環(huán)空測試工藝優(yōu)化研究

王洪軍 張學(xué)山 崔體林 孫秋平 王肇暉

摘 要：在抽油機(jī)井環(huán)空測試過程中，受井下管柱及測試工藝等因素的影響，存在測試儀器下放速度緩慢，容易遇阻、遇卡和纏繞油管現(xiàn)象，環(huán)空測試短節(jié)無法適用所有抽油機(jī)井，特別是帶壓環(huán)空測試過程中，環(huán)空防噴管不易固定，容易跟隨鋼絲來回移動，存在安全隱患。針對環(huán)空測試工藝中存在的問題，通過改進(jìn)配重材質(zhì)及規(guī)格，選擇最佳儀器串連接方式，總結(jié)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)防噴管固定支架等優(yōu)化方案研究，提高環(huán)空測試效率，提供可靠錄取資料，確保施工安全。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī);環(huán)空測試;防噴管固定;測試短節(jié)

1 目前環(huán)空測試工藝存在的問題

1.1 環(huán)空測試短節(jié)無法適用所有環(huán)空井

每口環(huán)空井井口結(jié)構(gòu)、尺寸都不相同，存在測試短節(jié)安裝后，井口滑輪底座與采油樹貼緊無間隙，不能正常調(diào)整滑輪方向，導(dǎo)致井口滑輪、采油樹和絞車不能實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)一線，儀器起下過程中測試鋼絲偏磨滑輪對安全施工帶來隱患。另外有的井口安裝后盤根壓帽與采油樹距離近，抽油機(jī)驢頭運(yùn)行到下死點(diǎn)時，懸繩器與滑輪距離近，易磕碰滑輪和鋼絲造成安全隱患，影響操作人員安裝防噴堵頭和調(diào)節(jié)盤根壓帽;

1.2 環(huán)空測試下深淺且鋼絲易纏繞井口

在環(huán)空測試中，由于下井儀器質(zhì)量太小，無力將鋼絲拉直，在下井過程中由于鋼絲本身扭力的作用，常使下井儀器落入“月牙形”空間截面的尖部而被卡死形成假性纏繞，另外，繩帽側(cè)開口槽部位尺寸較大，儀器在起下過程中內(nèi)部的繩結(jié)易竄出繩帽外部造成硬卡現(xiàn)象。

1.3 可傾斜式防噴管存在隱患

在環(huán)空測試帶壓施工中，防噴管作為壓力的緩沖區(qū)和儀器通過井口的過渡區(qū)，在施工中起到非常重要的作用。可傾斜式環(huán)空測試防噴管，雖然在施工中能夠避免抽油機(jī)懸繩器與防噴管的碰撞，但是由于防噴管與短節(jié)球頭連接部位較薄弱，當(dāng)儀器下入深度較大時防噴管上受到的作用力就會全部作用在防噴管與短節(jié)球頭之間的連接部位上，尤其是在儀器下到油層中部停點(diǎn)測試時極易造成短節(jié)的球頭部位拉脫。

1.4 環(huán)空防噴管沒有固定支架存在隱患

常規(guī)帶壓環(huán)空測試工藝施工中，當(dāng)儀器下過井口BOP后，操作人員首先關(guān)閉BOP，然后將防噴裝置拆卸下來擺放在測試車輛與井口之間的地面上，再按照正常測試工藝進(jìn)行環(huán)空測試，儀器在下井和上起過程中鋼絲會拖著防噴管前后移動，不僅對現(xiàn)場人員造成傷害，更會造成撞擊井口滑輪和絞車計(jì)量輪的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致測試鋼絲拉斷發(fā)生儀器落井事故。由于防噴管擺放在地面，造成絞車、防噴管和井口滑輪不能實(shí)現(xiàn)“三點(diǎn)一線”，鋼絲在起下過程中會嚴(yán)重磨損防噴管的內(nèi)壁，造成防噴管承壓下降，導(dǎo)致環(huán)境污染事故的發(fā)生。

2 環(huán)空測試工藝優(yōu)化措施

2.1 制作了不同規(guī)格井口測試短節(jié)

改進(jìn)后的測試短節(jié)在主體上增加了工具操作開口槽，使得現(xiàn)場安裝、拆卸操作更加方便快捷;縮小了外徑尺寸，使得安裝后的間隙滿足了現(xiàn)場施工要求，滑輪安裝后能夠自由轉(zhuǎn)動，操作人員可以根據(jù)施工需要隨時調(diào)整滑輪的方向，確保了施工安全;短節(jié)上連接體與BOP扣型相匹配，滿足了帶壓井環(huán)空測試配套防噴裝置的配套使用。

