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文檔簡介
1、井下工具原理及應用 工藝所 結構如圖所示,由外管,滑套,銷釘,密封圈,下接頭, 撞擊頭組成。它的滑套內徑小于油管內徑,形成第一個直徑差。 下接頭內徑小于滑套內徑,形成第二個直徑差。脫節(jié)器上體的 上部直徑大于下部直徑形成第三個直徑差。在這三個直徑差的 協(xié)調配合下,脫節(jié)器上體進出泄油器時碰不著滑套,因此它具 有很高的可靠性。泄油時先將抽油桿提出,投入撞擊頭,撞擊 頭直徑大于滑套內徑,撞擊頭落在滑套上,再投13根抽油 桿,在抽油桿撞擊力作用下撞斷固定滑套的銷釘,露出泄油孔 泄油。 一、泄油器一、泄油器 1、撞滑式泄油器、撞滑式泄油器 結結 構構 與與 工工 作作 原原 理理 性能參數(shù)性能參數(shù) 使用要
2、求與注意事項使用要求與注意事項 該型泄油器緊接泵上,要求接脫接器的抽油桿上端接頭不進入泄油器內。打 開泄油器時,要保證撞擊頭先落于滑套上,抽油桿再撞擊泄油器。因撞擊頭 直徑大,下落速度慢,要求撞擊頭投入后10分鐘再投抽油桿。 2、壓縮式泄油器、壓縮式泄油器 結構與工作原理結構與工作原理 結構如圖所示,由上接頭、外管、滑套、 密封圈、彈簧、下接頭組成。外管上開有泄 油孔,并由滑套及密封圈封,滑套用彈簧支 撐,上、下接頭內徑小于滑套內徑,因此, 活塞及其它工具通過泄油器時碰不著滑套。 故泄油器不會打開,保證作業(yè)成功。作業(yè)時 先將抽油桿起出,然后起油管,當油管見液 面時,將開泄體1-2根抽油桿投入油
3、管內, 當開泄體下落到泄油器外管上部時,由于此 處內徑大,開泄體打開,外形尺寸大于滑套 內徑,落座于滑套上,在抽油桿重力作用下 壓縮彈簧,滑套下行,露出泄油孔泄油。 性能參數(shù)性能參數(shù) 使用要求與注意事項使用要求與注意事項 下井時,緊接抽油泵或提升短節(jié)上端,接活塞的抽油桿大于7米。下 組合油管的井,油管大小頭必須有錐度,防止開泄體遇阻。從井中起初 的泄油器,需更換密封圈,試壓(20MPa)合格后方可下井。 3、銷釘泄油器、銷釘泄油器 結構與工作原理結構與工作原理 結構如圖所式,由主體、銷釘、密封墊 等組成。銷釘內鉆有不通的孔,開口端向外, 銷釘外表面車有剪斷控制槽,主體小孔內徑 小于活塞直徑。該
4、型泄油器接在抽油泵固定 凡爾與泵筒之間,由于活塞直徑大于主體小 孔內徑,因此活塞碰不著銷釘。 作業(yè)時先提出活塞,再提出油管,提出 油管見液面后投入抽油桿(鋸掉接頭),抽 油桿下落的沖擊力作用在銷釘上,使銷釘在 剪斷控制槽處剪斷,泄油器上部的液體泄入 到井內 性能參數(shù)性能參數(shù) 使用要求與注意事項使用要求與注意事項 該型泄油器不能在液壓座封、磁性定位、防砂卡泵等抽油管柱上使用, 因該泄油器不能投固定閥。 1、自鎖泄油錨、自鎖泄油錨 結構與工作原理結構與工作原理 該泄油錨定器主要由上、 下接頭、泄油短節(jié)、活塞、 錨瓦、彈簧等組成(見附 圖)。它是通過油管內外 的壓差自動將油管錨定在套管上,使之無法上
5、、下躥動。當油管內壓力大于油 套環(huán)空壓力時,活塞推動錨瓦上行,錨瓦直徑變大,使油管錨定在套管上;再 次作業(yè)時 ,正旋油管使泄油短節(jié)上移,打開泄油孔,完成泄油動作,錨瓦自動 內收,解除錨定。彈簧及腔室組成液壓阻尼系統(tǒng),它能吸收液擊時的尖峰脈沖 避免中途錨定,同時,可使錨瓦可靠內收。結構如圖所示 二、油管錨二、油管錨 性能參數(shù)性能參數(shù) 1、坐錨可靠:由于改以往的徑向柱塞改為軸向柱塞,坐封力增大,較小的 壓差即可實現(xiàn)可靠錨定,液壓阻尼消除了水擊對錨定的影響,保證了不會 中途誤錨定; 2、解錨容易:該錨定器為單向錨定,上提管柱,錨瓦自動內收,決不會造 成上提困難及大修; 3、使用方便:錨定時,無須增加
