重点推广项目序号:6
主要完成单位:胜利油田有限公司孤东采油厂
项目内容:
密闭测井当前世界测井工艺发展的趋势。要实现密闭测井工艺,必须解决以下问题:既能保证电缆顺利下井,又能实现电缆起、下井过程中的动态密封;电缆下井后,能长时间密封电缆,做到井口无漏失;具有处置异常情况发生的能力;操作简便,安全可靠,经济实用,具有大面积推广应用的价值。
根据上述原则,在关键防喷技术成熟的基础上,陆续研制成功了密闭抽汲防喷装置,密闭打捞防喷装置,环空测试井口电缆密封控制系统,50MPa高压井口电缆密封控制系统。
一、系统装置介绍
本密封控制系统装置分四个部分:
1、注脂密封控制器
注脂密封控制器包括两部分:
(1)防喷盒部分。防喷盒部分的原理是采用先进的液压盘根密封技术,其主要部件有:防喷盒、柱塞、橡胶盘根及盘根盒、液压管线、手压泵等。液压油在手压泵的作用下,经液压管线进入缸套,达到一定压力后,推动活塞向下运动,压缩橡胶盘根,依靠盘根的塑性变形紧紧地抱住电缆,防止油、气沿电缆外侧缝隙流出,达到密封电缆的目的。
由于防喷盒一般安装在阻流管的上方,因此在通常情况下,橡胶盘根的作用是迫使通过上阻流管溢出的密封脂,进入回流管线,流入废油桶。
(2)阻流管部分。阻流管部分的主要作用是用来平衡大部分的井口压力,其主要部件有:阻流管及外套、中间接头、高压注脂管线、注脂泵、空气压缩机、回流管线等。阻流管是一种内壁光滑的细长钢管,其内径与电缆直径仅仅相差0.15mm-0.20mm。在注脂泵的作用下,高粘度的密封脂经注脂管线,进入电缆与阻流管之间的环形通道,形成很大的压差。
2、防顶防掉装置
防顶防掉装置分两部分:
(1)防顶防冒装置。防顶防冒装置安装在注脂密封器的下方。当井内压力过大,引起仪器上顶时,滑块在仪器上顶的作用下,向上移动,压缩弹簧。弹簧压缩后的反作用力使仪器上顶的速度降低,从而达到防顶的作用。如果仪器上顶的力量过大,导致电缆被拔断时,埋伏在防顶上接头一侧的钢球在井内高压液体的冲击下,向上移动至电缆通道,防止井内液体自电缆通道向上流出,起到防冒作用。
(2)防掉器。防掉器安装在防喷管以下。下入仪器时,转动手柄,打开叉形捕捉板,让仪器通过。电缆可以从捕捉板叉形瓣片中间的槽内通过,不影响仪器起下。仪器上提时,仪器绳把捕捉板顶起成竖直状,直至仪器完全通过后,在手柄弹簧的作用下,捕捉板倒落成水平状,把仪器阻挡在防喷管内,以防重新落入井内。当仪器上顶导致电缆被拔断时,仪器会掉落在捕捉板上,防止仪器落井事故的发生。
3、封井器
封井器又称过电缆防喷闸门(BOP),用来在下入电缆的情况下紧急关闭井口,防止发生井喷事故。
4、辅助装置
辅助装置有:防喷管、天滑轮、地滑轮、吊挂系统等。
二、其它系列防喷装置研制
1996年底CF系列高压井口电缆密封控制系统研制和推广应用成功,在关键防喷技术成熟的基础上,研制成功了密闭抽汲防喷装置、密闭打捞防喷装置和环空测试电缆密封控制系统等系列产品。
抽汲是五十年代兴起的试采排液技术,最初应用于探井试油过程和作业施工试产中。近年来,随着全国各油田的进一步开发,高含水油层及低渗油藏的开发成为当前油田开发的重点。如果用常规采油技术,对一些低产井、边缘井和零散井来说,显然经济效益很低。采用抽汲技术,不失为一种投资少,见效快的好办法。关键问题是要解决钢丝绳反复高速通过密封盘根时的磨损。针对这种需要,研制成功了密闭抽汲防喷装置,很好的解决了抽汲过程中的密封问题。
密闭打捞也是在密闭测井工艺的基础上,经过适当工艺改造而形成的。密闭打捞防喷装置可应用于各种油、水井的掉井仪器打捞,既减少作业次数,又防止了环境污染。
1997年,针对环空测试中的电缆密封问题,研制成功了环空测试电缆密封控制系统,自行研制成功了偏转防喷测试装置,实现了抽油机井的不停机测试。
1997年下半年,研制成功50MPa高压井口电缆密封控制系统,使该装置的应用范围扩大到50MPa。