2.2 優(yōu)化井下儀器串組裝方式

通過對常規(guī)儀器繩帽的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，避免整體出現(xiàn)臺階結(jié)構(gòu)，確保儀器串整體表面光滑，減少了與井下管柱接箍部位的碰撞;儀器配重優(yōu)選與儀器直徑相同的鎢鋼加重，在減小儀器串整體長度的同時有效地增加儀器串整體質(zhì)量，克服鋼絲的扭力始終確保鋼絲處于繃直狀態(tài);另外儀器串的底錐的錐度應(yīng)略大于油管接箍的倒角的2倍為好，確保下井儀器與油管接箍碰撞時產(chǎn)生向外的分力，避免儀器發(fā)生硬卡;使用性能完好的舊鋼絲進(jìn)行環(huán)空測試，避免了新鋼絲在儀器起下過程中發(fā)生扭力釋放現(xiàn)象，極大程度上避免了纏繞油管柱的現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 改進(jìn)和完善了環(huán)空測試防噴管及BOP配套設(shè)施

通過將可傾斜式防噴管改進(jìn)為可拆卸式防噴管，避免了短節(jié)球頭拉脫現(xiàn)象的發(fā)生;配備完善了配套的井口BOP，并根據(jù)測試鋼絲直徑更換了相適應(yīng)的閘板膠芯，滿足了安全生產(chǎn)和環(huán)保測試要求;制作了測試短節(jié)固定裝置，通過固定裝置減小鋼絲在短節(jié)上的作用力，避免短節(jié)被拉脫的現(xiàn)象發(fā)生，確保了生產(chǎn)安全。

2.4 研制出環(huán)空測試防噴管固定支架

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際問題，加工制作了環(huán)空測試防噴管專用固定支架，固定支架結(jié)構(gòu)主要由架托、萬向頭、調(diào)節(jié)輪桿體、推力球軸承、旋轉(zhuǎn)頭、升降螺桿、調(diào)節(jié)套及固定支架等組成。施工前將各部件組裝好，施工時將拆卸下來的防噴管固定在架托上，通過升降螺桿與調(diào)節(jié)套的配合來調(diào)整防噴管高度，通過旋轉(zhuǎn)頭和推力球軸承的配合來實(shí)現(xiàn)防噴管的左右上下擺動，達(dá)到安全施工的目的。

2.5 研制了抽油機(jī)安全操作梯

針對抽油機(jī)井環(huán)空測試過程中的高空作業(yè)問題，研制加工了操作梯裝置，在需要調(diào)整防噴管、天滑輪和盤根等操作時，操作人員可以通過固定筋板、防脫銷等裝置將操作梯快捷地安裝在抽油桿柱上，消除了高空作業(yè)存在的安全隱患。

3 環(huán)空測試工藝優(yōu)化現(xiàn)場應(yīng)用情況

3.1 環(huán)空測試井?dāng)?shù)據(jù)對比情況

環(huán)空測試工藝優(yōu)化改進(jìn)后，分別在大港油田采油二廠和采油六廠的3個開發(fā)區(qū)塊的11口抽油機(jī)環(huán)空井上進(jìn)行了流壓、靜壓和恢復(fù)壓力測試實(shí)驗(yàn)，儀器下深滿足了測試設(shè)計(jì)需求。

3.2 帶壓環(huán)空測試工藝施工情況

一年來，通過160余井次的現(xiàn)場環(huán)空測試實(shí)驗(yàn)，解決了常規(guī)環(huán)空測試普遍存在的安全隱患，單井測試施工效率提高了40%，安全環(huán)保生產(chǎn)得到了保障。

4 經(jīng)濟(jì)與社會效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

①井口測試短節(jié)的改進(jìn)，滿足了不同測試井口的安裝需要，節(jié)約了成本;②井口防噴管固定裝置，避免了鋼絲對防噴管內(nèi)壁磨損，確保設(shè)備耐壓強(qiáng)度，延長了設(shè)備使用周期，避免環(huán)境污染，消除安全隱患，節(jié)約成本;③開展了環(huán)空測試工藝優(yōu)化研究滿足了當(dāng)前環(huán)空測試施工需要，合理安排組織生產(chǎn)，減少重復(fù)施工。

4.2 社會效益分析

①環(huán)空測試防噴管的改進(jìn)，使得環(huán)空帶壓測試施工更加安全，減少污染;②井下儀器串優(yōu)選組合方式，減少井下纏繞概率，提高施工效率;③規(guī)范了環(huán)空測試現(xiàn)場工藝流程，提高測試成功率;④確保儀器順利下到測試井油層中部，準(zhǔn)確錄取地層參數(shù)，正確反映地層的壓力狀況，提高資料的可信度。

5 結(jié)論

抽油機(jī)井環(huán)空測試現(xiàn)場遇到的問題較多，通過對環(huán)空測試工藝優(yōu)化的研究，一定程度上解決了測試短節(jié)、儀器下深及鋼絲纏繞等問題，形成了一套完整的帶壓環(huán)空測試工藝操作流程，大大提高了施工效率，保障了施工安全，確保了資料可靠性，達(dá)到了提質(zhì)增效的目的。

參考文獻(xiàn)：

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