FTJ型防喷脱接器推广应用

陆亚男 （大庆油田有限责任公司第三采油厂工程技术大队）

FTJ型防喷脱接器推广应用

陆亚男 （大庆油田有限责任公司第三采油厂工程技术大队）

随着井控、安全环保意识的提高，修井作业中对不压井作业技术也提出了更高的要求。在油田修井作业中，ϕ70 mm以上抽油泵采用帽型活门或滑套开关作为油管内防喷工具实现不压井、不防喷作业。但是采用帽型活门只能实现一次作业不压井，二次作业起出原井管柱时仍然需要压井作业。采用滑套开关存在工艺复杂，二次作业时密封率低的问题。二次作业时采取压井作业，影响了作业周期，浪费了作业成本，容易造成环境污染。为此，应用新型防喷脱接器，二次作业时实现不压井作业，减少泥浆对地层的影响和落地油水对地面植被的污染，实现绿色环保作业，解决了油层保护和安全清洁生产的问题。

井控技术 防喷脱接器 节能

1 聚驱压井现状

2010年聚驱抽油机井泥浆压井260井次，占同期作业井数的84.1%，泥浆压井比率较高。统计2010年1月1日至今聚驱井泥浆压井作业前后生产情况，压井导致产量下降的有18口，需要生产一段时间后产量恢复，恢复期为38 d，易导致压井液污染地层、破坏地层压力场、降低生产效益等危害。为此，应用FTJ防喷脱接器，在二次作业时实现不压井作业。

2 项目研究主要内容及完成情况

2.1 主要内容

◇现场调查现有防喷脱接器技术情况及适用条件，对防喷脱接器技术在聚驱井适应性进行分析，并现场应用；

◇针对使用情况，提出修改意见；

◇对修改后的工具进一步推广应用。

2.2 验收指标

◇优选并推广应用防喷脱接器，对聚驱φ70～83 mm泵抽油机高压井全部应用防喷脱接器；

◇推广应用防喷脱接器200口，下井的工具一次性密封率100%。

2.3 技术指标完成情况

◇推广应用防喷脱接器212口；

◇下井的工具一次性密封率100%。

3 项目完成情况及应用效果

3.1 防喷脱接器结构

主要由密封段、密封工作筒、卡环、泄压阀、脱接器总成等部件组成。

3.2 工作原理

FTJ防喷脱接器主要由中心杆、工作筒和对接爪3个可拆部件组成，其中在中心杆上装有卡件、弹簧、限位套、锁套等组件（图1）。图1所示状态为对接爪与中心杆对接后卡在工作筒内，形成密封状态。

3.2.1 工具连接

将中心杆装入工作筒内，使卡件的卡爪卡在工作筒台阶上，将中心杆下接头与抽油泵活塞相连，装入抽油泵泵筒，将工作筒与泵筒相连，脱接器中心杆与工作筒随抽油泵下入油井内。然后将脱接器对接爪与抽油杆相连下入油管内。该工具在常规修井作业时不增加起下管柱的次数，不增加施工费用，可以改善修井作业施工环境，缩短工期。

3.2.2 一次作业实现防喷、对接功能

一次作业施工时，脱接器中心杆上的锁套卡在工作筒的密封台阶处，卡件的卡爪卡在工作筒内下台阶上，锁套与卡件共同压缩弹簧A、B，使限位套突起顶住卡件的卡爪，起到悬挂抽油泵活塞的作用，锁套密封端在弹簧的推理力下与工作筒的密封台阶接触，起到密封油管防喷的作用。抽油泵下到井底后，将脱接器对接爪与抽油杆相连下入油管内，对接爪与中心杆对接头对接，在抽油杆的重力下继续压缩锁套下行。压缩弹簧迫使限位套下行，使卡件的卡爪与工作筒下台阶分离，打开油管内油流通道，实现正常抽油泵工作[1]（图2）。

3.2.3 二次作业实现脱锁、防喷功能

需要二次作业检泵时，上提抽油杆，使脱卡器中心杆进入脱卡器工作筒内，锁套卡在工作筒的密封台阶处；继续上提抽油杆，卡件的卡爪卡在工作筒内下台阶上，压缩弹簧A、B，使限位套突起顶住卡件的卡爪，对接爪与中心杆对接头分离，起出抽油杆。中心杆悬挂抽油泵活塞并密封油流通道，实现二次不压井作业。

