带压作业闸板防喷器关键部件的有限元分析

带压作业闸板防喷器的关键部件是密封胶心和壳体,分别采用尼龙与帘线-丁氰橡胶复合材料和合金钢锻件制造。以SolidWorks及Cosmos有限元软件为平台建立了数值模型,对胶心和壳体进行了受力数值模拟计算。计算结果表明,在20MPa的压力作用下,胶心接触压力最大值位于尼龙下端棱角位置,达9.7MPa,橡胶翼板无明显应力集中现象,胶心结构强度满足要求;壳体在系统压力为35MPa时,其内壁最大应力为222MPa,安全系数为2.8,满足设计要求。有限元数值模拟为带压作业闸板防喷器的设计提供了参考依据。     

带压作业闸板防喷器胶芯密封性能分析

利用三维建模SolidWords软件及有限元分析软件ABAQUS,建立了带压作业闸板防喷器胶芯与管柱密封结构的三维简化模型。该密封结构属于组合式密封结构,由丁腈类橡胶(NBR)组成的橡胶基体和超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)组成的耐磨块构成。研究了3种不同封井压力作用下胶芯与管柱之间的应力分布规律。结果表明:在液压封井力为20 MPa时,该闸板防喷器胶芯可用于密封井底压力不超过35 MPa的带压作业环空; 胶芯失效位置主要集中在橡胶基体与上下垫板接触区域及耐磨块圆弧面上靠近中线位置区域,与现场实际应用中胶芯的失效位置基本相符,验证了分析的正确性。     

带压作业防喷器控制装置的改进及应用

带压作业防喷器控制装置用于控制安全、剪切防喷器组,当施工井出现紧急状况时,液控源可使防喷器迅速关闭,降低事故的发生。如果在现场施工中,控制台距离操作人员较远,或出现气源压力低、液压油量不足、蓄能器压力低等故障,就会影响防喷器的开关,甚至引发事故造成不可挽回的后果。通过对液控源进行改进,增加微型控制台和低压、低气源报警装置,将紧急开关和声光报警有效相结合,从根本上解决了这一困扰生产的技术难题,提高了施工安全性。     

原油管道清管蜡堵风险识别与控制

针对原油管道的清管工作中的蜡堵风险进行了识别与分析,提出了相应控制措施,为有效完成原油管道的首次清管通球和后续的管道内检测工作提供安全保证。     

不压井采油管内防喷器关键技术

针对转抽或者检泵过程中需要压井、导致作业时间增加甚至储层被污染这一情况,提出了一趟管柱完成"酸压(射孔)-自喷-机采-检泵"作业思路。根据这一工艺需求,提出不压井采油管内防喷器的总体方案,并对其中大通径弧面密封、可变式球座和阀板关闭可靠性三大关键技术进行了详细分析。管内防喷器将以前多次管柱作业变成一次,缩短了作业时间,提高了作业效率,降低了作业成本,同时避免了压井作业,消除了压井对储层可能造成的污染。最后通过试验对工具结构设计和性能进行验证。试验中,防喷器整体密封压力≥35 MPa,阀板密封压力≥10 MPa,阀板反复开关次数≥10次。试验结果验证了工具结构设计的合理性和性能的可靠性。     

低矮型不压井作业用环形防喷器研制

在不压井作业时,现有的环形防喷器存在外形尺寸大、价格昂贵、不适合在带压作业装置上使用等问题.研制了一种低矮型环形防喷器.利用有限元分析方法优化了胶芯和壳体的结构和参数.该环形防喷器可密封φ40～φ178mm的管柱,对于φ73、φ89 mm油管,静密封压力分别为21、25 MPa.对于14 MPa以内油水井,该环形防喷器过φ73mm（27/8英寸）油管和φ89 mm（31/2英寸）油管的接箍个数分别为7个和9个.满足带压作业施工要求.     