6、任何工序即可完成錨定;再次作業(yè)時,只 需用油管鉗正轉油管,即可完成泄油及解錨工作,使用極為方便。 4、通徑大:與其連接的油管的通徑相同,不影響其它工藝的實施。 5、泄油可靠:在稠油井、抽油桿斷脫的油井均可實現(xiàn)可靠泄油。 使用方法及注意事項使用方法及注意事項 該錨定器在使用時可直接接于泵上,開抽后即自行錨定;再次作業(yè)時, 起出抽油桿、提起油管懸掛器(切勿加壓),用油管鉗正轉油管20圈以上, 即完成泄油動作。約幾分鐘后等油管內外壓力平衡、下放油管無遇阻時,直 接上提油管即可解除錨定。 1、下油管時,應打好背鉗防止下部油管旋轉; 2、嚴禁上下接頭之間產生扭力,以防泄油孔被打開; 3、嚴禁中途試壓,或
7、往油管內灌水,以防止中途座封; 4、與上部油管連接時,背鉗應打在錨定器上部的油管接箍上;與下部油管連 接時,管鉗應打在下接頭上;禁在帶有油管旋轉裝置的油井中使用。 適用于井溫小于120,井深不超過3000米的油水井中。 2、液壓油管錨、液壓油管錨 結構特點與工作原理結構特點與工作原理 主要由上接頭、錨瓦、本體等部分組 成,結構如圖所示。液壓油管錨,安裝于 泵上,抽油過程中,油管內的液面高于油 套環(huán)空液面,錨爪自動伸出,錨定在套管 內壁上。檢泵時,油管打壓,打開泄壓活 塞,油套壓差消失,錨爪在彈簧的作用下 自動收回,解除錨定。 技術參數(shù)技術參數(shù) 用于有桿泵深抽工藝。錨定管柱,消除油管伸縮造成的沖
8、程損失, 同時減小管桿的摩擦損失。 3、M115-76FY油管錨油管錨 結構主要由上錐體、下錐體、卡瓦、卡瓦套 等。下到設計深度后,油管打壓18-20MPa,油 管錨在內外壓差作用下推動活塞下行,上錐體、 卡瓦和卡瓦套隨之下行,下錐體不動,卡瓦向外 運動,卡在套管壁上,達到固定管柱的目的。修 井上提管柱,拉力使剪環(huán)剪斷,下錐體下行,上 錐體不動,上、下錐體之間距離增大,使卡瓦收 回,完成錨定裝置的釋放。結構如圖所示 結構工作原理結構工作原理 技術參數(shù)技術參數(shù) 適用范圍適用范圍 適用于套管內徑為121-124mm的抽油井。 封隔器的分類(按實現(xiàn)密封方式):封隔器的分類(按實現(xiàn)密封方式): 1 1
9、、自封式、自封式 2 2、壓縮式、壓縮式 3 3、擴張式、擴張式 4 4、組合式、組合式 封隔器:封隔器:為了滿足油水井某種工藝為了滿足油水井某種工藝 技術目的或油層技術措施技術目的或油層技術措施 的要,由鋼體、膠皮封隔的要,由鋼體、膠皮封隔 件部分與控制部分構成的件部分與控制部分構成的 井下分層封隔的專用工具。井下分層封隔的專用工具。 三、封隔器三、封隔器 封隔器型號編制封隔器型號編制 工作溫度、工作壓差工作溫度、工作壓差 鋼體最大外徑鋼體最大外徑 坐封方式代號坐封方式代號 解封方式代號解封方式代號 固定方式代號固定方式代號 分類代號分類代號 分類代號分類代號 固定方式代號固定方式代號 坐封
