超长冲程井口密封装置的研制与应用

目前常规井口密封装置多用于抽油机悬点在井口以上的情况,若用于长冲程采油,则地面需配套高架结构,存在稳定性差、起下困难和成本高等问题。为此,研制了超长冲程井口密封装置。该装置采用长密封管补偿对接方式,布置在井口以下,可满足12 m超长冲程抽油需要;采用软、硬组合双级密封方式,具有较好的耐压与密封性能。胜利油田5井次的试验结果表明,该装置在整个试油周期内工作时间长,密封良好,平均泵效达71.6%。     

水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置

为解决水平井注蒸汽测试中高温高压下动密封和连续管注入头超温问题,成功研制了水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置。该装置采用二级密封及长密封段自密封方式,采用耐高温氟橡胶、碳纤维及钢垫的组合形式做密封件,采用耐350℃高温导热油自动控制加压密封件,采用水循环冷却管给连续管、密封系统降温,可确保起下时注入头不超温和施工安全。在测试起下过程中,2口水平井井口注汽压力均在13 MPa以上,井口防喷密封装置未发生蒸汽泄漏,注入头处温度低于120℃,完全可以满足高温高压下用连续管测试施工要求。     

长冲程抽汲作业钢丝绳密封技术综合分析

介绍了几种钢丝绳井口密封装置的工作原理,通过对密封效果的对比,综合分析了钢丝绳密封的关键技术,提出采用旋转密封以及分级密封结构,是研制密封效果好、使用寿命长的钢丝绳密封装置的方向。     

海洋水下井口装置密封技术研究

密封技术是水下井口装置的关键技术之一,密封性能的优劣直接影响并决定整个海洋石油开采系统的安全性和可靠性。介绍了国内海洋水下井口装置密封技术现状,尤其对美国VetcoGray公司的VX、VX-2、VGX、VGX-2、VT、VT-2等垫环密封和SG-LTR环空密封、DrilQuip公司的环空密封以及Aker公司的环空密封的结构技术参数和性能特点进行了重点分析研究。同时阐述了海洋水下井口装置密封的设计与制造关键技术。指出井口头密封的双密封面结构和球面密封面结构技术先进;环空密封的全金属密封、压入安装方式具有承压高、工作可靠、寿命长的优点。最后建议借鉴国外海洋水下井口装置密封的结构特点,加大科研力度,做好试验设施建设,以推进海洋水下井口装置国产化进程。     

105MPa抗硫井口装置研制与应用

针对高压及含硫化氢(H2S)、氯离子(Cl-)等强酸性环境对井口装置性能的要求,研制了105MPa抗硫井口装置。该井口装置采用十字双翼型结构,同时对金属密封、芯轴式悬挂器、顶丝总成等进行了创新设计。现场应用表明:该井口装置性能完全满足酸性环境下的工作要求,安装操作方便,密封效果好,工作可靠。     

不动管柱热采井口光杆密封装置

针对稠油热采层位连通的井在注汽过程中井口高温高压蒸汽刺喷造成频繁作业、停抽时间长、注汽成本高的问题,研制了一种耐高温、高压的不动管柱热采井口光杆密封装置。采用该装置不需动力设备,也不用起出油井管柱、拆装井口和移动抽油机,便可实施安全注汽,井口更换盘根时无需排空放压,同时还能起到二级盘根密封和自润滑的作用。该装置在胜利油田应用20余套,成功率100%。因作业造成的占产时间由原来的3.9 d缩短为19 m in,并大大减轻了劳动强度。     

抽油机井口密封装置效率的研究

抽油机井口密封装置所消耗的密封功率虽然只占抽油机所消耗总功率的一少部分,但是随着密封装置结构型式、密封材料、润滑条件和填料压盖加载力的不同而有较大差别.为使井口密封装置降低功率消耗,提高效率,进而提高抽油机系统效率,本研究采用不同密封材料、不同润滑条件在实验室和试验井上对井口密封装置密封功率进行了测试,计算了效率,并对进一步合理使用井口密封装置提出了建议.     

国外井口密封技术现状——金属密封

井口关键部位的密封设计是井口安全性、可靠性的重要保证,通常作为国外气密封井口选择的重要依据之一。而国内对气密封井口技术的研究和认识较少。为此,对比分析了Cameron、FMC和Aker等3家国外知名公司井口关键部位密封的结构、激活方式和技术特点等,阐述了国外气密封井口的密封技术现状,指出国外气密封井口关键部位均采用金属对金属的密封方式,密封结构为独特的专利结构,激活原理类似,密封技术各有特色,设计先进可靠,经现场验证无论在低压还是高压下均表现出优良的气密封性能。国外井口金属密封先进的设计理念和技术可为国内井口设计提供参考和借鉴。     

新型抽油机井井口密封装置在孤岛油田的应用

孤岛油田采油厂主要的举升工艺是有杆抽油机井采油系统,许多稠油井、注聚井、偏磨井等经常出现井口密封不严的问题,ZZYWWY-1型抽油机调偏抗磨井口密封装置较好地解决了目前抽油机井井口密封存在的问题。该密封装置具有抗腐蚀、防偏磨、防断杆、密封性能好等特点。文章介绍了该密封装置的结构、性能以及在孤岛油田的现场应用情况。     

探井超长冲程高效排液技术研究

针对目前深抽、稠油以及高含气探井在试油过程中存在抽油泵泵效低、试抽效果差的问题,研究了探井超长冲程高效排液技术。该技术主要采用超长冲程抽油泵、双级井口密封器和超长光杆等工艺,配套应用压裂后抽油泵专用防气装置和探井连续试油排液装置,可减小气体影响,提高冲程利用率和抽油泵的充满程度,从而提高抽油泵泵效和试油效率。探井超长冲程高效排液技术在胜利油田探井中成功应用8井次,φ44 mm超长冲程抽油泵最大下深2 600 m,施工成功率100%,与同泵径的常规泵相比,其平均泵效提高20%以上。     

