井控装置的配套与应用.docx

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井控装置的配套与应用

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魏爱建

【摘要】井控是实施油气井压力控制的简称，井控装置泛指实施油气井压力控制所需要的一整套装置及专用工具，是井下作业施工必须配套的设备。在井下作业中，因各种原因发生的井涌、井喷现象，如果处理、控制不及时，导致井喷失控，不但使井下情况复杂化，还造成油气资源破坏，环境污染，甚至设备损毁，人员伤亡。作业中，搞好二级井控，及时控制井喷，避免井喷失控，保证施工安全，必须有完善的井控配套装置。为了能够更进一步做好井控工作，满足井控技术的需要，我们从井控装置入手，引进新工艺，实施技术创新，根据生产需要，对装备进行工艺改进等，从而解决施工中存在的井控安全隐患，以及井控安全与生产之间的矛盾。

【关键词】井控装置；研究；改进；应用

一、抽油杆液压封井器的引进及应用

在作业施工起下抽油杆过程中，会由于多种原因造成井内压力失衡出现溢流或井喷现象，以往为了不影响施工进度，在确定安全的情况下冒喷起下抽油杆，造成环境污染、施工人员身体受到污染的危害，在溢流量突增的情况下不能及时关井，造成井喷失控。经过多方面考察，认为型号为HSRW1-14MPa液压抽油杆封井器比较适合采油五厂油井作业施工的需要，引进并推广应用。

（一）主要技术参数

密封最大工作压力：14MPa；

钢件最小通径：62mm

胶筒自由通径：62mm

液控压力：0-25MPa

适用抽油杆尺寸：3/4、7/8、1

（二）结构（图1）

由承压法兰、油缸套、连接法兰、活塞胶芯总成、氮气缓冲器及液动系统等组成。

（三）主要特点及适用范围

（1）在抽油杆柱上带有扶正器或变径时，可密封起下抽油杆的管杆环空；

（2）当注入压力适当时，胶芯内径可通过其内的抽油杆柱外径发生变化，可实现对起下抽油杆柱的动态密封；

（3）当井内有抽油杆时，密封的管杆环空压力达到一定值时，活塞可隨其压力升高而自动压缩胶芯产生径向收缩，达到密封环空的目的，环空压力越高，胶芯密封程度越好；

（4）可用独立的远程液压控制系统进行控制；

（5）可实现抽油杆本体和接箍通过封井器时的动态封井。

（四）现场应用情况

该封井器适用于修井作业过程中油管内有抽油杆时的挤堵、带压洗井、带压起下抽油杆等带压作业，引进后分别在H47-29、H63-5、H5-92、QC44、H12-129共5口井上使用，性能良好，很好地解决了杆管环空出现的溢流或井喷，控制井喷失控的发生，封井器内的胶芯还起到刮去抽油杆本体上的原油或脏物的作用，改变了井口工作环境。

二、电缆扶正器的研制及应用

在电缆射孔施工中，通常会由于井架不对中及射孔电缆自身重心不稳，导致下入井内的电缆不居中，其危害主要有：1）、偏移的电缆在起下过程中会磨损防喷器闸板前密封胶皮，胶皮受磨损坏，造成防喷器闸板不密封；2）、发生井喷时，由于电缆不居中，影响抢险时间。电缆扶正器能对射孔电缆起到扶正作用，使电缆始终处在防喷器通径的中心位置。

（一）结构原理（图2）

电缆扶正器由本体、调节丝杠和电缆扶正块组成。调节丝杠与电缆扶正块连接，安装在扶正器的本体上，本体上固定有螺栓，通过固定螺栓与防喷器法兰连接，固定牢固后将下入井内的射孔电缆放入扶正块内，旋动调节丝杠作轴向移动，带动扶正块轴向移动，迫使射孔电缆处于防喷器通径的中心位置。

（二）现场应用情况

工具制作成功后，与电缆射孔防喷器配套使用，将电缆控制在防喷器通径的中心位置，避免了下入井中的电缆对防喷器闸板前密封胶皮的磨损，消除了安全隐患，防止井喷失控的发生。

三、旋塞旋扣扳手

旋塞是作业施工常用的内防喷装置，其本体外形为圆柱形，对其安装、拆卸的工具用的是管钳，通常出现打滑、花费时间长等问题，不但影响抢险时间，还不易保证安装质量。根据旋塞的外形特征，制作了旋塞专用旋扣扳手，以满足井控安全的需要。

（一）结构原理（图3）

旋扣扳手主要由壳体、牙块、手柄、固定螺栓等组成。壳体为两半，用轴连接，可180°旋转，壳体内部分布4个固定的牙块，两壳体合起后内径略小于旋塞外径，壳体外壁有2个对称的手柄，开口处有可活动的螺栓。

使用时，将旋塞扳手的壳体打开，选旋塞本体合适的位置进入扳手壳体内，关闭壳体，将螺栓上紧，壳体内牙块在径向力的作用下咬紧旋塞外壁，推动手柄，实现旋塞的上扣和卸扣。

（二）现场应用情况

旋塞旋扣扳手弥补了常用工具——管钳上卸圆柱体存在的缺点，现场安装、拆卸旋塞时使用旋扣扳手，能够快速地完成上卸操作，为抢险赢得了宝贵的时间，同时避免了大扭矩上卸扣时因管钳打滑对操作人员造成的伤害。

四、井控装置的改进

（一）防喷器扩径

为了保证井控安全，在正常起下管柱及措施井作业施工时，必须安装防喷器，原来使用的防喷器通径为180mm，350型井口油管悬挂器无法通过，需要将防喷器拆卸后再安装油管悬挂器，不但影响施工进度，增加施工人员的劳动强