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采油树井口装置故障及处理方法

2020-08-22 17:40:51

  采油树井口装置故障及处理方法

  井口装置是油井生产枢纽,是整个石油井组成的地面部分。无论是自喷井口装置还是抽油井装置,它们的主要功能是悬挂油管柱,承受井内全部油管柱重量;密封油管、套管环形空间,保证各项井下作业施工的顺利进行,控制调节生产录取资料和日常管理等。故井口装置的性能好与坏对石油井的关系很大。随着油田开发时间的增长,由于自然条件,外界以及人为因素等,会在不同程度上损坏井口设备,为了维护石油井的正常生产,找出石油井口装置损坏的原因,分析影响因素,及时修理,是修井的一项重要工作。

  一、井口故障的种类

  由于井口类型不同,井口装置的种类繁多,每口井的具体情况又有所不同,所以井口装置出现故障类型也很多。但是,井口故障可以用“刺”“漏”“坏”“死四个字来概括。其主要现象如下:

  1.刺

  这类故陈现象的表现是闸门、法兰及连接处往外刺油或刺水。一般在油井上较少,在水井上较多,这是因为进行注水时,地面泵压很高。因此,对于设备的性能、耐压要求等都很严格。如果井口装置中有个别部分密封不好或垫圈损坏等,就容易造成井口刺。也有的因为长期高压注水使设备腐蚀严重,密封部件失去作用,出现刺的现象,使油水井无法正常生产。

  2.(渗)漏

  这种故障是井口装置部件有渗或漏油(或水)滴现象,是由于设备的长期使用性能变差,或者因为维修时丝扣部分受到损伤,没有上紧扣等,使井内高压液体渗或漏出。出现这种现象,不仅污染环境,不便于管理,影响油井正常生产,且还是不安全背头,容易引起大事故。

  3.坏

  设备或部件受到损坏,会使井口装置的作用减低失灵。造成井口装置(或设备)损坏的原因,主要是平时生产与维修不慎碰坏,也有在井下作业修井过程中损坏的。因为管理体制不当或违犯操作规程,也会损坏井口设备。

  4.死

  这类故障现象是设备不灵活或坏死,其原因是由于磕碰敲击,或者失去维修与润滑而锈死,也有因污染易腐蚀液体未除净所引起的。使之井口装置操作不灵活,甚至失去了作用,影响生产及作业施工的顺利进行。如井口闸门的闸板脱落,丝扣撞弯与锈死等,都不能正常使用。

  二、井口故障的原因

  井口装置的原因是多方面的,主要的原因有以下几个方面:

  (1)设备本身质量差。

  (2 )维修保养不及时。

  (3)违犯操作规程而损坏。

  (4 )措施不得当造成的损坏。

  三、井口故障的一般修理方法

  1.换采油树

  随着工艺技术水平的不断提高,采油树型号越来越多。由于采油树的结构型号的不同,修井的方法和步骤也不相同。为了提高开发效果,实现在保持压力下采油的开采方针,油田现场经常进行的是将无顶丝法兰采油树更换为装有顶丝法兰的采油树。按现场修换采油树的种类和方法的不同,主要分为以下两种方法:

  1 )顶丝法兰采油树修复方法

  (1)作施工设计。根据施工井的具体情况和需要修复的内容,按照施工的目的和要求,编写施工的具体内容、方法和步骤。同时,编写出技术安全措施。

  (2)下投油管堵塞器。首先关闭采油树总闸门,用放喷管配合将堵塞器投入井内,用高压洗井车憋压,当确实证实了油管通道已被堵死(密封),方可进行下道工序。

  (3)抬井口。当证实了所投堵塞器密封后,采取用试放溢流观察,当井口无喷时,应抓紧时间拆卸采油树井口螺丝,将采油树拆除。

  (4)修理或焊接。按照施工要求的项目进行修复工作。

  (5)安装采油树。当井口部件设备修复后,应抓紧时间安装好采油树,(在暂时不能安装上采油树时,也应盖好井口)一定注意上紧顶丝法兰上的顶丝.防止由于井内高压造成的油管。上顶,使油气窜出等。

  (6)打捞堵塞器。当井口故障修复后,利用动力设备打捞出井内堵塞器,重新投产。

  2)无顶丝法兰采油树的修复方法

  顶丝法兰采油对和无顶丝法兰采油树的主要区别是:前者可以与不压井、不放喷井口装置组合成不压井设施,可以采取不压井作业:而后者无不压井不放喷井口装置设施,不能使用不压井作业。因此,两种采油树的修复方法不同。

