防顶锁紧捞矛的研制

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胜利油田的油水井深度一般在1000-4000米之间,在这个垂直区间内,存在不同的地层,也就是说一个生产井可以生产深度不同的各个层段,有的油水井只有一个层段,有的油水井有几个甚至数十个层段,每个层段的深度、厚度、压力、渗透率、油气含量等参数各不相同,因此在油水井生产过程中这一段时期生产这几个层段,生产一段时间后,由于地层能量、含水或开发方案的调整等因素要不需要再生产这几个层段后,需要生产另几个层段,对多层段生产井来说,要保证开采有效层段,同时封闭无效层段,最方便的方法是采取封隔器封隔层段,防顶卡瓦丢手的方式,因此采用防顶卡瓦丢手的生产管柱普遍存在。
一、目前现状
在油井生产过程中,有许多油层,油层有的含水高,有的含油高,我们需要开采含油高的层位,就要封堵含水高的层位,需要下入封堵管柱,封堵丢手管柱采用防顶卡瓦成本最低,技术也最成熟。管柱结构一般为一级或三级封隔器+筛管+防顶卡瓦的组合,如图1为防顶卡瓦和一级封隔器的组合,红线标注位置为防顶卡瓦丢手部分。但是生产时间较长后,井内由于结垢、出砂、杂物等原因造成打捞防顶时管柱卡,管柱卡时需要上提下放解卡,防顶卡瓦捞矛捞住防顶后上提防顶卡瓦牙收回,下放卡瓦牙伸出,卡
在套管上,不利于管柱解卡,造成打捞困难,上下解卡卡瓦牙不断伸出,幢击套管内壁,损伤套管,目前没有解决的办法.
管柱卡时,解卡不成功,倒扣处理时,容易将矛杆倒在井内,为下步处理增加困难,因此,我们决定研制一种能将防顶牙锁紧的捞矛,提高解卡的成功率,同时在解卡不成功时倒扣能顺利退出工具为下次打捞创造便利条件,避免造成越打捞越困难的局面。
二、结构、工作原理、性能参数
根据以上防顶捞矛的缺点,我们重新设计了房顶锁紧捞矛,如图4为设计图,图5为实物效果图:根据设计图和效果图,主要说明一下结构及工作原理;
它的结构包括:上接头、卡簧、中心管、压帽、弹簧、卡瓦、冲砂管等组成。工具的结构特点是:
1.采取上扣锁紧接头
现在用的对扣捞矛捞住防顶上提防顶时卡瓦座上行带动卡瓦牙上行内缩收回,下放管柱时卡瓦座下行锥面胀推卡瓦牙伸出,针对上述情况,采取伸缩丝杠心轴设计,捞住防顶后上提管柱后,防顶上平面和捞矛接箍下平面产生一段距离,正转管柱,管柱顺丝扣下行重新与防顶上平面接触,同时将防顶卡瓦牙座牢牢的锁紧,下放管柱卡瓦不再伸出。利于管住解卡,避免损坏套管。
图4
防顶锁紧捞矛的研制
马功伟 马卫立  胜利油田油气井下作业中心现河作业队(稀油)
【摘 要】针对原先防顶卡瓦捞矛打捞防顶卡瓦解卡难的问题,新研制的防顶锁紧捞矛增加了锁紧设计,打捞防顶
卡瓦成功之后,采用正转管柱的方式,使防顶锁紧捞矛的上接头下行,与井内的防顶卡瓦上接头上平面接触,从而锁紧防顶卡瓦的卡瓦牙,使防顶卡瓦的卡瓦牙不再伸出防顶卡瓦本体,打捞防顶卡瓦遇卡可上下活动解卡,提高了解卡的效率,提高了工作时效,减轻了职工的劳动强度。
【关键词】防顶锁紧捞矛;打捞;解卡
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.06.080
工程抗震与加固改造
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图5