3.2.4 技术参数及特点

该防喷脱接器的主要技术指标：通径φ55 mm，外径φ71 mm；对接力：1～3 kN；脱锁力：4～6 kN；拉伸屈服载荷：≥300 kN；许用载荷：100 kN；工作频率：≤12 Hz；疲劳寿命：1.5×106次。

关键部件设计特点如下：

具有高强度承载能力，对接、脱锁率100%，疲劳寿命可以达到700 d以上。

增加了密封面，采用硬密封，无橡胶元件，在一次作业以及二次检泵作业过程中具有较好的密封效果。

采用机械卡槽悬挂抽油泵活塞，悬挂牢靠，对接成功后释放容易。

可改善作业施工环境，防止在修井作业时原油从油管内溢出井口造成环境污染及不必要损失，保证绿色环保作业施工。使用该防喷脱接器可适应油管内打压，检查油管内是否有泄漏点。

3.3 技术改进

1）防喷脱接器对接处增加泄压通道（图3）。

由于井下压力大，作用在防喷脱接器密封处行成气锁，当对接时先把防喷脱接器泄压通道打开，释放井下压力后，可保证防喷脱接器正常对接。

2）对密封防喷处各零件表面进行防腐防垢渡层处理。

FTJ高强度大泵防喷脱接器将有其全新结构，对脱接器防喷零部件表面进行镀镍处理，提高其抗腐蚀性能，经处理后的大泵防喷脱接器能够满足各种井况的需求。

3.4 FTJ防喷脱接器应用效果

截至2010年11月底，FTJ防喷脱接器共应用了212口井。

FTJ防喷脱接器用于φ70～83 mm以上泵内，与抽油泵和油管相连接。并能完成抽油杆与抽油泵活塞的脱接和密封油管作用。现场应用表明，该脱接器能够有效地实现对接、脱锁、一次作业防喷、二次作业防喷功能，特别是二次施工密封油管效果更好。有效避免了修井作业中压井液污染地层和地面环境的问题，实现了清洁生产，保护环境，能够满足油田大泵径油井修井作业的实际需要，能够产生较大的间接经济效益，具有良好的推广应用前景。截至2010年11月投入使用212口井，密封油管内腔，与井口的自封配合使用，实现不压井作业，实现油水不落地，一次性密封率100%[2]。

4 经济效益评价

1）按今后使用防喷脱接器的油井，二次作业不压井率80%计算，每施工1口井减少泥浆压井6 m3、节省材料费和施工费1.2×104元，总计减少使用泥浆960 m3，节省材料费和施工费192×104元。

2）每施工1口井减少污油污水落地16 m3，总计减少污油污水落地2 560 m3。

产出：节省材料费和施工费192×104元。

投入：φ70 mm防喷脱接器0.284 5×104元，现场应用120套，34.14×104元；φ83 mm防喷脱接器0.299 4×104元，现场应用80套，23.95×104元；共200套，58.09×104元。

经济效益：133.91×104元。

投入产出比：1∶2.3。

5 结论及认识

1）该防喷脱接器型号、规格齐全，可以满足φ70～φ95mm各种规格的管式衬套泵、整筒泵的施工需求，该工具可以解决φ70～φ83 mm以上抽油泵二次作业防喷问题，为今后管内防喷提供可靠的实用性工具。

2）该防喷脱接器结构合理、紧凑，一次作业、二次作业密封性好，防喷功能强。

3）该防喷脱接器在结构上进行了较大的改进和创新，可以实现二次作业施工防喷功能，密封效果好，具有很好的应用前景。

［1］金锋.高效抽油机节能装置［J］.华北石油设计,1998（4）：50-52.

［2］张继震,马广杰,孙景丽,等.游梁抽油机的用电发电与节能[J].石油矿场机械,2001,30(4):36-38.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.07.013

陆亚男，2009年毕业于大庆石油学院，现从事油田生产管理工作，E-mail：e6883@sina.com，地址：大庆油田有限责任公司第三采油厂工程技术大队，163000。