1 捞油方式简介和革新原因
捞油作业是针对一些老井、低产井等已不具备机采价值的油井进行的抽汲作业, 源于试油作业环节中的一个过程, 经过不断的发展, 已变成一个独特的采油方式。在江苏油区使用车载式移动捞油设备能较好的满足捞油作业的方式、方法和简洁、持续的要求。但在作业前后期间拆装井口较为耗时:在抽汲作业工序前, 需先将油井上法兰盘的螺丝全部拆开, 并卸下上法兰;抽汲结束后再安装上法兰, 拧紧十二颗大螺丝。这道工序耗时长, 工作强度大, 而且工作效率不高。此外, 这些老井、低产井大多地处偏远乡村, 井口设施处于无人看守的状态, 在地层恢复能量期间, 一旦井口被盗, 不仅给日后的生产带来大麻烦, 而且在安全与环保上会造成更大的隐患。在江苏的联盟庄油田、真武油田、沙埝油田、富民油田等多个产油区, 油井井口设施被盗现象日益严重, 尤其在每年的农忙间隙和传统节日前后这种现象还特别严重。为井口设备的防盗, 我们先后试用过浇筑水泥桩、安装防护网等多种保护井口设施的方法, 但都无法同时满足操作便捷和安全的要求。目前国内多种的防盗井口, 但多侧重于安装抽油机的采油井口防盗, 其装置并不适合捞油作业的快捷和防盗要求。为进一步简化捞油作业准备工序和加强捞油井口设备的防盗消除安全隐患为目的, 我们对传统的捞油井口设施进行了革新。
2 井口设备革新思路
油井井口设施容易被盗, 原因主要是由于井口组件的安装连接都采用标准件。只需使用简易工具卸下螺杆上的一端螺母, 就可以卸下整个螺杆, 固定上法兰的十二颗大螺丝就可依次卸下。对于捞油作业来说, 该过程耗些时间;若是被盗窃者卸下, 井口就处于非常危险的状态。因此我们革新以井口设施拆装的快捷和油井井口设备与产品的防盗为目的, 思路进行转变:一是革新井口设备的连接部件, 避免每次作业前后拆装12条井口大螺丝的工序;二是将所有的普通标准连接方式改进为特殊的防盗连接。
3 井口设备改革措施
3.1 井口安装简捷的改进
将上法兰与下法兰用特殊的防盗螺丝固定, 上法兰连接防盗阀门。每次作业前后不必拆卸上法兰, 只需拆卸上法兰的防盗阀门, 大大减少每次作业前后螺丝的拆卸量, 改过去拆卸12颗井口大螺丝为只需拆卸固定闸门两颗防的盗螺栓和螺纹连接的防盗阀门。
3.2 井口连接部件的革新
上法兰盘的改进。将中间连接阀门部位加厚, 形成一个环型大台阶, 台阶内侧下部车有螺纹;上部虽无螺纹, 但在对称位置各有一个螺纹圆孔, 里边有一个锁紧螺钉专门用于固定阀门。将上法兰盘的螺丝孔车成一个上大下小, 有不同直径和深度的台阶圆孔, 在大孔两端对称位置再各车一个内径较小的半圆形状的固定槽, 用于固定螺丝。
将井口螺杆进行改进。摒弃传统的两端螺纹, 一头为不带螺纹的圆柱体, 外径比上法兰的大台阶孔内径略小, 柱体长度与上法兰的大台阶孔深度相当;在圆柱体外侧沿着轴向, 对称焊有着两个与法兰盘凹槽里的固定槽相对应的半圆柱体, 其尺寸略小与固定槽, 确保这端放入法兰盘凹槽不仅能很好吻合, 并且螺杆顶端平面与法兰盘上表面平齐。这样既使有人想盗窃, 工具在上法兰盘表面也无着力点。圆柱体往下是螺纹。
