正反循环洗井快速转换管汇的研制.pdf

1、文 章 编 号 :1004 5716 (2005) 10 0053 02 中 图 分 类 号 : TE252 文 献 标 识 码 :B正 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 研 制汪 卫 国(胜 利 油 田 有 限 公 司 井 下 作 业 公 司 市 场 办 ,山 东 东 营 257077)摘 要 :根 据 现 有 正 反 循 环 洗 井 转 换 操 作 中 出 现 的 问 题 ,提 出 了 正 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 设 计 方 案 。 对 正 反 洗 井快 速 转 换 管 汇 的 结 构 组 成 、 工 作 原 理 、 操 作 使 用 进 行 了 阐 述

2、 。 结 果 表 明 ,该 快 速 转 换 管 汇 原 理 可 行 ,结 构 合 理 ,工 作 可靠 ,可 以 大 量 推 广 使 用 。关 键 词 :洗 井 ;正 反 循 环 洗 井 转 换 ;管 汇 ;研 制在 油 气 井 作 业 过 程 中 ,洗 井 是 一 道 常 见 工 序 ,在 清 水 压 井 射孔 前 、 压 裂 或 酸 化 等 增 产 措 施 施 工 前 、 打 水 泥 塞 (注 灰 )前 、 油 层 砂埋 或 井 底 沉 砂 较 多 时 均 要 洗 井 。 洗 井 就 是 将 油 管 、 冲 砂 管 等 下 入一 定 深 度 ,然 后 把 洗 井 液 泵 入 井 内 ,在 油

3、 管 和 套 管 环 形 空 间 造 成循 环 ,不 断 冲 洗 井 壁 和 井 底 ,把 脏 物 带 出 地 面 ,保 证 井 筒 和 井 底 的清 洁 。洗 井 方 式 目 前 通 常 采 用 正 循 环 和 反 循 环 两 种 。 正 循 环 洗 井冲 洗 能 力 较 强 ,容 易 冲 开 井 底 脏 物 和 沉 砂 ,但 洗 井 液 在 油 套 环 空的 上 返 速 度 慢 ,因 而 携 带 脏 物 的 能 力 较 小 。 反 循 环 与 正 循 环 相反 ,冲 洗 能 力 弱 ,携 带 脏 物 的 能 力 强 ,但 对 油 层 的 回 压 大 ,不 利 于保 护 油 层 。 在 现

4、场 作 业 时 ,常 采 用 正 反 循 环 结 合 交 替 洗 井 的 方 式进 行 施 工 ,采 用 正 循 环 冲 开 井 底 沉 砂 、 水 泥 块 等 ,再 采 用 反 循 环 将脏 物 带 出 。在 正 反 循 环 洗 井 交 替 使 用 过 程 中 ,两 种 循 环 状 态 的 转 换 时间 是 一 个 十 分 重 要 的 因 素 ,如 正 反 洗 井 转 换 的 时 间 过 长 ,容 易 使冲 刷 出 来 的 脏 物 大 量 沉 积 ,掩 埋 洗 井 管 柱 ,导 致 砂 卡 、 憋 泵 等 工 程事 故 ,使 施 工 过 程 复 杂 化 ,也 给 生 产 安 全 带 来 隐

5、患 。 怎 样 减 少 正反 循 环 洗 井 的 转 换 时 间 成 了 一 个 迫 切 需 要 解 决 的 问 题 。 根 据 施工 单 位 的 实 际 设 备 状 况 ,提 出 了 正 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 方案 。1 结 构正 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 结 构 见 图 1 ,由 4 个 无 缝 钢 管三 通 、 4 个 高 压 旋 塞 阀 和 4 个 由 壬 头 组 成 ,结 构 十 分 简 单 。 之 所以 选 用 旋 塞 阀 ,是 因 为 旋 塞 阀 具 有 密 封 可 靠 、 耐 压 等 级 高 、 使 用 简便 的 特 点 。 旋 塞

