泄压磁性油嘴套筒扳手的研制与应用

李凤申 李建财 庞晓军 郑海宝

摘 要：稠油區采油井压裂后，井口排液检查更换油嘴作业中，油嘴极易被砂、蜡堵死、堵实，常规操作捅针无法泄压，放空阀处泄压需要切换流程，且内部压力未全部卸完，操作过程中存在环境污染和人身伤害的安全隐患。设计研制泄压磁性油嘴套筒扳手，工具由油嘴套筒、挡板、固定螺栓、磁铁、承压丝堵、承力杆、手柄组成，目前已经应用425井次，工具结构简单，操作简便，安全可靠，消除了环境污染和人身伤害的安全隐患，提高了工作效率。

关键词： 稠油 油嘴 安全  套筒扳手

1 技术背景

油嘴套筒扳手是检查更换油嘴的专用工具，实现油嘴的检查及更换，保证油嘴在完好的情况下正常工作。稠油区块压裂增产是常规手段，压裂后排液油嘴经常被砂、蜡堵死堵实，用常规的检查更换油嘴作业，操作中在用捅针泄压目的是将生产闸门至油嘴间的压力放空，防止油嘴在余压作业下打出伤人和污染井场等安全环保风险。油嘴被砂蜡堵死后，用捅针泄压捅针无法捅进油嘴孔内。从油压表控制阀处泄压又需要关总阀门，并且经常会出现压力表显示落零，但内部余压未全部卸完，压裂后井内压力较高，检查更换油嘴作业时会造成余压打出伤人和污染井场等安全隐患。为此，设计研制了泄压磁性油嘴套筒扳手。

2 泄压磁性油嘴套筒扳手设计

泄压磁性油嘴套筒扳手由普通的油嘴套筒扳手基础改造而成。在油嘴套筒尾端加装磁铁，防止取出油嘴时稠油阻力大造成油嘴脱落在油嘴套内，甚至落入三通进入集油管线内。在手柄前端加装承压丝堵，在捅针不能泄压时，可带压拆卸油嘴后通过回压表控制阀放压。

在油嘴套筒尾端加装磁铁，由于稠油粘附力很强，磁铁吸住卸掉油嘴在拉出油嘴时阻力大油嘴也不会脱落，防止油嘴脱落集油管线内部事件发生，同时磁铁前加装挡板和螺杆固定，便于取出更换磁铁。在手柄前端加装承压丝堵，油嘴堵死、堵实时捅针不能泄压，将承压丝堵与井口嘴子套连接，同时承力杆位于承压丝堵中心与油嘴在同一轴线上便于油嘴进入油嘴套筒内，将油嘴卸下后拉至承压丝堵内端面，通过回压表放压阀泄压，压力落零后卸下承压丝堵，取下油嘴检查，按顺序安装油嘴。

根据使用的油嘴套筒扳手材质分析，结合现场需求，选用工具的材质为45#钢，加工误差小于2mm，台阶倒角直径为4mm，磁铁通过挡板螺栓固定，挡板内孔为锥形孔，承压丝堵内孔直径与承力杆直径相等嵌入连接，工具结构如图所示。

3 现场应用效果

现场压裂后排液实施10井次，检查更换油嘴作业现场评价效果良好，操作简便，余压可有效控制，作业污染率为零，达到了预期目标。使用泄压磁性油嘴套筒扳手，缩短作业用时30分钟/井次，降低了现场工作强度。经测算，节约人工成本费用0.75万元/年，合计节约经济费用为5.73万元/年。

泄压磁性油嘴套筒扳手可用于所有检查更换油嘴作业，同时能有效的控制油嘴堵死堵实无法泄压的压力控制，工具结构简单，安全可靠，便于操作、清理和携带，消除作业过程中的安全环保隐患，保证操作员工的人身安全和环境污染，具有显著的推广应用价值。

参考文献：

[1]朱双霞. 机械设计[M].重庆大学出版社：{3}， 201903.351.

[2]陈杰峰. 机械制图[M].重庆大学出版社：普通高等教育应用型本科规划教材， 201706.341.