  无顶丝法兰采油树的修换方法,是在现场根据井的具体条件与设备物质情况而定,一般常采用如下两种方法。

  (1)压井防喷更换法。

  这种方法是利用压井的作用来获取顺利的施工条件,其具体步骤是:压井、拆换井口一采油树、替喷洗井合格、重新投产。

  这种方法的优点是由于采用压井液压井,施工时井内高压液体比较稳定,安全可靠,不易发生井喷事故。但它的缺点是由于压井要使用压井液(特别是高密度压井液),不仅造成物质的大量消耗,也容易将污染物注入油层,堵塞油流通道,使油井(或水井)修复后产油(注水)量降低。

  (2)封隔器卡封更换法。

  采用这种方法更换采油树的原理是利用封隔器的封隔作用,配合并内(油管工作简与堵塞器>和井口(井口控制器)的不压井不放喷作业装置,使井简内的油气暂时喷不出来,以代替压并作业,进行更换井口采油树。

  这种修复方法的优点是不用压井作业,既避免了压井过程中压井液对油层的浸害,也节省了资金。同时无须进行压井工作,故不存在压住与压不住井的返工及误工现象,可以缩短施工时间,提高施工效率。但这种方法存在缺点,一是一旦封隔器或水力锚工作失灵,会造成井喷或人身事故的危险,二是水力锚卡住套管壁容易伤害套管,施工中要装与卸两次不压井不放喷井口装置,工序复杂等。

  2.处理套管四通的技术

  油井套管四通位于采油树总闸门之下,当其损坏或需婴更换时仅靠井口装置是无法控制井内油气流的。故其处理与修复方法与处理无顶丝法兰井口装置的处理方法基木相同,有两种方法:一种是采用压井防喷修复法;另一个是采用封隔器卡封修复法。但是,考虑到采用后面一种方法有潜在不安全、不可靠的缺点,如果采用这种办法更换四通时万一处理不当,就必将造成大的事故。所以,一般修复与更换套管四通时都采用前面一种方法,即压井防喷修复法。特别是对于地层压力大、产量高的油井,这一点更应特别注意。

  采用压井防喷修复法处理套管四通的具体施工步骤是:

  (1)压井,压井液及压井方式应根据井的具体情况来确定。

  (2)拆卸井口控制器法兰螺丝,吊开采油树。

  (3)起出井内油管。

  (4)电焊割掉原来安装曾通套管四通的法兰,换上新的或带顶丝法兰,以便安装新的井口装置。

  (5)在新焊接的套管法兰,上,装上带顶丝法兰盘的套管四通。

  (6)下入完井管柱(岩此完井管柱不能代替替喷管柱用,应在此前专下一次替喷管柱),将井内压井液替净。然后用不压井不放喷井口装置起出此替喷管柱,再下完井管柱。

  (7)坐好采油树,上紧所有螺丝,特别是顶丝法兰盘上的顶丝,以防替喷后井内高压油气流_上顶油管柱造成井喷。

  (8)用完井管柱(或专下的替喷管柱)进行替喷洗井合格后,便可以进行重新投产。

  3.处理套管四通应注意的事项

  (1)井口电焊要办理油井井口用火手续,备齐消防设备和工具,且焊割肯定在井内液流稳定,井口无油气喷溢或油气显示时方可进行。

  (2)拆卸采油树后,注意钢圈等部件的存放,以防磕伤,注意螺丝及小件工具不能丢失与落井。装采油树时应注意对正轻放,以防砸破钏圈或其他部件,造成井口漏失而返工。

  (3)吊起采油树时,应防止掉落砸伤人员及井口设备。

  (4)如果需要更换或割焊的部分过低时,为便于电焊操作,事先应挖好圆坑,以缩短在井口用火工作时间,且能保证质量。

  (5)割焊井口前应仔细丈量尺寸,割焊后应准确校正油补距。

  (6)对于壁厚较厚的套管焊接应采取对焊;对于壁厚较薄的或腐蚀严重的套管,应用大于原套管直径的套管进行套接焊牢。

  (7)所选择更换井口的套管,其内径要与原井套管内径相同,岩大于原套管内径时,在原套管顶部内径上要打斜坡,以防下放井内管柱和工具时遇阻、顿钻及伤损,造成事故等。所选更换之套管内径不得小于原井套管内径。

  (8)一定要保证焊接质量,在对焊口处应焊两遍以上,焊口周围适当增焊一些加强筋,以增加其强度。焊接后,要进行通井及试压检验,即要求保证焊接正直不偏斜,又要承受额定压力不刺不漏为合格。

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