10、方式代號坐封方式代號 解封方式代號解封方式代號 工作溫度、工作壓差均用阿拉伯數(shù)字表示。 封隔器失效監(jiān)控點:膠筒、兩端絲扣、卡瓦牙形狀、換向靈活性、 摩擦機構的張力。 Y111Y111型封隔器型封隔器 工作原理 將封隔器下至井筒設計位置后, 下放油管,靠油管柱重量,通過上 接頭中心管帶動承重接頭剪斷坐封 剪釘沿鍵下放,同時調節(jié)環(huán)壓縮膠 筒,密封油、套管環(huán)空。 上接頭 + 膠筒 + 中心管結構 Y111 我廠應用的封隔器主要有三種 Y211 Y221 主要技術參數(shù)主要技術參數(shù) 用途:用于分層試油、采油、找水、堵水和酸化。不僅能單獨 使用,也可以和卡瓦式封隔器或支撐卡瓦配套使用。 封隔器(或下級封隔
11、器)下端要接尾管, 其尾管長度一般不能大于50m。最宜于淺井使 用。封隔器坐封高度,決定于下入深度、坐封 載荷和膠筒密封壓縮距等因素。 技術要求技術要求 Y211Y211型封隔器型封隔器 封隔器下井時扶正體在小彈簧的作用下,緊貼套管內壁,軌道 釘處于短軌道上死點,卡瓦被鎖球鎖在中心管上,保證封隔器順利 下井。下至預定位置后,上提管柱一定高度,軌道銷釘滑至軌道下 死點。此時再下放管柱,軌道銷釘滑至長軌道,頂套推動擋 球套上 移,鎖球脫離中心管使卡瓦與錐體產生相對運動,錐體進入卡瓦使 其張開,并卡在套管內壁。再下放管柱壓縮膠筒密封油套環(huán)空。起 封隔器時,上提油管柱,錐體脫開卡瓦,軌道銷釘滑至長軌道
12、的下 死點,即可起出封隔器。 工 作 原 理 密封 + 支撐 +軌道換向 結構 主要技術參數(shù) 適用于套管內徑為595/8in的油井的試油、采油、 找水、堵水等工藝。 適用范圍 下管柱時,管柱上提高度必須小于防坐距,一般不 超過0.3m,否則封隔器中途坐封,如遇中途坐封,應 上提管柱1m左右,使封隔器解封后再下管柱。在井 下條件允許時,封隔器下部應接3-4根油管作尾管, 以利于封隔器下井和坐封。封隔器的坐封高度,決定 于下井深度,坐封負荷和膠筒密封壓縮距等因素。 技 術 要 求 Y221Y221型封隔器型封隔器 工 作 原 理 封隔器下至設計位置,慢慢上提管柱一定高度(上提高度 依據坐封位置確定
13、),然后正轉管柱78圈,使軌道換向,然 后邊轉邊下放柱,使卡瓦在套管壁上建立一個支撐點,繼續(xù)下 放管柱,壓縮膠筒,密封油套環(huán)空(坐封負荷控制在3040kN 為宜)。如與Y111系列封隔器配套使用,以最上一級封隔器計 算座封負荷。 上提管柱,膠筒失去軸向載荷,靠自身彈力收回,同時中 心管帶動錐體上移,使錐體與卡瓦產生相對位移,卡瓦收回, 工具即可順利起出。 適用于2500m以內的油井,與Y111封隔器和配套工具配合 使用,可以實施分層采油、測試、堵水等多種工藝措施。 適用范圍適用范圍 技術參數(shù)技術參數(shù) 驗封驗封 生產生產 Y445型封隔器型封隔器 工作原理工作原理 坐封與自驗封:封隔器下到預定位
14、置后, 從油管投入30mm鋼球,然后從油管打壓,壓 力達到16MPa,實現(xiàn)坐封。當壓力達到18MPa 時,穩(wěn)壓5min,若壓力不降,說明自驗封已經 完成,然后繼續(xù)加壓22MPa,打掉球坐。 丟手:坐封后,上提管柱實現(xiàn)丟手(丟手 力為5010kN )。 回探:丟手后,上提管柱3-5m,再緩慢下 放管柱,加壓1-2t,探丟手魚頂,位置不變說明 工具錨定,坐封可靠,最后提出管柱。 解封與打撈:用73mm油管連接專用打撈 工具,下到丟手位置,加壓3-4,打撈抓楔入提解 套溝槽內,上提即可解封。 結構 密封+錨定+自驗封+解封+鎖緊機構 管管 柱柱 特特 點點 采用雙向卡瓦和步進鎖緊機構,坐封牢固可采用