锁紧捞矛的工作原理:捞矛下放进防顶卡瓦内腔,捞矛接箍下平面与井内防顶上平面接触捞住防顶,如图6所示,上提管柱,捞矛心轴与卡瓦锥面锁紧胀大将防顶卡瓦牙座捞紧,同时带动卡瓦牙座上行如图6下面箭头所指的空白处的距离,此时上接头和芯轴所处的位置如图6上箭头所指位置,卡瓦牙座带动卡瓦牙自动收回,同时捞矛接箍下平面上行离开井内防顶上平面,此时右旋管柱,捞矛心轴相对上行,捞矛接箍下平面与井内防顶上平面重新接触,从而锁紧防顶卡瓦牙。如7上箭头所指处芯轴通过旋转上升到上接头上平面的位置,图7下箭头所指处卡瓦座已经上行到顶,图6下箭头所指处的空白距离已填满。
图6为捞矛捞住防顶示意图,常规打捞防顶管柱时没有锁紧,捞住后上提管柱卡瓦收回,防顶卡瓦最少与一级封隔器配合,打捞时管柱卡,需上提下放管柱,下放时防顶卡瓦牙伸出,卡在套管内壁上,下放的力穿不下去,同时对套管造成冲击损伤,不利于管柱解卡,增加解卡难度。
图7为采用锁紧捞矛的打捞防顶管柱的示意图,捞住管柱后上提管柱,捞矛接头下平面离开防顶卡瓦上平面,旋转管柱,捞矛心轴上行,带动防顶卡瓦牙套上行锁紧防顶卡瓦牙,再下放管柱时卡瓦不伸出,有利于管柱解卡。
2.采取卡簧装置
为了防止解卡不成功,倒扣时倒出矛杆,矛杆与接箍处采取卡簧装置,保证整个工具完全退出,避免造成事故复
由于采取了以上两项重要改进,保证了工具打捞解卡的有效性,比现在防顶捞矛具有更大的可靠性,同时避免了倒扣倒松工具使打捞复杂化问题。
小说林
为了使工具结构合理、性能可靠符合行业及国家标准,委托胜利油田采油院对工具的各个零件的性能参数进行了测定,达到了下井打捞的要求。
(1)工具的许用拉力450KN,接头螺纹27/8TBG.。(2)工具各项力学性能
通过测定,符合油田井下打捞工具标准,参考标准SY/T5069-2000。
三、效果分析
根据2017年打捞防顶卡瓦的数据分析,不能顺利打捞的占全部打捞井的49.3%,打捞解卡不成功的原因有一大部分为常规防顶卡瓦捞矛打捞解卡时,活动下放时卡瓦牙伸出卡在套管壁上,向下活动的力传不到下面的支撑封隔器上造成的,采用防顶锁紧捞矛可彻底解决此类问题,按照2017年的数据,采用防顶锁紧捞矛把解卡难的73口井顺利解卡,每口井解卡时间缩短3小时,共219小时,可增加的劳务收入数万元,同时可以有效的避免了卡瓦牙上提下放对套管损伤,较大程度地提高了劳动效率,节约了占产时间,降低了工人的劳动强度,体现了以人为本的工作方针。
杜绝了不安全因素,确保了安全生产。
锚参考文献:
[1]成华国,张桂林,等编.《井下作业标准汇编.》中国石化出版社,2006同位素分馏
[2]孙树强主编.《 井下作业工》 石油工业出版社,2006[3]万仁溥.《采油工程手册》(上册) 北京 2000
[4]胡盛中主编.《石油工业新技术及标准规范手册》 哈
尔滨地图出版社 2004
零件抗拉强度(σ b )MPa 屈服强度
李东国(σ0.2)MPa 伸长率%
断面收
缩率
冲击
上接头、心轴、压环、≧1080
≧930
中国人民解放军第四军医大学≧12
≧45
≧63
卡瓦、弹簧、卡簧
≧1080≧830≧10≧45≧55

本文发布于:2024-09-23 19:24:05,感谢您对本站的认可!

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