YJMF-2型注抽两用保洁式井口密封装置的研制

针对以往所使用的注蒸汽热采油井井口密封装置存在操作维护困难，容易失效、造成泄漏的实际情况，研制了YJMF-2型注抽两用保洁式井口密封装置。该装置采用了3级密封结构，一、二级密封只在油井注汽时使用，可承受25MPa的高压，三级密封在油井抽油时使用。该装置一、二级密封使用改性石墨橡胶密封件，可耐450℃高温。第三级密封使用了环块拉簧式软金属密封件，可大大减少摩擦阻力，起到节能的作用，同时也大大延长了密封件的使用寿命，从而大幅度地提高了注抽两用井口密封装置的使用寿命和可靠性。该装置带有保洁机构，即使在抽油过程中出现渗漏，也不会对环境造成污染。     

一种新型冲砂自封装置的研制与应用

现有高压自封装置不能防管柱偏磨,易造成密封失效;且结构复杂、重量大、高度过高,造成井口安装与操作不方便。针对此问题,研制了可调偏高压自封装置,采用整体式胶芯、对半式壳体结构,设有调偏机构。经现场应用表明,该装置具备高压自封功能,安装方便、轻巧实用、可调偏、密封效果好,能满足冲砂施工中密封井口要求。     

一种新型井口密封装置优化设计及应用

通常,水平井洗井冲砂采用反循环作业工艺,使用井口密封装置封闭钻具与井壁的环空。胶芯作为井口密封装置的核心部件,一旦密封失效,将导致整体作业失败。研制一种新型井口密封装置,分析胶芯在几种典型工作状态下的受力与变形规律,开展胶芯密封机理研究。利用有限元法对胶芯关键尺寸进行优化设计,并进行测试研究,对于提高密封装置的使用性能及寿命具有重要指导意义。     

新型抽油机调偏抗磨井口装置的研制与应用

孤岛油田的主要采油工艺是有杆抽油机井采油工艺,许多稠油井、注聚井、偏磨井等经常出现井口密封不严的问题。介绍了ZZYWWY-1型抽油机调偏抗磨井口密封装置的结构、性能以及在孤岛油田的现场应用情况。该密封装置较好地解决了目前抽油机井的井口密封问题,具有抗腐蚀、防偏磨、防断杆、密封性能好等特点。     

金属密封油管头在热采井口装置中的应用

针对新疆油田现役稠油热采井口装置的油管悬挂方式和密封机构上给后期的维护和保养带来的诸多不便,我们设计了金属密封油管头装置,并在热采井口装置得到应用。该装置密封可靠,能够适应新疆油田地区高温、高压的热采工况,并且在后期的维护、保养过程中能够实施有效的井控,也能够满足实施带压作业的要求。     

抽油井光杆密封装置

影响抽油井光杆密封装置的工况条件主要有以下几个方面:光杆与井口不同心,光杆表面粗糙、不光滑,因游梁式抽油机的运动特性而导致液流对光杆密封装置内部盘根作用力不稳定.设计时应根据实际井况,选择合适的密封和调偏机构,以满足光杆密封的需要.实践表明,对于解决光杆偏斜、采油井口压力波动较大的井,采用调偏机构和具有自润滑、液体自封功能的盘根十分有利;对于抽油杆与井口对中良好且井口压力稳定的油井,应尽量采用常规固定式结构,以降低成本,保油增效.     

有杆抽油机井口光杆密封及其发展

井口光杆密封装置是有杆抽油系统不可缺少的重要装备,密封则是密封装置的重要组成部分。本文就影响密封圈的密封效果及寿命的因素、密封圈的形状及材质作了介绍,并对光杆密封装置密封的发展及使用提出了７点建议。     

超长冲程杆式抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在深井举升过程中存在系统效率低、泵效低、漏失量大和气体严重影响泵的充满程度等问题,研制了超长冲程杆式抽油泵。该抽油泵采用长柱塞对长泵筒的组合方式,最小密封段达到1.2 m,实现了12 m超长冲程抽油;采用软、硬相结合的密封方式和六爪锁紧装置,提高了抽油泵的密封性和锚定的可靠性。3口井的现场应用表明,该抽油泵应用效果良好,实施成功率100%,与常规抽油泵相比,提高泵效均在12%以上。     

稠油热采井口光杆自动调偏密封装置

鉴于目前稠油井口在用的光杆密封器存在结构复杂、制造成本高、密封效果差、寿命短、不具备高温、高压工作能力等问题,研制了一种新型稠油热采井口光杆自动调偏密封装置。该装置包括自动调偏部分、光杆扶正保护部分、盘根碎屑过滤部分和防盗卸部分,保留了原有稠油热采井口光杆密封器的优点,同时又克服了原有技术存在的不足,使稠油热采井口真正成为安全、清洁无污染的生产井口,适用于稠油热采井口和其它所有抽油井口的光杆密封。     

一种腐蚀井口的现场修复处理方法

位于塔里木盆地的M4井，由于三类封井时间较长，造成套管头上部法兰钢圈槽严重腐蚀。借鉴“O”型橡胶密封圈在油气井井口装置、井下工具中静密封的应用，设计加工了密封套装置，成功恢复安装了该井的井口装置，为腐蚀井口的现场修复处理提供了一种可行的技术方案。