管道带压开孔连头技术在吐哈油田的应用

管道不停输带压开孔连头技术与传统的管道连头作业相比,具有显著的优点开孔在全密闭状态下进行,无油气泄漏,原装置可正常运行,作业时间短,通常仅需3小时,该技术在吐哈油田改造工程中应用,取得良好效果。文章介绍了该技术的机具配置、作业程序、安全措施及应用效果。     

球形防喷器

球形防喷器有一个南瓜形的胶皮芯子,它能密封钻杆和方钻杆的任何部份,同时还可在钻柱起出后关死井眼。图1表示球形防喷器全开状态,南瓜胶心能扩张到通径尺寸,并完全松驰。液压油从活塞下部泵入使活塞上走,这就可使南瓜胶芯挤压而形成密封。     

带压补焊器

实际生产中的压力容器与管道常常会因腐蚀、应力等原因发生泄漏现象。为了保证现代化的联动生产线(如石油化工、电站锅炉等)的连续运转,减少和避免经济损失,就需要不停产进行抢修,这就需要解决在压力下(甚至是在高压下)进行补焊的技术。在过去,带压补焊常被认为是不可能的事。虽然采用过一些办法,如用石棉绳小木块等将漏处堵死而后再焊,或用锤和扁铲将孔砸死后再焊等等,但都只能用在泄漏极小,泄漏极轻微的情况下。如果泄漏孔较大,泄漏介质的压力较高,流速较快则这些办法就都无能为力了。近年来在石油化工企业中常采用这样一种带压补焊的办法(如图1),即先将阀门打开,放空泄压,然后将补焊板周围焊满,再将阀门关死。这种方法虽然能止漏,但存在三个问题:     

带压堵漏技术

通过对带压堵漏技术的工作原理、技术要求、工序和安全防护的介绍，使更多的同志能运用带压堵漏技术，消除石化企业生产过程中的安全隐患。     

供水管道带压补焊

介绍了对供水管道带压补焊采取的塞砸焊接法、套螺丝焊接法、加套管焊接法的操作方法及注意事项。实践表明，这三种带压补焊方法效果很好。     

带压更换采油树技术

为解决传统方法更换生产井和注水井采油树下总闸门时存在的施工周期长、作业成本高、易造成储层污染的问题,进行了带压更换采油树技术研究。从封堵油管、密封井口、下入和起出油管堵塞工具入手,设计了能承压35 MPa的油管堵塞器,抗拉240 kN的打捞筒,最大拉力157 kN、最大推力227 kN的双向液压缸和抗内压70 MPa、密封压力35 MPa的防喷管等关键工具,制定了带压更换采油树工艺流程,形成了带压更换采油树技术。带压更换采油树技术在大港油田ZH4×2井进行了现场试验,与未应用该技术的油井相比,占井周期缩短约20 d,提前恢复注水约400 m3,节约费用约7.8万元,并且有效避免了储层污染,保持了油藏的注采平衡。这表明,带压更换采油树技术能显著缩短作业周期,降低作业成本,具有广泛的推广应用前景。      

供水管道带压补焊

介绍了对供水管道带压补焊采取的塞砸焊接法，套螺丝焊接法，加套焊接法的操作方法及注意事项。实践表明，这三种带压补焊方法效果很好。     

输气管道带压补漏新工艺

在天然气的采输过程中,虽然很重视对输气管道的管理和维修,但由于种种原因,管道的刺漏时有发生。为了提高补漏工艺,确保正常生产,我们经反复试验,搞成功了带压补漏新工艺。     

防喷器领域的最新进展

在防喷器领域, 尽管确实在经历着变化, 但是其变化没有像其它一些技术那样发展迅速。在体积减小、质量减轻而材料性能持续提高的同时, 防喷器设计仍然遵循着最原始的闸板式防喷器的基本原理。这里介绍国外三大防喷器制造商Hydril, Varco和Cameron公司在防喷器技术及设备上的最新进展情况。     

大型原油卸油管线新型防憋压技术的工业应用

介绍了中国石化海南炼油化工有限公司大型原油卸油管线,处于静止状态时,由于日晒时间长,原油受热膨胀,管线压力上升,有可能造成管线憋压、泄漏的风险;处于输油动态状态时,若出现原油罐入口电动阀故障关闭等意外事故,也可能造成管线憋压、泄漏的风险,属于本质不安全.因此,提出并实施了新型防憋压技术,保证了原油卸油管线的本质安全.     

带温带压粘接堵漏技术

介绍了化工设备带温带压粘接堵漏的常用方法及其影响因素。结合实例，阐述了该技术在化工设备运行状态下的应用情况。     

带压作业装置技术发展

介绍了国内外带压作业装置的技术现状,对带压作业装置关键技术管柱内压力控制、油套环空压力控制和管柱上顶力控制进行了分析,并提出了带压作业装置的发展方向,可为带压作业装置的技术发展提供借鉴。     

注入法带压堵漏技术

在注入法带压堵漏技术中,关于应用操作方面国内外均有较多的报导;但有关机理问题,至今还未有人论及。本文拟就这两方面,试谈一些粗浅看法,并对该所研制的几种密封剂作一简单介绍。