15、雙向卡瓦和步進鎖緊機構,坐封牢固可 靠,能承受高上、下壓差,具有自驗封功能。靠,能承受高上、下壓差,具有自驗封功能。 同時,液壓封隔器座封可靠性高,可在常規(guī)機同時,液壓封隔器座封可靠性高,可在常規(guī)機 械式封隔器難座封油井上使用。械式封隔器難座封油井上使用。 主主 要要 技技 術術 參參 數(shù)數(shù) 技技 術術 要要 求求 封隔器在下井過程中,遇卡時,承受上提封隔器在下井過程中,遇卡時,承受上提 力要小于力要小于200kN,如提不動時可進行坐封、,如提不動時可進行坐封、 丟手、打撈操作。丟手、打撈操作。 解封時,上提下放動作應重復幾次,以解解封時,上提下放動作應重復幾次,以解 封徹底。封徹底。 工 作
16、 原 理 結構 丟手 + 擋砂 + 反卡瓦 普通防頂卡瓦殼體的下接頭緊接在封隔器分層丟手 管柱的最上一級封隔器的上接頭處,接頭恰爪則與油管 相連并一起下入井中,下到預定層位后先采用機械方式 壓縮封隔器坐封,然后從井口投入鋼球,并用水泥車打 壓,此時鋼球坐于球坐上,壓力向下迫使錐體剪斷剪釘, 下行撐開卡瓦卡緊在套管壁上,實現(xiàn)丟手。同時,由于 球坐隨錐體下行,接頭卡爪失鎖,放壓后上提油管,接 頭卡爪便帶著護套、掛桿、球坐和鋼球一起提出井口, 此時膠皮碗張開并貼于套管內壁上防止砂埋卡瓦,錐體 也在其摩擦力的自鎖作用下不能退回。打撈丟手釋放管 柱時,下相應的對扣撈矛抓獲錐體內的螺紋,上提管柱 帶動錐體
17、上行將卡瓦收回釋放,繼續(xù)上提釋放封隔器, 并將整個丟手管柱起出地面。 四、防頂卡瓦四、防頂卡瓦 技術參數(shù)技術參數(shù) 用途主要用于油井的深井淺修和電泵分層采油工藝。 自旋式脫接器自旋式脫接器 結構及工作原理結構及工作原理 脫接器由上體和下體兩部分組成,如圖所示。上體由上接頭、防轉 銷釘、軌道管組成,上體接在抽油桿下部。下體由中心桿、軌道套、鍵 塊、墊片、彈簧、下接頭組成。下體接在活塞上。 結構結構 對接對接 作業(yè)對接時,上體與下體接觸,中心桿進入上接頭內,在軌道管的作用 下,中心桿的頭部被引入軌道管和上接頭的槽孔內,此時中心桿與上接 頭之間只能做軸向相對運動,不能相對轉動。在中心桿頭部下入槽孔后,
18、 上接頭的下端面才與軌道套的螺旋軌道鍵接觸。螺旋軌道槽與鍵嵌合, 由于中心桿與上接頭不能旋轉,而螺旋軌道鍵與中心桿下行壓縮彈簧, 使彈簧儲能,直到中心桿相對轉動,在彈簧所儲能量的作用下,推動軌 道套上行,螺旋軌道槽與螺旋軌道鍵相互嵌合,產生扭矩,使中心桿與 上接頭旋轉90度,完成對接過程,抽油桿就可帶動活塞運動抽油。 脫節(jié)器 脫接脫接 脫接時,上提抽油桿脫接器上行至泵口,泵口內徑小于脫接器下體 中軌道套的外徑,軌道套被擋住,繼續(xù)上提,就會使軌道套壓縮彈 簧后上行,螺旋軌道鍵就退出螺旋軌道槽。退出時迫使上接頭與中 心桿旋轉90度,旋轉90度后,中心桿頭部與上接頭的槽孔重合, 完成脫接。完成脫接后,彈簧推動軌道套復位,因此,該脫接器可 在井內重復對接。 技術參數(shù)技術參數(shù) 總長為600700mm;上體外徑為63.5mm(95泵, 83泵)、 57.5mm( 70泵);下體外徑為80mm( 95泵, 83泵)、 64mm( 70泵);上端聯(lián)接螺紋為CYG25抽油桿母扣或公扣;下 端聯(lián)接螺紋為CYG25抽油桿母扣或公扣。 脫節(jié)器由上
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