油井井口组合装置的研制与应用

油井井口组合装置的研制与应用

李英 1 邹志恒 1 刘景忠 2

1吉林油田新民采油厂； 2吉林油田新立采油厂

摘要：近年来,随着油田发展对节能降本增效的要求越来越明显，传统的油井井口工艺流程已经不能适应新时期开发工作发展的需求,采油井口装置在使用过程中具备分散度较高、投资量较大、工作强度大及不易管理等特点，在使用过程中对于综合治理方面及安全环保方面都有着很大的影响。需要对采油井口装置的研究，在现阶段的油田管理新形势下，分散式结构的采油井口装置已经无法满足油田的日常管理需求，因此，加强对采油井口集成装置的研制与应用就成为了油田产业发展的重要趋势。井口生产工艺装置的可靠性是平稳生产的基础，本文主要是从常规式井口工艺装置的组成和结构出发，分析其存在的缺陷，探讨改良的方案，并从改良的方案中进行相关延伸讨论，最后讨论日常的运行管理方面需要注意的事项以此获得更好的密封效果。  

关键词：油田发展；采油；井口装置；

1现有油井井口工艺流程情况

采油井口工艺流程一直延续着建产时的管理模式，现场管理水平与发展需求逐渐不相适应，可持续发展与同步提质增效的矛盾亟待破解。在油田生产现场，250型的油井井口较为普遍，基本均采用分散式的井口流程。在开发过程中，北方油田冬季因气候的影响时常会发生冻凝等现象，给安全生产带来很大难度。为解决此类问题，也曾做过各种创新，但都因价格高、操作不方便等原因，渐渐取消应用。一种新型的井口组合装置的研发使油田的开发管理水平上升一个新台阶，常态化管理与使用，加快推进了生产建设的步伐。

2现有油井井口工艺流程存在的不足

北方油田冬季油井井口生产是影响开发水平的一个重要因素，特别是取样、憋压等常规性的操作都会因井口录取资料的释放闸门发生冻凝而无法正常完成，导致油样、压力等数据不能在第一时间录取，严重影响开发资料的及时性和准确性。

目前现有的工艺流程存在以下弊端：

2.1井口部件较多，工艺面积较大，热能损耗比较严重。 因生产的需要，井口控制部件多而且造成裸露面积增大，增加了保温费用的投入。目前为了减少井口流程的热能损失，都是采用传统的保温棉包裹的方式进行保温，一年安装一次，拆卸一次，期间还要多次维护。

2.2取样阀和憋压阀冬季非常容易发生冻凝。现有的油井井口的取样阀和憋压阀无论是集成到一体还是分散的，都直接从管线中分支出来，管壁较薄，在寒冷的冬季，取样阀打开时取不出油样，导致操作人员无法正常进行取样、憋压等井口资料录取工作。

2.3不具备防盗油功能。油井井口上的取样阀门和取压考克无防旋拧设计，随意开启，很容易被盗油分子利用（冬季火烧），经常发生盗放原油事件，给企业造成较大经济损失的同时也带来了严重的安全环保事故隐患。

2.4单流阀一旦密封不严后，不可维修，更换困难。现有单流阀的流体流向控制全部采用金属弹簧助推密封，因弹力作用，导致回压增高，抽油泵负荷增大影响产量。助推弹簧腐蚀或折断后造成流体流向控制失效，油井一旦出现管漏或泵漏失情况后，会发生原油倒灌问题。

3油井井口组合装置的研发与设计

针对以上分析的所有问题，我们设计了这款多功能组合装置，这是一种具有防盗、防冻凝，能取样、取压、憋压、流体流向控制等多项功能于一体的井口装置。它的设计采用了PDCA循环分析法，经过了多次论证，满足了北方油田冬季生产的需求。

3.1井口组合装置内部结构

内部结构大体有两部分，上部分主要实现单流阀功能，设计思路来源于深井泵工作原理，下部分主要实现取样取压防冻防盗的功能。我们对液体的流动路径进行了规定动作，油井产出的液体经进液口进行入，流经取样取压装置，顶开凡儿球，进入腔体内，再经过液体出口排出。由于该装置的所有开关阀儿全部采用偏心隐藏设计，必须用专用工具打开，因此具有防盗功能。另外，取样取压装置始终处于阀体中间的流动液体中，因此具有防冻功能。

3.2便修式单流阀设计

此装置集成于单流阀的止回功能，在装置的中间部分设计为单流阀更换通道，维修时需用专用扳手通过旋拧取出护罩，再通过扳手一侧的吸拿磁钢吸出凡儿球。当单流阀出现故障不能实现止回功能时，岗位员工可以按维修指南中相关操作步骤对单流阀进行自主清洁和维护，不但降低了维修维护成本，而且减少了拆装、安装工充。

3.3井口组合装置使用方法

进行取样操作时，用专用取样器，把它安装在流体出口处，取样孔向下，将推拉手柄移至终端。专用钥匙打开另一侧的启闭插口，阀体内新鲜的油样就被取出。取完样后关闭启闭插口，取下取样器，并利用推拉手柄将取样器内的残余油推到样桶内。如进行憋压，就将取样孔向上，安装压力表同理完成憋压操作。

4现场应用及效益评价

经过前期多次的改型设计，最终确定了可行性方案，选择了两口生产井进行安装和实验，从防冻、防盗设计得到了工人好评，特别是取样取压装置的特殊设计，有效避免了冬季资料无法及时录取的问题发生。

4.1现场应用情况。油井井口组合装置的现场应用效果非常好，工艺、安全等有关科室的专业人员到作业现场进行了技术、安全方面的评价，均达到了技术要求。目前已经在七个采油队的630口上进行安装。创新站从安装到操作，都给予了培训和指导，从现场使用效果及现场问题反馈看，使用两年来没有发生过一次基层单位申报维修和更换的现象，因此它的故障率较低。

4.2效益评价过程。很显然该装置节省了井口单流阀、取样阀门、憋压阀门、回压阀门及综合人工、维修等各项费用，一口井可节约1500元，此装置794元，到目前全厂共安装630口井，在材料费上就节约45万元。有效降低员工劳动强度，提高工作效率，如果从开发资料录取及时性考虑，创造的效益将更为可观。装置在加工制作过程中，必须提供检验合格证，批量产品在使用前要做抽检实验。

5结论

（1）该装置具备防盗油、防冻凝、液体止回、取样取压四大功能，有效的解决了传统简易井口流程在录取油井动态资料过程中出现的难题。

（2）该装置节省取样阀门，节省憋压阀门，节省单流阀，节省回压阀门，实现一机多用的功能。

（3）装置的使用降低了工人的劳动强度，减少维修成本，降低系统运行损耗，提高了资料录取及生产维护的技术水平。

（4）装置在安装时有一定要求，必须垂直安装工艺流程中，与井口生产阀门配合使用完成生产任务。