6、阀 只 需 转 动 90 即 可 迅 速 完 成 从 全 开 到 全 关 状态 的 转 变 ,很 适 合 于 运 用 在 这 种 需 要 在 “ 开 启 ” 或 “ 关 闭 ” 状 态 间 迅速 转 换 的 场 合 。2 工 作 原 理2. 1 原 有 高 压 洗 井 管 汇 的 操 作 使 用施 工 单 位 原 有 的 正 反 循 环 洗 井 流 程 见 图 1 ,由 4 根 高 压 水 龙带 、 两 根 短 节 和 2 个 高 压 旋 塞 阀 组 成 ,在 每 根 短 节 的 两 端 各 装 有一 个 由 壬 头 ,短 节 1、 2 用 焊 接 方 式 固 定 在 底 座 上 。 该 流

7、程 的 使 用情 况 如 下 :正 循 环 洗 井 时 ,短 节 1 的 两 个 由 壬 头 分 别 通 过 高 压 水 龙 带 与图 1 加 装 正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 后 的 洗 井 流 程 布 置 图1 接 头 通 油 管 阀 门 ;2 阀 1 ;3 此 处 装 压 力 表 接 头 ;4 阀 2 ;5 接 头 通 泥 浆 泵 ;6 阀 3 ;7 油 管 阀 门 ;8 接 头 通 套 管 阀 门 ;9 阀 4 ;10 接 头 通 泥 浆 舱 ;11 泥 浆 泵 ;12 套 管 阀 门 ;13 泥 浆 舱技 术 说 明 : (1)阀 1 ,3 关 闭 ,阀 2 ,4 开 启

8、,流 程 为 正 洗 井 状 态 ;(2)阀 1 ,3 开 启 ,阀 2 ,4 关 闭 ,流 程 为 反 流 井 状 态 。井 口 油 管 阀 门 和 泥 浆 泵 相 联 结 ;短 节 2 的 两 个 由 壬 头 通 过 高 压 水龙 带 通 往 井 口 套 管 阀 门 和 泥 浆 舱 。 洗 井 时 两 个 旋 塞 阀 都 处 于 开启 状 态 ,洗 井 液 即 可 从 泥 浆 泵 经 旋 塞 阀 1 通 往 油 管 阀 门 ,又 从 套管 阀 门 经 旋 塞 阀 2 返 回 泥 浆 舱 。如 果 需 要 转 换 成 反 循 环 洗 井 状 态 ,则 首 先 要 通 知 泵 工 停 泥浆 泵

9、 、 泄 泵 压 ,然 后 再 用 大 锤 将 高 压 水 龙 带 接 头 从 短 节 1、 2 的 由壬 头 处 砸 开 、 倒 水 龙 带 ,使 短 节 1 与 泥 浆 舱 相 联 通 ,短 节 2 与 泥 浆泵 相 连 接 ,再 用 大 锤 砸 紧 由 壬 头 头 后 ,通 知 泵 工 开 泵 ,实 现 反 循 环洗 井 作 业 。由 此 可 见 ,原 有 流 程 的 正 反 循 环 洗 井 转 换 操 作 是 十 分 繁 琐的 ,要 在 与 泵 工 的 协 调 、 泥 浆 泵 的 频 繁 开 泵 、 停 泵 和 作 业 人 员 反 复倒 水 龙 带 、 砸 由 壬 头 上 花 费 大

10、量 的 时 间 。 这 种 正 反 循 环 转 换 方 式不 但 会 因 为 耽 误 的 时 间 过 长 而 导 致 砂 卡 、 憋 泵 ,使 井 下 作 业 复 杂总 第 114 期2005 年 第 10 期 西 部 探 矿 工 程WEST - CHINA EXPLORA TION EN GIN EERIN Gseries No. 114Oct. 2005 1994-2016 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/图 2 原 有 洗 井 管 汇 的 布 置 图1 油 管 阀

