快速拆取下管扶正装置在井控抢喷中的研究及应用
2020-07-01李纬
摘 要:对井下小修起油管作业井控抢喷用时较长的原因进行了分析,并结合现有下管扶正装置实际情况提出了改进方法并研制了新型下管扶正装置,解决了因下管扶正装置取出困难、动作繁琐的问题,有效缩短了井控抢喷时间,有利的保障了井控安全。
关键词:快速;拆取;井控抢喷;缩短时间
Abstract:This paper analyzes the reasons for the long time of well control grabbing and blowout of the tubing operation of the underground repair, combined with the actual situation of the existing downpipe centralizing device, it proposes an improved method and develops a new downpipe centralizing device, which solves The problems of difficulty in taking out the device and cumbersome actions effectively shorten the time of well control rush injection, and beneficially ensure the safety of well control.
Keywords:rapid;unpack;well-controlled spurt;shorten time
目前,对于井下小修作业而言,行业要求在起下油管时实施一次井控抢喷演练的总时间不超过180秒,而用于常规的取出下管扶正器的组合动作就需要耗时120秒以上,这势必导致井控动作用时大大延长,使井控风险大大提高;同时在用细铁棍插入扶正器与油管间空隙蹩劲时,细铁棍有拿不稳掉入井筒内的风险,易造成工具落井事故,如果是大直径工具管柱,还有可能造成卡钻事故,增加施工难度。
1 原因分析
依据井下小修下油管作业井控抢喷用时长的特点,结合现场实际情况进行分析,主要有以下几方面原因:
1.1 安装下管扶正器的原因
目前在井下作业施工中,套管升高短节在与井口四通底法兰连接时,属于螺纹连接,而且,为了更容易连接,螺纹都有引扣锥度,这样就会使套管升高短节的公螺紋与井口大四通底法兰的母螺纹连接后,套管升高短节伸出井口大四通底法兰母螺纹的边缘;同时,由于井架偏斜或是起下钻操作不稳,地壳运动井口倾斜,等多种原因致使在下放管柱时摆动幅度较大;造成下井油管接箍经常挂碰套管升高短节顶部,容易造成安全生产事故,为了防止下油管时因油管接箍挂碰套管升高短节顶部的安全事故的发生,所以要在下油管时安装一个扶正装置。
1.2 取出下管扶正器慢的原因
目前现场普遍采用通过井口上部的油管防喷器在井口四通内放置一体式扶正器,来保证入井油管扶正防止挂碰套管升高短节顶部。在下大直径井下工具时,只有当大直径工具下完后,才能放入油管扶正器进行扶正管柱。当需要座油管悬挂器时,必先取出该扶正器,具体操作:①将细铁棍插入扶正器与油管空隙蹩劲辅助,同时将液压钳旋转方向换至卸扣方向;②上提油管以接箍挂带扶正器;③继续用游动滑车上提管柱将扶正器带出油管防喷器内腔;④座吊卡,下放管柱使油管接箍座于吊卡上,一人将下管扶正器上托至液压钳以上高度,一人拉液压钳环抱油管到位;⑤操作液压钳操纵杆卸油管螺纹;⑥上提油管单根,将环套在油管外壁的扶正器从油管底部取出;⑦下放悬吊油管单根至油管滑道;⑧打开吊卡脱离油管;这组动作完成总计需要120秒以上完成井控场地准备。
2 改进下管扶正器的措施
经过不断的探讨、研究、总结,最终,研制出一种新型的下管扶正装置,替代原有一体式扶正器,从而在取出该下管扶正装置时,实现了操作方便、拆取快捷、井控安全的目的。达到了动作简单化、用时快捷化、拆取方便化、操作目视化的效果。
2.1 改变扶正器的放置位置
由于一体式下管扶正器放置在井口大四通内,而大四通上部还装有SFZ18-21防喷器,高度45cm,这样在取出时,不能用手直接取出,需要借助细铁棍等工具。经过改进后,将下管扶正装置安装在井口防喷器上部,这样就能直观的看见,一目了然,而且,拆卸也很方便、快捷,实现了目视化操作。
2.2 改变扶正器的结构
由于一体式下管扶正器是环套在下井油管外部的,所以在取出时必须经过上提油管、操作液压钳、卸油管等一系列繁琐的操作,才能取下扶正器,即费时又费力。经过改进后,将下管扶正装置改为两个半圆式扶正块,而这两个扶正块合笼后,又形成一个内径略大于油管接箍外径、外径略小于防喷器内径的圆形扶正器,这样就可在不起油管的情况下,方便于安装与取出,安装、取出两个扶正块10秒之内就可完成,实现了省时省力目标。
2.3 圆形辅助装置没有增加过多的动作和工序
为了防止两个扶正块的不稳定性,以及在管柱摆幅度增大时,将半圆扶正块弹出的风险,加装了由两个控制瓣及固定销和旋紧销构成的圆形辅助装置。该圆形辅助装置是将两个半圆扶正块环抱并与井口防喷器固定在一起,有效的防止了两个半圆扶正块在外力的作用下随意的乱动。该圆形辅助装置的拆、卸仅需要5~10秒就可以完成,实现了增加装置不增加繁琐的操作的目标。
3 改进后的效果
通过将一体式下管扶正器改进为两瓣式的扶正装置,可以看出,由原来的井控抢喷时的180多秒,到现在可提前100秒即可完成,大大的缩短了井控抢喷时间,助力了井控安全工作。
4 结束语
通过对井下小修下管作业井控抢喷用时较长的原因分析,结合下管扶正装置实际情况提出了革新方法,研制了一种井口顶部下管扶正装置,改进了安装、取卸下管扶正装置的操作方法,解决了因下管扶正装置取出困难、用时长的问题。实现了操作方便、取卸快捷、井控安全的目的。达到了动作简单化、操作快捷化、取卸方便化、操作目视化的效果。有效缩短了井控抢喷时间,同时也为井控安全提供了有利保障。
作者简介:
李纬(1979- ),男,工程师,本科学历(中国石油大学<华东>),现就职于中国石油华北油田第二采油厂作业大队,主要从事油气田井下作业机械设备运维工作。