油水井口四分管冬季除冰裝置的研究應用

白項松 黃小軍 胡鐵剛

摘 要：石油行業到了開采中后期時，大部分油井產量降低，含水量增大，多數油井含水達到90%以上，在北方，冬季氣寒冷，井口無連續液流的、細管徑的管口處經常結冰，給取樣、取壓力工作增加了一定的難度;注水井在錄取井口壓力、取水樣、測調試放溢流時也會遇到同樣問題，常規解決辦法一般是用火燒和澆開水，既增加了工作強度又存在極大隱患。為此，研制了采油樹取樣、取壓力、放溢流管口內除冰器，該除冰裝置結構簡單、攜帶方便、操作安全、省時省力，充分保證了井口錄取資料的準確性及相關操作的快捷性。

關鍵詞：采油樹;取樣;取壓力;放溢流;結冰;除冰

前言：冬季，隨著溫度的降低，采油樹井口取樣、取壓力管口處在經常出現結冰凍堵現象，造成錄取資料困難，以往用火燒、用水澆的方法既麻煩也不安全。因此，解決這一問題刻不容緩，在層出不窮的清防凍方法中，采油樹四分管口內除冰裝置的研究與應用脫穎而出，憑借結構簡單、攜帶方便、操作安全、省時省力等優勢被一線員工認可，并廣泛應用。

一、采油樹四分管口除冰裝置研究與應用的重要意義

資料錄取是判斷油水井生產狀況的重要手段，通過對油、水樣的化驗分析可以摸索含水變化規律及含雜質情況，通過對壓力曲線的分析可以判斷井下生產狀況及生產能力，取樣、取壓力工作都是在井口管匯處進行，由于該處管徑小、非取資料時無液流通過，所以在冬季此處管內經常因余流不凈而結冰凍堵，給錄取資料帶來一定的困難。采油樹冬季取樣取壓力管內除冰裝置的研究與應用，有效地克服了用火燒的危險性、用水澆的繁瑣性以及改流程的高成本性，減少了工人的勞動強度，避免了潛在的生產事故，保證了資料的及時準確，既經濟又好用。

二、管口內凍堵的基礎認識

一般采油樹生產管匯的取樣彎管橫向垂直焊接在主管匯橫管上、取壓力立管縱向垂直焊接在主管匯橫管上、水井放溢流彎管橫向垂直焊接在主管匯立管上，取資料時將閥門打開，液體通過，完成操作關閉閥門后，無論立管、橫管還是彎管內部都會在殘留液體，北方的冬季，室外溫度低、管口內液體會結冰、凍堵，再次打開閥門時液體無法通過，不能正常錄取資料，必須將凍堵物化解、清理才能完成取油樣、取壓力、放溢流等的后續操作。

三、常見井口四分管內除冰方法

3.1 火燒

用柴草堆積在井口取樣、取壓力、放溢流管匯處，點燃后反復烘烤，使管內存留的液體解凍、流出。此方法存在安全隱患，如果管內套氣大或者井口有油污或者密封膠圈損壞，容易被引燃、引爆，造成火災，甚至考克崩出，引發更嚴重的生產事故。

3.2 水澆

在井組具備條件的地方，將水燒至滾燙，帶到井場，對凍結處進行澆灑，使管內存留的液體解凍、流出。此方法實行起來較為麻煩，且由于井距不等，路途上會有熱量損失，到達井口時，在寒冷的北方水已經不足以迅速化開管內的凍堵物了，如果一壺水澆不開，還要返回井組繼續燒水，如此反復操作浪費人力、物力，工作效率極低。

3.3 改流程

將所有流程更改，使取樣、取壓力、放溢流位置在關閉閥門以后，管內殘余液體能夠完全流出，不會結冰堵塞管匯。此方法最為有效，但是改流程需要切割、焊接操作，會造成大面積長時間停產停注，嚴重影響生產時率、影響產量。

四、除冰裝置的研究與應用

根據以上分析，針對常規方法存在的弊端，研究了一種四分管除冰裝置。

4.1結構組成：

該除冰裝置主要由三大部分組成，主體是四分管主件、上接壓力表接頭、下接取樣接頭;管內部有錐形尖頭絲桿、U型支撐塊;管外部上接壓入推進輪、推進輪罩、旋轉把手。圖4-1為井口四分管內除冰裝置結構示意圖。

4.2 除冰原理：

將該除冰裝置通過外螺紋接在取樣、取壓力或放溢流四分管針型閥上，利用外接手柄施力，推進輪旋轉帶動絲桿向前運動，錐型頭擠壓管內的凍冰，達到除冰的目的。冰碎開后，反向搖動手柄，退出絲桿，繼續取樣、取壓力、放溢流等操作。

4.3 現場應用：

該除冰裝置通過反復應用、改進，達到了小巧輕便、成本低、收益高、使用安全的效果。先后在多處油水井投入使用，使采油工和水井測試工不必再花費時間去燒水、取柴、甚至硬鑿，既減輕了員工的勞動強度，又消除了潛在風險，保證了相關操作的快捷、安全、準確。

經統計，在冬季進行井口取樣、取壓力、放溢流等任務時，應用該除冰裝置較以往操作平均每項節省1個工時，平均每口井每個月要進行相關操作至少3次，以1萬口井為例，每個工時成本按65元計，折算到年，該項費用高達2340余萬元，效益十分可觀。

五、結論

采油樹四分管口內除冰器的研究與應用，規避了以往除冰方法的缺陷，消除安全隱患、減少反復操作、降低操作成本、節省人力資源，工具結構簡單、攜帶方便、操作安全、省時省力，應用面廣，經濟效益可觀，具有廣闊的前景。

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