注水井反洗循环阀的研制与应用

田永宏 何欢 杨娜

摘要：针对常规洗井阀钢球易发生结垢腐蚀导致漏失以及井底杂物进入油管导致失效的问题，设计了一种橡胶密封的反洗循环阀。该反洗循环阀由上接头、复位弹簧、阀体、阀芯组成，由密封胶筒与阀体组成的密封副，密封效果好不易漏失，停注时，复位弹簧使阀芯与阀体之间始终处于密封状态，避免了井底杂质进入油管内而导致洗井阀失效的发生。该工具在现场试验取得成功。

关键词：洗井阀;密封;结垢;腐蚀;地层出砂

0 引言

在油田开采中，注水开发已成为一种常见的方法，目前常规的洗井管柱为洗井阀与筛管、丝堵配套使用，连接在注水管柱下端。由于注水管柱需定期进行洗井作业，因此，洗井阀是注水管柱必备工具之一。目前的洗井阀大多采用钢球密封，由于注水井易腐蚀结垢以及钢球常被磨损，导致钢球密封不严，洗井阀常发生漏失;此外，常规洗井阀在注水井停注时不能防止井底杂质进入油管内，当地层有出砂及聚合物返吐时，杂质进入油管会导致洗井阀失效。

針对上述问题，笔者设计了一种橡胶密封的反洗循环阀并在长庆油田第七采油厂进行了现场应用，现场试验取得了较好的效果。

1 结构

反洗循环阀由上接头、复位弹簧、阀体、阀芯组成，如图1所示。

阀芯由紧定螺钉、锁定螺母、扶正环、压紧环、密封胶筒、芯轴组成，如图2所示。

密封胶筒上开有环形槽，压紧环设置在环形槽内，对密封胶筒起到支撑作用。压紧环上端通过扶正环压紧，锁定螺母限定扶正环位置。

2 工作原理

正常注水时，在液柱压力及复位弹簧的作用下，阀芯与阀体之间被密封胶筒密封，反洗循环阀关闭，注入水通过配水器经油套环空注入地层;反洗时，洗井液由油套环空进入，到达洗井阀底部，洗井液将阀芯顶开，形成反洗通道;停注时，在复位弹簧作用下，阀芯返回至阀体密封槽内，防止井底杂质进入注水油管内。

3 技术特点

与常规钢球密封洗井阀相比，反洗循环阀采用密封更严的橡胶密封，解决了钢球因腐蚀结垢或磨损导致的漏失问题。

停注时，在复位弹簧作用下，阀芯与阀体之间始终处于密封状态，避免了井底杂质进入油管内而导致洗井阀失效的发生。

4 主要技术参数

总长：340mm;

最大外径：89mm;

反洗开启压力：≤1MPa;

工作压力：35MPa。

5 现场应用

反洗循环阀于2018年在长庆油田第七采油厂现场试验取得成功。

H16-02井采用常规钢球密封洗井阀进行注水，该井地层出砂，2018年6月施工下入完井管柱35天后，反洗井洗不通，起出管柱后发现地层出砂进入油管内将洗井阀钢球上部堵塞，更换为反洗循环阀，再次完井，该井洗井通道保持畅通，未发生堵塞。

G10-30井采用常规钢球密封洗井阀，2018年10月因洗井阀漏失严重进行作业，起出管柱后，洗井阀钢球部位结垢、腐蚀严重，导致密封不严，更换成反洗循环阀后，未发生严重漏失，洗井通道畅通。

6 结论

（1）反洗循环阀采用橡胶密封，密封更严，不易漏失，解决了常规钢球密封易结垢腐蚀导致的漏失问题。

（2）复位弹簧结构使阀芯与阀体之间始终处于密封状态，避免了井底杂质进入油管内而导致洗井阀失效的发生。

参考文献：

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