浅析油管螺纹粘扣因素分析与措施

2016-03-13 17:07谭天斌牛小静中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆库尔勒841600
化工管理 2016年10期
关键词:涂油油管油井

谭天斌 牛小静(中国石油化工股份有限公司西北油田分公司, 新疆 库尔勒 841600)

浅析油管螺纹粘扣因素分析与措施

谭天斌 牛小静(中国石油化工股份有限公司西北油田分公司, 新疆 库尔勒 841600)

油管是连通地下原油与地面采油树的通道,当油井发生故障时,就需要起出油管进行修井等维护作业。为完成某项工艺措施,需要频繁的起下油管作业,油套管因为多次的起出和下入,且工作环境较为恶劣,接箍与管体管端的螺纹连接容易出现粘扣的情况。本文主要分析了油管螺纹粘扣的原因以及应对措施。

油管螺纹;粘扣;措施

原油集输主要通过油管完成,油管之间的连接是通过螺纹连接,而只要有任何一支接箍或油管出现问题,都会导致整口井报废,出现重大损失。在频繁的起下作业过程中,如果操作不当或违章操作,都会造成油管螺纹粘扣故障。本文分析了作业过程中产生的油管螺纹粘扣的影响因素,指出了如何改善油管螺纹粘扣的几点措施,可以有效延长油井生产周期,提高油井经济效益。

1 油管螺纹粘扣问题分析

现阶段,油井作业引起的油管螺纹粘现象,主要体现在三个方面:一是使用液压钳作业不正确,二是不按标准加工螺纹,三是作业人员未按标准进行操作施工。

(1)油管液压钳分析 ①液压钳过扭矩的问题。一方面,现场使用的电源不同,油泵的输出压力也就不同,在实际操作过程中液压钳的扭矩很难得到控制,及其容易造成转矩过大的情况;另一方面,国内产的液压钳安装压力上限是25MPa,在实际操作过程中有时压力表指针启动就可能超过螺纹扭矩,很容易就会导致过扭矩的问题。②液压钳夹紧力的问题。 上下螺纹作业主要是通过液压动力钳夹紧接箍实现的。但液压钳钳口的夹紧力较大,易产生耦合变形。同时,螺纹在加工过程中由于外夹紧力的约束,使其不易扩展的弹性变形,导致接触到的螺纹多。因此,需要更大的扭矩才可让螺纹旋合到位,如果齿面接触应力大于规定扭矩的应力,就极易造成粘扣现象。

(2)螺纹脂、螺纹镀层不到位 螺纹密封脂改变了螺纹的接触面状态,螺纹接触面上的应力状态也得到改善,并能有效地防止螺纹连接。但作业现场是开放的建筑工地,其条件恶劣复杂,密封脂露天存放容易引起油脂变质固结,泥沙颗粒、防砂石英砂及井内油层砂混合在油桶中,很容易使油品变质。涂油时如不采用专用工具,人工涂油作业不规范,会造成涂油不匀称,甚至出现偷工减料及不涂抹螺纹脂的情况发生。这种情况下,内外螺纹啮合处于一种干摩擦状态下,必然会导致螺纹旋合增加摩擦系数,如要达到无外露螺纹就必须施加更大的扭矩。

(3)违章操作 现场作业人员不按标准规范作业,是造成油管螺纹卡扣的主要原因之一。主要体现在以下几个方面:一是油管抬送过程中没有使用特殊工具,导致螺纹丝扣损坏。二是混杂使用一些材质不同、质量不同的油管作业,新旧的油管混用造成损坏。三是拉送油管时未按要求使用螺纹保护器或小滑轮,造成丝扣与滑道的摩擦,损害油管丝扣。四是作业过程中由于天车游动滑车造成井口不对中,如左右误差在2cm以上,前后误差在5cm以上,直接造成斜拉操作,从而引起螺纹错位。

2 预防油管螺纹粘扣的具体措施

(1)持续改进液压钳 ①采用液压钳的慢档功能。根据需要,应该恢复使用液压钳的慢档扭矩功能,通过采用整体更换式扭矩阀,在系统压力10MPa的情况下,使液压钳额定扭矩达到3.5KN·m,这样就可完成常规的套铣、钻塞、对扣及打捞作业工序。 ②采用可更换式液压钳扭矩阀。通过更详细的广泛分类,按照不同的管材卸扣要求,任何时间都可以更换扭矩阀,以更好地满足现场要求。通过更及时有效的校对,实现三个月一更换,从而彻底改变了修复扭矩阀不校对的问题。

(2)使用丝扣涂油设备 这套设备主要将压缩空气进入气流换向装置,让空气进入气缸活塞或活塞下端的上端。在弹簧压力作用下,气缸内的油被压在油面上,并且通过输送泵的嘴可充分吸收油。该泵密封件被传递到喷嘴,通过按钮即可将密封脂喷到油管螺纹上。

使用丝扣涂油设备后,不仅能提高管道连接件的密封质量,还能有效减少管道螺纹损坏,防止油管损坏引起的故障。

(3)强化现场规范操作 制定现场质量监督管理体系,建立监督管理制度,规范井下作业规则,全方位的监督管道作业质量,细化找出控制点,分解到具体责任人。严格制定并执行奖惩制度,强化监理现场管理。从而进一步提高现场作业质量,以保持良好的运行效果,控制生产成本,提高整体经济效益和经营效率,延长油井的生命周期。

3 结语

总而言之,油管螺纹粘扣问题是当前石油企业急需解决的问题之一,螺纹粘扣不仅会造成螺纹表面损坏,降低油管的使用寿命,还有可能导致整口油井报废。由此可见,深入探析油管螺纹粘扣现象,找到油管螺纹粘扣的应对措施,减少事故发生的概率,具有非常重要的现实意义。虽然现有的措施能起到很好的防治作用,但依旧满足不了石油行业的快速发展,因此,有必要加强新的防粘扣技术的研制。

[1]黄强.油管螺纹损坏原因及对策[J].石油天然气学报,2006,8(4):708-709 .

[2]白鹤,贾宏安,党涛,何石磊,唐俊,张歌.我国油套管特殊螺纹接头质量探讨[J].焊管,2012,9.

[3]张承岭,宋广涛.预防钻具螺纹粘扣策略研究[J].中国石油和化工标准与质量,2011,(2).

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