注水井堵塞器投捞助推器的研制与应用

雷莹（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

目前偏心注水井，特别是聚驱和三元驱偏心注入井在投捞堵塞器过程中，为克服下行阻力，保证一次投捞堵塞器成功[1]，往往需要在投捞器加装不同规格加重杆（300 mm、600 mm）。在攀爬测试防喷管和起下投捞器时，由于仪器加重，在一次投捞不成功情况下，操作强度成倍增加的同时，安全隐患也大幅增加。特别是在冬季防喷管结冰的情况下，容易发生跌落、砸伤事故，造成人身伤害。针对此问题，研制出注水井堵塞器投捞助推器并在现场应用。

1 结构与原理

注水井堵塞器投捞助推器（图1）总长为600 mm，最大外径为44 mm，该装置与常规注水井用偏心投捞器连接[2]，投捞堵塞器过程也与常规操作完全相同。下井投捞堵塞器时，初始状态为快装接头下端顶杆位于滚轮高点处，连杆和短柱塞位于下止点，并处于锁紧状态。当需要对某一偏心配水器进行投送堵塞器时，先将仪器下放通过该配水器，上释放爪（单向扭簧结构）可向上转动，锁轮不动作；然后上提至配水器工作筒时，上释放爪遇阻，内收至仪器内部，此时快装接头的顶杆沿滚轮圆弧运动至小凹槽缓冲点位置，同时下释放爪（单向扭簧结构）向上翻动转出仪器外部，在扭簧作用下不影响仪器上提动作。仪器上提距离配水器适当位置（小于常规7 m），再下放仪器对配水器偏孔投送堵塞器。当下放经过配水器φ46工作筒时，下释放爪遇阻内收，不凸出仪器最大外径，此时快装接头顶杆在大压紧弹簧作用下运动至滚轮的低点凹槽内。快装接头内部钢球失去支撑外扩，连杆和短柱塞在释放弹簧的作用下向上运动，将主体内液体通过上接头的排液孔向上加速排出。根据牛顿第三定律，井液对仪器产生大小相等的向下推力，从而帮助仪器下行，达到加速投捞的目的，提高投捞效率和成功率。

图1 投捞助推器结构示意图

根据物体浮沉条件，革新前采用增加密度加重的方式（300 mm加重杆增重15 kg），依靠一定的投捞距离帮助投捞器下行[3]，不仅增大了操作难度和安全隐患，而且投捞效率比较低[4]；革新后采用反冲原理，帮助仪器通过配水器工作筒时加速下行，属于新结构新设计，操作更加方便可靠（图2）。

图2 革新前（左）与革新后投捞器结构对比

2 现场应用

目前该投捞助推器已在测试队应用25 井次，现场操作强度明显减小，投捞动作灵活可靠，观测助推增量可达到0.3～0.4 m/s，应用效果良好。

经济效益：提高投捞成功率，避免异常卡作业，年减少作业8井次，降低作业费用25万元；提高测试效率，一次测试单井减少起下2次，可节约时间1 h，年可缩减人工油料等费用6万元；避免人员操作受伤，按工伤20 000 元/人计算，可省却费用4万元。总计年可创经济效益30万元。

社会效益：采用新结构新设计，利用反冲原理，缩短投捞加速距离，实现投捞器加速下行，减小操作强度；提高测试成功率和测试效率，有效克服原有依靠配重带来的安全风险，具有良好的推广应用前景。

3 结论

偏心注水井投捞堵塞器通常采用连接加重杆方式克服下行阻力，方式单一，操作笨重，而且在搬运及拆装过程中存在一定的安全隐患[5]。投捞助推器利用井液反冲产生下推力，可以在配水器工作筒的合理位置主动释放，提供初始动力，将助推过程从被动变为主动，具有较好的加速效果；不仅可以大幅提高工作效率，而且该装置结构简单，制造成本低，维修方便，具有较好的经济效益。