泄壓磁性油嘴套筒扳手的研制與應用

李鳳申 李建財 龐曉軍 鄭海寶

摘 要：稠油區采油井壓裂后，井口排液檢查更換油嘴作業中，油嘴極易被砂、蠟堵死、堵實，常規操作捅針無法泄壓，放空閥處泄壓需要切換流程，且內部壓力未全部卸完，操作過程中存在環境污染和人身傷害的安全隱患。設計研制泄壓磁性油嘴套筒扳手，工具由油嘴套筒、擋板、固定螺栓、磁鐵、承壓絲堵、承力桿、手柄組成，目前已經應用425井次，工具結構簡單，操作簡便，安全可靠，消除了環境污染和人身傷害的安全隱患，提高了工作效率。

關鍵詞： 稠油 油嘴 安全 ?套筒扳手

1 技術背景

油嘴套筒扳手是檢查更換油嘴的專用工具，實現油嘴的檢查及更換，保證油嘴在完好的情況下正常工作。稠油區塊壓裂增產是常規手段，壓裂后排液油嘴經常被砂、蠟堵死堵實，用常規的檢查更換油嘴作業，操作中在用捅針泄壓目的是將生產閘門至油嘴間的壓力放空，防止油嘴在余壓作業下打出傷人和污染井場等安全環保風險。油嘴被砂蠟堵死后，用捅針泄壓捅針無法捅進油嘴孔內。從油壓表控制閥處泄壓又需要關總閥門，并且經常會出現壓力表顯示落零，但內部余壓未全部卸完，壓裂后井內壓力較高，檢查更換油嘴作業時會造成余壓打出傷人和污染井場等安全隱患。為此，設計研制了泄壓磁性油嘴套筒扳手。

2 泄壓磁性油嘴套筒扳手設計

泄壓磁性油嘴套筒扳手由普通的油嘴套筒扳手基礎改造而成。在油嘴套筒尾端加裝磁鐵，防止取出油嘴時稠油阻力大造成油嘴脫落在油嘴套內，甚至落入三通進入集油管線內。在手柄前端加裝承壓絲堵，在捅針不能泄壓時，可帶壓拆卸油嘴后通過回壓表控制閥放壓。

在油嘴套筒尾端加裝磁鐵，由于稠油粘附力很強，磁鐵吸住卸掉油嘴在拉出油嘴時阻力大油嘴也不會脫落，防止油嘴脫落集油管線內部事件發生，同時磁鐵前加裝擋板和螺桿固定，便于取出更換磁鐵。在手柄前端加裝承壓絲堵，油嘴堵死、堵實時捅針不能泄壓，將承壓絲堵與井口嘴子套連接，同時承力桿位于承壓絲堵中心與油嘴在同一軸線上便于油嘴進入油嘴套筒內，將油嘴卸下后拉至承壓絲堵內端面，通過回壓表放壓閥泄壓，壓力落零后卸下承壓絲堵，取下油嘴檢查，按順序安裝油嘴。

根據使用的油嘴套筒扳手材質分析，結合現場需求，選用工具的材質為45#鋼，加工誤差小于2mm，臺階倒角直徑為4mm，磁鐵通過擋板螺栓固定，擋板內孔為錐形孔，承壓絲堵內孔直徑與承力桿直徑相等嵌入連接，工具結構如圖所示。

3 現場應用效果

現場壓裂后排液實施10井次，檢查更換油嘴作業現場評價效果良好，操作簡便，余壓可有效控制，作業污染率為零，達到了預期目標。使用泄壓磁性油嘴套筒扳手，縮短作業用時30分鐘/井次，降低了現場工作強度。經測算，節約人工成本費用0.75萬元/年，合計節約經濟費用為5.73萬元/年。

泄壓磁性油嘴套筒扳手可用于所有檢查更換油嘴作業，同時能有效的控制油嘴堵死堵實無法泄壓的壓力控制，工具結構簡單，安全可靠，便于操作、清理和攜帶，消除作業過程中的安全環保隱患，保證操作員工的人身安全和環境污染，具有顯著的推廣應用價值。

參考文獻：

[1]朱雙霞. 機械設計[M].重慶大學出版社：{3}， 201903.351.

[2]陳杰峰. 機械制圖[M].重慶大學出版社：普通高等教育應用型本科規劃教材， 201706.341.