段吉彬---抽油杆防喷刮油装置的研究与应用

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1、抽油杆刮油防喷装置的研制与应用段吉彬(中国石油辽河油田曙光工程技术处作业一大队辽宁盘锦124022)摘要：抽油杆刮油防喷装置的开发研制集成了抽油杆刮油器的刮油去污功能和抽油杆防喷器的防喷功能。可以从根本上解决热采、转下泵、检泵井在起、下抽油杆过程中突发汽窜井喷造成的环境污染和人员烫伤问题。该装置在国内还属于空白，是修井作业行业当中较为先进的技术，在辽河油田稠油区块及国内稠油市场，具有相当好的市场前景。特别是在稠油区块逐步进行蒸汽驱开采及对环境保护越来越重视的时期，该装置是修井作业行业不可或缺的起下抽油杆刮

2、油防喷装置。该文详细的阐述了抽油杆刮油防喷装置研制的背景、技术原理、创新点、试验情况及应用前景。该项目于2010年荣获辽河油田科技创新三等奖。关键词：刮油防喷;修井作业;科技创新1.研究背景目前热采、转下泵、检泵井在起、下抽油杆施工过程中按照技术操作标准要求必须安装抽油杆刮油器，目的是抽油杆刮油去污、防止污染环境和泵管内带入脏物及落物。但是，如果在起、下抽油杆施工过程中遇到突发性汽窜井喷，抢喷时必须先拆卸抽油杆刮油器，才能安装防喷盒或抽油杆抢喷接头进行抢喷。由于汽窜井喷，井内瞬间喷出大量高温、高压汽流，使

3、操作人员难以靠近，很难进行抢喷，往往会造成环境污染和人员烫伤事故，甚至会发生井喷失控事故，造成重大经济损失。为了防止和杜绝以上事故的发生，我们结合现有的抽油杆刮油器和油管防喷器的结构和原理，研制开发了油井抽油杆刮油防喷装置。该装置将从根本上防止热采、转下泵、检泵井在起、下抽油杆过程中突发汽窜井喷，造成环境污染和人员烫伤事故及井喷事故。目前该技术在国内还属于空白，是修井作业行业当中较为先进的技术，在辽河油田稠油区块及国内稠油市场，具有相当好的市场前景。特别是在稠油区块逐步进行蒸汽驱开采及对环境保护越来越重视

4、的时期，该装置将是修井作业行业不可或缺的起下抽油杆刮油防喷装置。2.研究开发过程及技术原理A.技术原理目前在起下抽油杆修井施工作业中使用的抽油杆刮油器只能起到刮油去污防落物功能，不具备防喷抢喷功能，容易造成井喷失控事故。为了解决这一问题我们研制开发了抽油杆刮油防喷一体装置，从根本上解决了以往在起下抽油杆时遇到突发性汽窜井喷必须先拆卸抽油杆刮油器，才能进行抢喷作业这一难题。该装置由上壳体、丝扣头、刮油密封胶芯、单闸板多级抽油杆防喷器密封胶芯、闸板、丝杠、手动摇臂、下壳体、丝扣头等组成。其工作原理为：在准备起

5、、下抽油杆时，首先用抽油杆引杆把抽油杆刮油防喷装置安装在采油树上，采用卡箍连接方式。安装好后，应至少开关闸板一次，确认正常后方可作业。正常起、下抽油杆前，防喷器闸板必须开到位，防止起、下时刮坏闸板。正常起、下抽油杆时，该装置的抽油杆刮油器起到密封、刮油、防污染功能。当遇到突发汽窜井喷时，通过手动摇臂快速顺时针方向旋转单闸板两侧丝杠11圈使防喷器胶芯抱紧抽油杆本体，即可关闭抽油杆与油管环空，达到密封状态，这时可以放喷或洗压井，从而控制住井喷，为下步工作做好必要准备。其装置结构图如下所示抽油杆刮油防喷装置的开

6、发研制，解决了在起、下抽油杆施工过程中遇到突发性汽窜井喷，必须先拆卸抽油杆刮油器，才能安装防喷盒或抽油杆抢喷接头进行抢喷，由于汽窜井喷，井内瞬间喷出大量高温、高压汽流，使操作人员难以靠近，很难进行抢喷，往往会造成环境污染和人员烫伤事故，甚至会发生井喷失控事故，造成重大经济损失这一问题，通过研制该装置把刮油去污防落物功能和快速防喷抢喷功能完美结合，使修井作业过程实现安全、优质、高效、环保。B.技术参数长X宽X高：469X172X254mm最小内通径：Φ65mm额定密封压力：21MPa上接头：Φ120mm卡箍

7、头下接头：Φ120mm卡箍头温度等级：-29～121℃由全开状态到全关丝杠旋转圈数：11圈刮油胶芯内径：Φ14mm3.技术创新点该装置创新点在于在正常起下抽油杆施工过程中能起到常规刮油器刮油去污防落物的功能，同时在遇到突发性汽窜井喷时，还能够起到快速防喷抢喷功能。该装置的关键技术是多级抽油杆防喷器密闭装置的设计开发和研制，要对集成后刮油防喷装置的壳体、刮油和防喷胶芯的性能及强度进行优化，使该装置同时具备刮油去污防落物功能和快速防喷抢喷功能。通过现场试验，证实刮油防喷装置设计结构合理，安装操作方便，实现了对

8、抽油杆的刮油去污功能。通过对抽油杆防喷器的现场试压，验证了防喷器闸板密封性能好，防喷能力强，达到了设计要求，最终现场试验成功率100%。该装置刮油器部分优化刮油胶芯结构和材料，优化刮油胶芯腔室结构，使其胶芯使用寿命大大增加，密封、耐磨强度非常高。该装置对防喷器闸板和密封胶芯进行了优化设计，不用更换便可以实现对不同规格抽油杆的密封，从而达到防喷目的。操作方便，且功能不减该装置实现了抽油杆刮油器与防喷器的优化组合，结构合理，体积小