配套的螺母的变革。螺母采用圆形而非以往的正六边形, 有一定厚度。在轴向外缘也有不同外径的台阶, 上小下大。螺母的大径部分, 再外侧轴向位置也对称依次留有四个半圆的凹形固定槽, 以固定专用工具。螺母外再增加一个内径大于螺母的圆形护套, 与螺母之间有一定间隙, 用于插入专用扳手。圆形护套略长于螺母长度。安装时将护套套住螺母至于法兰盘的下部, 一起旋上置于法兰盘台阶孔内的防盗螺杆用专用扳手旋紧。这样, 即使用管钳等工具也咬不住护套内的螺母, 从而达到防盗效果。
革新后井口防盗螺丝相对传统性井口螺丝的改进点:将两端同样大小安装时不分上下的双头螺纹变为一端大, 有防滑块一端小安装时分上下的单头螺纹;将六角型螺帽改为带护套的圆柱状螺帽;原来拆装时只需普通工具, 革新后要使用特制工具。
连接上法兰的阀门改进。使用暗杆阀门, 将其进行改进。阀门一端焊上一定长度的排气管, 另一端焊上带螺纹的圆形短节短节下端带螺纹, 与法兰盘大台阶内螺纹吻合;螺纹短节上沿着钢体在径向位置对每称位置留有两个一定长度的凹槽。确保将阀门安装在法兰盘上后, 用专用扳手将法兰盘台阶上的固定螺钉旋入并压紧阀门短节的凹槽, 顶住阀门, 限制阀门的继续转动。并且此时阀门短节的上平面与法兰盘台阶的平面平齐, 从而达到阀门的防盗效果。
油井产品的防盗主要是防止阀门被随意开启。在阀门螺杆外加焊了一定外径和一定厚度与长度的护套, 护住正六边形的阀门开关螺母, 这样使用普通工具 (如管钳等) 无法伸进护套打开阀门, 只能用专用的凸形扳手开启, 达到防止油井内原油被盗的效果。
4 使用效果分析
(1) 提高工作效率。使用新型防盗井口装置后大大提高了抽汲前准备工序的工作效率, 降低了井口操作人员的工作量, 实现了井口拆装的简捷。两种状态下的工作情况测试对比。
安装防盗井口前工序: (1) 拆卸井口大螺丝; (2) 拆卸上法兰; (3) 安装抽汲底法兰; (4) 装井口大螺丝; (5) 安装抽汲三通。需2人, 耗时8~10分钟, 作业后井口清洁工作较多。
安装防盗井口后的准备工序: (1) 拆卸两颗固定螺钉; (1) 拆卸防盗阀门; (3) 安装抽汲三通。只需1人, 耗时2~4分钟, 作业后井口清洁工作较少。
(2) 防盗效果显著, 安装新的井口设备后从根本上消除了捞油井口被盗带来的井控隐患。近几年来我们在联盟庄油田、真武油田、沙埝油田、富民油田等的多口捞油井先后安装了新型井口, 防盗效果显著。革新前每年发生十余起捞油井口设备被盗现象, 设备损失累计已达几十万元。安装了新型防盗设施的油井, 再也没有发生设备被盗现象, 更关键的是消除了因井口装置被盗而发生油井失控等重大安全环保隐患问题, 并避免了由此发生的工农纠纷。
5 结语
新型井口目前在江苏所属油区已安装了六十余套, 并逐步向域外海外的捞油业务扩展。随着新型捞油防盗井口的广泛运用, 捞油井的井控安全和环保级别得以提升, 为完善捞油工艺、科学管理油井提供了依据, 更为江苏油田的老井、低产井再生产以及外部市场的进一步开拓创造了广阔的前景。
摘要：针对油井的捞油作业面临的准备工序中拆装井口工作量大, 耗时长, 井口易被盗带来井控的安全和环保问题, 对井口设施进行了革新, 在减少准备工序工作量, 提高效率的同时, 加强井口设备的防盗, 消除安全环保隐患问题。
关键词：捞油作业,井口设备,防盗革新
参考文献
[1] 梁勋生, 等.几种采油井口防盗装置[J].机械工程师, 2004 (6) .
[2] 尚凡玲.井口防护装置的创新与应用[J].油气田地面工程, 2003 (4) .