濕地、水渠和農田，生產環境復雜，環保形勢嚴峻[1]。抽油機生產過程中的光桿斷脫致使盤根密封失效、井口失控，從而造成油氣泄漏和環境污染，引起安全環保生產事故[2]。為此，研制出一種抽油井光桿斷脫自動防噴裝置。該裝置適用于現有抽油井井口裝配工藝，滿足采油采氣技術要求，尤其能起到抽油井光桿斷脫后井口的密封作用，消除安全環保風險。

1 防噴裝置原理

受井下桿式泵工作時固定凡爾受泵體腔內壓力作用而密封的原理啟發[3]，在井口盤根盒上安裝倒置凡爾球座裝置，在光桿斷脫掉入井筒后，隱藏于側孔通道的密封球進入主體裝置中心孔處，借助井筒及系統壓力作用，密封球被座封在裝置上部密封環，起到密封井口的作用。

2 防噴裝置的研制

2.1 研究思路

1)光桿斷脫后實現井口完全密封，最小承壓范圍大于井口生產閘門所承受的壓力(2.5 MPa)。

2)實現自動密封。

3)安裝及使用簡單，不影響現有的生產流程及后期井口日常操作。

2.2 實驗與改進

根據研究思路設計了多款防噴裝置雛形，開展室內靜態承壓、動態模擬實驗和現場安裝實驗。

2.2.1 室內實驗

以水為介質，模擬井筒液分別開展室內承壓和動態模擬實驗。

1)靜態承壓實驗

采取密封打壓，階梯升壓為0.3，0.5，1.0，1.5，2.0，4.0，6.0，8.0 MPa。要求裝置穩壓30 min，全階段無壓降和泄漏。

2)動態模擬實驗

分別模擬承壓2.0，1.0，0.5，0.3 MPa下光桿斷脫入井情況。……