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一种新型泄油阀(专利)的开发与设计

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一种 新型 泄油阀 专利 开发 设计
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44卷增刊2003年10月中 国 造 船F 01‘44.59。。181 文章编号:1000—4882(2003)S·00235—04一种新型泄油阀(专利)的开发与设计徐文江(中海油服股份有限公司,摘 要一种新型泄油阀是利号为:03200122.3,它是在原泄油阀的基础上,经过改进,使泄油阀的打开方式不仅可以向下砸,而且也可以通过钢丝作业向上震击打开泄油阀。这种改进解决了以往作业过程中可以减少那些不利于油层保护作业程序,节约作业时间。改进后,对于井流体较稀的油井,可以采取原来的方式(投棒或利用钢丝作业)向下砸开泄油阀,对于稠油油井,可以利用钢丝作业工具打捞住后向上震击。改进后的泄油阀,制作工艺简单,不会减少泄油阀的过油面积,不会对油井产量有任何影响,提高了对油层的保护。关键词:设计,专利,石油,工具,修井年 ^ Y r 油阀的功用简介泄油阀是油井生产管柱中的一种常用的井下工具。在修井作业前,通过砸断泄油阀销钉,可以建立油管和环空的流通通道,以便于压井作业和清洗井筒原油。与滑套和测压阀(同样具有建立循环通道功用)相比,泄油阀结构简单,制造成本非常低廉,因此它被广泛应用于油井生产管柱中。2.原泄油阀(可砸式)的结构及缺点在这里,将单纯的可砸式泄油阀称为原泄油阀。其结构如附图1所示。考虑到泄油阀存在几种尺寸类型,因此所有各图都未标尺寸。窄心销钉托环图1原泄油阀结构示意图(主剖图)从图中可以看出,在泄油阀中有一个销钉,作业时下入钢丝工具向下震击或直接向井中投入一根加重杆,可以剪断泄油阀销钉(销钉上具有应力弱点区),从而建立循环通道。而泄油阀下部的承托环可以保证销钉及加重杆等物不落入井底。原泄油阀的这种结构,决定了其有如下缺点:(1)其建立循环通道的唯一方式只有向下砸断销钉。对于轻质原油,粘度较小,无论是下入钢丝作业工具还是直接向井中投入加重杆,都很容易砸开236 中国造船 学术论文泄油阀。而对于稠油,粘度较大,如绥中36—1油田,在砸泄油阀时较为困难。(2)砸泄油阀前必须采取的作业措施不利于油层保护由于稠油油井泄油阀较难砸开,在砸泄油阀前必须采取一系列措施,而这些措施对油层保护非常不利。例如先通过泵吸入口反循环地热水小排量洗井。在作业过程中常发生泵吸入口卡死而不能正常洗通,即便能洗通,由于过油通道较小,只能高压小排量长时间清洗,高压势必会造成洗井液向地层漏失,从而造成油层伤害;有时砸泄油阀前要通过管柱向地层正挤,同样会对油层造成一定的伤害;有时还要浪费大量柴油反循环柴油浸泡,浸泡后再反循环小排量清洗。采取这一系列措施不仅浪费大量作业时间,而且由于这种油井死油(粘附在管柱中不流动的原油)较多,对钢丝或加重杆等具有一定的粘附作用,而导致砸泄油阀失败。例如一采取了一系列措施之后,钢丝作业到达泄油阀位置后,由于稠油粘附作用,冲击力较小,作业36小时才将泄油阀砸开,这种情况在修井作业过程中时常发生。以上两个缺点,导致修井过程中在砸泄油阀时浪费大量作业时间,对尽快恢复油井生产带来不利影响,也不利于油气层的保护,而且也给修井作业带来了不必要的成本支出。3.可捞可砸式泄油阀的结构和优点可捞可砸式泄油阀结构如附图2所示。A 一一一弱点)承托环图2可捞可砸式泄油阀结构不意图从图中可以看出,这种泄油阀带有一个与销钉相连的打捞头,这就给建立循环通道提供了两种方式:既可以向下砸断销钉,也可以利用钢丝作业工具(如住后向上震击剪断销钉。试验证明钢丝打捞工具抓住打捞头所需的冲击力,要远小于直接砸断销钉所需的力。这样无论原油多稠,只要钢丝工具能够下入到位,就能够保证泄油阀被正常打开,可以大大节约作业时间。打捞头的顶部的锥度可以保证打捞头顺利进入钢丝打捞工具中。该新型泄油阀有如下优点:(1)该泄油阀有两种打开方式,特别是对于稠油油井,打捞后利用钢丝绞车配合震击器产生向上的震击力,来剪断销钉,从而打开泄油阀。这种作业方式,对井筒含油条件要求不太苛刻,从而最大限度地减少那些不利于油层保护的作业措施,节约作业时间。(2)如图2所示,通过对A、B、个泄油阀经过改进后,并未减少过流面积。(3)如附图3所示,空心销钉上有两个应力槽,从图4可以看出,空心销钉上的应力槽1与阀芯距离较远,这样无论是向下砸,还是向上震击,由于力臂较长,所需作用力会相应减少,可以保证44卷增刊 徐文江:一种新型泄油阀(专利)的开发与设计 237销钉能够正常剪断。(4)如附图4所示,如果在阀芯提出过程中阀心有遇卡现象,其下部可滑动的扶正片,可以让阀芯充分收缩以确保其被顺利提出。若销钉被卡,其应力槽2变成了远距离点,可以顺利被剪断,保证阀芯能够顺利出井。(5)所有剪断的落物都将落入附图5所示的承托环上,可以在起油管中被全部取出,防止成为井下落物。综上所述,改进后的泄油阀在没有减少过流面积的情况下,提供了两种打开方式,并且能够使作用力更好地发挥作用,对于稠油油井,在某种程度上可以简化现场作业程序,减少对油层伤害,节约作业时间。图3双应力销钉实物图图4阀芯与销钉实物配合情况图5承托环实物图情况中国造船 学术论文 32200122.3),is PM he be by by he an be in as .It be to he be be 972年生,工程师,中海油田服务股份有限公司利)的开发与设计作者: 徐文江作者单位: 中海油服股份有限公司
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