11、 门 ;2 套 管 阀 门 ;3 阀 1 ;4 短 节 1 ;5 阀 2 ;6 短 节 2 ;7 泥 浆 泵 ;8 泥 浆 舱化 ,而 且 频 繁 的 开 泵 、 停 泵 也 会 对 泥 浆 泵 的 离 合 器 、 发 动 机 、 传 动齿 轮 的 使 用 寿 命 造 成 不 利 影 响 。 通 常 情 况 下 ,至 少 需 要 4 名 作 业工 才 能 完 成 正 反 循 环 洗 井 转 换 作 业 ,工 人 的 劳 动 强 度 和 用 工 人数 也 比 较 多 。 频 繁 的 锤 击 由 壬 头 也 容 易 造 成 由 壬 头 和 高 压 水 龙带 的 破 损 、 报 废 。2. 2 正

12、反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 操 作 使 用加 装 正 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 后 的 洗 井 流 程 见 图 2。 正反 洗 井 转 换 管 汇 分 别 通 过 4 根 高 压 水 龙 带 与 井 口 油 管 阀 门 、 套 管阀 门 、 泥 浆 泵 和 泥 浆 舱 相 联 通 。在 实 施 正 循 环 洗 井 作 业 时 ,使 旋 塞 阀 1、 旋 塞 阀 3 保 持 关 闭状 态 ,旋 塞 阀 2、 旋 塞 阀 4 保 持 开 启 状 态 。 此 时 的 流 程 连 通 状 态与 图 2 所 示 状 态 是 一 致 的 ,可 以 很 方 便 地 进

13、行 正 循 环 洗 井 作 业 。在 需 要 转 换 成 反 循 环 洗 井 作 业 时 ,只 需 要 将 旋 塞 阀 手 轮 转动 90 ,使 旋 塞 阀 1、 旋 塞 阀 3 保 持 开 启 状 态 ,旋 塞 阀 2、 旋 塞 阀 4保 持 关 闭 状 态 即 可 。 此 时 从 泥 浆 泵 排 出 的 洗 井 液 经 旋 塞 阀 1 流入 井 口 套 管 阀 门 ;而 从 井 口 油 管 阀 门 返 回 的 洗 井 液 则 通 过 旋 塞阀 3 返 回 泥 浆 舱 ,可 顺 利 地 实 现 反 循 环 洗 井 作 业 。使 用 此 套 快 速 转 换 管 汇 无 论 是 否 停 泵 、

14、流 程 中 是 否 有 洗 井液 流 都 可 以 安 全 、 迅 速 地 完 成 流 程 循 环 状 态 的 转 换 。 在 不 停 泵 情况 下 转 换 流 程 的 循 环 状 态 时 ,只 需 首 先 使 4 个 旋 塞 阀 都 处 于 开 启状 态 ,然 后 再 有 选 择 地 关 闭 其 中 两 个 旋 塞 阀 即 可 ,操 作 是 十 分 简便 的 。使 用 此 套 快 速 转 换 管 汇 时 ,可 在 不 需 要 泵 工 参 与 的 情 况 下 ,由 一 名 作 业 工 即 可 轻 松 地 完 成 正 反 循 环 洗 井 的 转 换 操 作 ,优 势是 显 而 易 见 的 。3 正

15、 反 循 环 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 价 值 和 优 点(1) 该 管 汇 的 操 作 使 用 方 便 省 力 ,减 少 了 对 作 业 工 的 人 数 需求 ,由 一 个 不 少 于 4 个 人 的 班 组 协 同 作 业 ,减 少 到 一 个 人 即 可 轻松 完 成 ,工 人 的 劳 动 强 度 也 大 大 降 低 。(2) 使 用 该 管 汇 进 行 正 反 循 环 洗 井 转 换 作 业 ,泵 工 的 停 泵 、泄 压 、 开 泵 操 作 不 再 是 必 不 可 少 的 环 节 ,还 可 以 省 掉 与 泵 工 的 协调 时 间 。 由 于 不 需 要 进 行 反 复 的

