防喷球座在螺杆泵及封堵作业中应用与推广

防喷球座在螺杆泵及封堵作业中应用与推广

梁涛 1 李彪 1 孙昇智 2 任法德 3 杨柏春 3

1.大庆油田第二采油厂作业大队

2.大庆油田试油试采分公司

3.大庆油田第二采油厂作业大队

摘要：本文针对不压井工具的现状及难题论述了防喷球座的结构、工作原理、特点及能够解决的问题等，着重突出了防喷球座应用在螺杆泵井和封堵井中的作用，解决了螺杆泵漏失井找漏难的问题。

关键词：防喷球座；环保；应用

1 螺杆泵井井下开关应用情况及面临的难题 目前对于压力大的螺杆泵井，主要采用以下办法：一是下桥式丢手工具配套井下开关免压井工艺管柱的方法实现不压井作业，主要用桥式丢手封隔器（包括空心桥塞、集成丢手装置等）带井下开关，释放封隔器，封住套管，然后丢手，将桥式丢手免压井管柱丢在井内；二是下一次性的不压井工具，主要包括活堵和防喷球座。由于成本和井况的原因，大部分的螺杆泵井都没有下丢手装置，所以二次作业时往往面临着下完井防喷的难题，以前下活堵来保证完井的防喷，但是在三元驱采油井，由于结垢严重，往往在泵下只下1根尾管，不下丝堵，这样完井后，水泥车打压打掉活堵的密封芯子，就直接掉到套管内。随着大库物资的集中管理，即使活堵也不能保证井下作业的应用。后来，我们在工具车间盘库的时候，发现了库存部分水井用的防喷球座，由于目前的水井都下免释放的封隔器，配套带活水嘴的偏心配水器，因而这些防喷球座都成了积压品。我们在研究了防喷球座的结构后，发现防喷球座只要稍加改进，就能够用于螺杆泵井防喷，原来的防喷球座上部有丝扣，下部没有连接的丝扣，于是我们在防喷球座的下部加工出丝扣，连接在泵下油管锚与尾管之间，经过几口井的应用，操作简单方便，解决了螺杆泵井完井防喷的问题。

2 结构及工作原理

2.1 防喷球座的结构

该工具主要由挡板、钢球、活动球座、销钉、限位台肩、外工作筒组成。

2.2特点：

连接在螺杆泵与泵下附件之间；完井后，需要将转子提出泵筒，水泥车打压打开；剪断销钉后，防喷球座与固定凡尔相似，不影响进液。

2.3技术参数：

外径：Ф73mm

长度：180mm

连接扣型：上端φ62mm公扣，下端φ62mm公扣。

销钉直径：3mm

2.4防喷球座的工作原理

原来的防喷球座用于压力大的水井，下在水井管柱的最下端，偏心配水器装死嘴子，从而达到防喷的作用，当释放封隔器的时候，压力传递到钢球上，钢球推动活动球座下行，剪断球座的限位销钉，活动球座到限位台肩处停止下行，此时活动球座坐在限位台间处，钢球可以上下活动，打开进液通道，完成防喷球座的打开过程。

经过改进后的防喷球座，用于压力大的螺杆泵井中，将防喷球座接在螺杆泵与泵下附件之间，下井时球与活动球座顶在一起，油管处于密封状态，完井时起到了防喷作用。下完管柱后，水泥车从油管灌满清水，然后正打压5-8MPa，压力传递到钢球上，钢球推动活动球座下行，剪断球座的限位销钉，活动球座到限位台肩处停止下行，此时活动球座坐在限位台肩处，钢球可以上下活动，打开进液通道，完成防喷球座的打开过程。但是需要注意的一点是，防喷球座打开以后，水泥车压力会一直稳住不降，需要用反洗井的方法验证防喷球座是否打开，另一个验证方法是打开油管，看油管是否喷液。另外防喷球座必须按照球在上、座在下的顺序安装，否则会造成泵无法进液。

3 防喷球座的应用与推广

3.1在螺杆泵井中的应用

由于水井目前都下活嘴子的配水器，用不着再装防喷球座了。于是我们在油井方面进行探讨，发现防喷球座的工作原理与活堵类似，但是与活堵比较防喷球座有明显的优点，活堵存在密封芯子打不下去的状况，另一方面密封芯子打掉以后也是一个隐患。于是我们将防喷球座用于螺杆泵井中，在南2-1-B34井首先下防喷球座一件，下井后将转子提出泵筒，水泥车正打压6MPa，然后停泵观察油管喷液，同时用水泥车反洗井正常，说明防喷球座已经打开。然后又分别下井5件防喷球座，都取得了成功，确保了完井的防喷。螺杆泵井现场应用成功后，凡是没有丢手的螺杆泵井，压力大的有喷量的，现场定下防喷球座，并对小队技术人员进行培训，主要内容是防喷球座的结构原理、操作规程及现场使用注意事项。目前共下井96套，使用效果较好。其中二次作业18口井，都是因为其他原因检泵，如断脱、漏失、卡泵等，与防喷球座无关，从而可以看出防喷球座下在螺杆泵井中，用于完井防喷还是比较可靠的。

螺杆泵井发生漏失检泵的，在现场施工中，常常无法确认是泵漏失，还是管漏失，因此给现场施工带来了许多额外的工作量。2009-2010年上半年共发生8口井螺杆泵井漏失检泵，由于螺杆泵属于容积式泵，无法确认漏失原因，只能采取重新下油管打压的办法，来确定是不是油管漏失，如果不是油管漏失，就是泵漏失。这6口井都增加了打压验证油管的工序。我们通过分析认为，如果螺杆泵的下端下一个防喷球座，下完井杆柱后，上提转子出泵筒，水泥车打压打开防喷球座后，相当于抽油泵的固定凡尔，不影响正常抽液。下次作业时如果发生漏失，可以先进行油管蹩压，用水泥车正打压，如果能稳住压，证明油管不漏，属于泵漏失，需要换泵；如果稳不住呀，说明管柱漏失。从而避免了单独下管柱打压检测油管的工序。

3.2 在封堵井中的应用

封堵井施工时，如果是聚驱井，油和蜡比较粘稠，常常给磁性定位测井带来困难，造成测试仪器下不去，去年曾经有一口井因为测试仪器下不去造成返工。今年对于井液比较粘稠和压力表较大的井，采用防喷球座代替普通的球与座，既起到了防喷的作用，又保证了测试仪器的顺利起下。今年共在封堵井中下防喷球座4套，起到了较好的效果。

3.3 在三元驱采出井中的应用

在三元驱采出井中下了5套，二次作业1口井，发现防喷球座结垢比较严重，所以我们计划将三元驱采出井的防喷球座进行改进，一方面对材质做防垢处理；另一方面需要对防喷球座的结构进行改进，增大过流面积，增大球与座的行程，最大程度地减少结垢对进液量的影响。

3.4 效益评价

目前共下井96套，都起到了防喷的作用，减少了环境污染。此外，该工具下在封堵井中，在防喷的同时，能够避免油管中进入油和蜡，减少测试仪器下不去造成返工的机会。可以减少油井躺井时间，有利于原油稳产和环保工作。

4 结论

4.1 防喷球座应用于有喷量的螺杆泵井中，用于完井防喷；

4.2 防喷球座下在螺杆泵井中，可以用于漏失井打压验证油管漏失还是泵漏失；

4.3 防喷球座下在封堵井中，可以避免因油和蜡比较粘稠，造成测试仪器下不去。

4.4 防喷球座应在材料选用上严格注意材质的防腐及防垢性能。

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