试验井口在线投球打压装置的研制.pdfVIP

综述专论 试验井口在线投球打压装置的研制 曹建 （中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁 盘锦 124010） 摘要：本文设计了能够在含有高温介质（320 ℃以上，导热油）的室内高温模拟油井上使用的装置。 可以在不拆卸试验井口的情况下，通过关闭热采闸阀，连接电动试压泵来实现试验工具的投球打压坐封， 操作简单。通过设计双重密封结构来满足在介质循环阶段和投球打压阶段的介质密封要求，使用安全。 关键词：热采；投球打压；高温高压；试验井口 TE931.1 A 中图分类号： 文献标识码： 深埋地下的油气层是处于一定的压力和温度下 螺纹，可以通过油管短接与用于解封的移动式举升 [1] 的 。在对油气层的开采中，稠油的开采难度相对较 装置相连。投球管路包括：打压接头、投球管、钢球、 大，各种用于稠油开采的井下工具通常会面临着高 下外套、挡轴、密封垫圈、导向键、内六角圆柱头螺钉、 温 （320 ℃以上）高压的井内环境。而在实验室中模 弹簧垫圈、上外套、丝母、压母圈、压母环、铜垫、 拟井下高温高压工况条件，为各种井下工具提供试 氟圈、切口式氟圈、石墨密封环、压垫、压紧螺母、 验手段，对其在进入现场使用前进行性能测试，可 丝杠和手柄 ；打压接头可连接电动试压泵 ；丝母放 以有效地指导这些工具的设计，尽可能避免因井下 置在挡轴内部台阶处，并用压母圈压紧；压母圈与 工具使用问题而造成的经济损失。 挡轴螺纹连接 ；丝杠套入挡轴中，丝杠上与丝母上 在高温高压模拟油井中进行性能测试的一类比 通过梯形螺纹连接传动，相比普通螺纹，具有强度高、 较重要工具为投球打压坐封类工具。这类工具除了 抗粘扣性好，螺距大、传动效率高等优点；丝杠和 需要模拟井下的高温高压环境，还需提供投球打压 挡轴均插入到上下外套所形成的内腔中；丝杠的梯 坐封手段。这种油井大多采用热介质井内循环的方 形螺纹末端退刀槽顶部设计了一个外凸的变径，变 式，在油井内热介质循环加热达到指定温度后，再 径两边套装铜垫，一端卡在上外套的台阶处，另一 进行投球打压。这就使得油井井口需要配套装置来 端用压母环压紧；压母环与上外套螺纹连接 ；丝杠 实现热介质循环和投球打压两种功能。因此，本文 与上外套不能发生轴向滑动 ；上外套上开有导向槽， 研制了能够同时实现这两种功能的井口投球装置。 挡轴上安装有导向键，使得挡轴与上外套定向滑动 而不发生转动 ；丝杠与上外套之间采用氟圈、切口 1 结构及原理 式氟圈、石墨密封环、压垫、压紧螺母来实现密封 ； 上外套与下外套通过套有弹簧垫圈的内六角圆柱头 1.1 结构设计 螺钉连接固定，并用密封垫圈密封二者之间的端面 ； 装置包括介质循环管路和投球管路。介质循环管 手柄安装在丝杠顶端控制丝杠的旋进与后退。 路包括 ：接头、三通、热采闸阀、管体、卡箍、密 1.2 工作原理 封垫环、法兰盘和螺栓，法兰盘通过螺栓与油井井 介质循环管路装有热采闸阀和三通，能够提供 口连接固定；管体与法兰盘之间放置密封垫环，并 井内高温导热油循环井口流道，投球管路装有投球