16、 安 装 、 拆 卸 水 龙 带 作 业 ,作 业 时间 大 为 减 少 。 在 使 用 原 有 管 汇 流 程 时 ,至 少 需 要 5min 才 能 完 成一 次 正 反 循 环 洗 井 转 换 。 而 使 用 管 汇 后 ,同 样 的 操 作 可 在 半 分 钟内 完 成 。 由 于 可 以 在 洗 井 液 保 持 流 动 的 情 况 下 完 成 正 反 循 环 洗井 的 转 换 ,这 就 从 根 本 上 避 免 了 因 停 泵 时 间 过 长 ,脏 物 沉 积 ,造 成砂 卡 和 憋 泵 的 危 险 ,使 洗 井 作 业 的 安 全 性 和 可 靠 性 大 为 提 高 。(3) 该 转

17、 换 管 汇 的 体 积 小 、 重 量 轻 、 有 良 好 的 移 运 性 能 ,可 根据 施 工 现 场 的 场 地 情 况 ,安 放 在 适 当 的 位 置 ,从 而 用 最 简 洁 的 方式 完 成 泥 浆 泵 、 水 龙 带 、 管 汇 、 泥 浆 舱 、 井 口 间 的 合 理 布 置 ;避 免 了以 前 那 种 因 为 洗 井 管 汇 的 位 置 已 经 固 定 ,不 能 与 其 它 设 备 的 位置 相 协 调 ,只 好 用 更 多 的 水 龙 带 来 完 成 设 备 联 接 ,造 成 施 工 现 场杂 乱 无 章 的 缺 点 。(4) 该 转 换 管 汇 结 构 简 单 ,全

18、 套 管 汇 由 4 个 旋 塞 阀 、 4 根 三 通和 4 个 由 壬 头 组 成 ,非 常 容 易 制 造 ,而 且 可 根 据 实 际 使 用 要 求 ,选用 不 同 规 格 的 旋 塞 阀 和 三 通 ,形 成 规 格 化 和 系 列 化 产 品 ,在 海 陆钻 井 设 备 流 程 和 作 业 设 备 流 程 中 得 到 更 广 泛 的 推 广 和 应 用 。4 正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 的 技 术 参 数管 汇 三 通 的 外 径 为 76mm ,联 接 扣 型 为 2 7/ 8 TB G ,旋 塞 阀工 作 压 力 为 40MPa。 管 汇 尺 寸 为 1000mm

19、 600mm 400mm (长 宽 高 ) ,重 量 130kg。5 结 论(1)正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 能 满 足 现 场 循 环 洗 井 的 需 要 。(2)正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 能 方 便 地 实 现 正 反 循 环 洗 井 的 相互 转 换 ,能 极 大 地 缩 短 正 反 循 环 洗 井 的 转 换 时 间 ,避 免 出 现 砂 卡 、憋 泵 的 危 险 ,施 工 的 安 全 性 和 可 靠 性 大 为 提 高 。(3)正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 设 计 合 理 ,结 构 简 单 ,工 作 可 靠 ,可 以 发 展 出 规 格 化 、 系

20、 列 化 产 品 ,大 量 推 广 使 用 。(4)正 反 洗 井 快 速 转 换 管 汇 使 用 方 便 ,操 作 容 易 ,能 减 少 施 工的 人 力 和 工 作 量 需 求 。参 考 文 献 : 1 胜 利 石 油 管 理 局 培 训 处 . 井 下 作 业 M . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1991.2 石 油 工 人 技 术 等 级 培 训 教 材 . 井 下 作 业 工 具 M . 北 京 :石 油 工 业 出版 社 , 1998.The Research of Rapid Direct Flushingand Indirect Flushing Transfer

21、ManifoldWAN G Wei2guo( M arketing department of Dow nhole Service Com pany ,S hengli Oil f iel d . , L t d , Dongying S handong 257077 , China)Abstract :According to t he problems of present direct flushing and indirectflushing transfer operation a design for rapid direct flushing and indirectflushi

22、ng transfer manifold is pot forward. This paper introduces t he struc2ture , working principle and operation of t his manifold. This transfer man2ifold has a feasible principle , logical structure , reliable performance andcould be widely applied.Key words : well2flushing ; direct flushing and indirect flushing transfer ;manifold ;research45 西 部 探 矿 工 程 Oct. 2005No. 10 1994-2016 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/