旋转自封封井器在大修作业中的技术改进及应用

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年第３ｌ卷　第４期第６２页　石油矿场机械　０Ⅱ　ＦＩＥＬＤ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　文章编号：１００１—３４８２（２００２）０４—００６２—０２　旋转自封封井器在大修作业中的技术改进及应用　罗文莉　（胜利石油管理局采油工艺研究院，山东东营２５７２００）　摘要：旋转自封封井器是一种专用于反循环洗井，反套铣，磨铣的井１２＂旋转密封装置。具有密封可靠、操作简单　和防喷、安全等特点。自投入现场使用后，发现存在不少问题，不利于今后推广应用，为此，我们进行了多方面的技　术改进。本文就旋转自封封井器在现场应用中存在的问题和技术改进后的应用效果作以介绍。　关键词：旋转；封井器；问题；技术；应用　中图分类号：ＴＥ９３１．１０２　文献标识码：Ａ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ＆ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏｔａｒｙ　ｓｅｌｆ－ｓｅａｌ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｉｎ　ｗｏｒｋｏｖｅｒ　ｊｏｂ　ＬＵ０　Ｗｅｎ—ｌｉ　（Ｏｉｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｅｎｇｌｉ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ　２５７２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｏｔａｒｙ　ｓｅｌｆ－ｓｅａｌ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｒｏｔａｒｙ　ｓｅａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ　ｆｌｕｓｈｉｎｇ，ｉｎ—　ｖｅｒｓｅ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｉｔ　Ｓ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｉｎ　ｇｏｏｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｅａｓｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｂｌｏｗｏｕｔ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，ｓａｆｅｔｙ　ｅｔｃ．Ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｉｎ　ｓｉｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈ　ｏｂｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｉｔｓ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｓｉｔｅ　ａｐ—　ｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏｔａｒｙ；ｂｌｏｗｏｕｔ　ｐｒｅｖｅｎｔｅｒ；ｐｒｏｂｌｅｍ；ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　旋转自封封井器是一种在大修作业中对井下钻　具起下和旋转起下操作进行密封的一种井口专用机　具（如图１）。能在大修作业中的反循环冲砂、注灰、　反套铣、磨铣等工序中有效密封方钻而得到广泛的　应用。特别是由于钻具螺纹密封不严，造成卡钻事　故繁多，再加上近年来环保的要求，对该机具的要求　也更为迫切。在现场能与水泥车、水龙头、水龙带、　四通、循环水池、方钻杆组成一密封系统对旋转起下　的钻具进行密封，适用于大修作业的冲砂、套铣、磨　铣、造螺纹打捞、钻水泥塞等施工工序。该机具从研　制到现场推广改进共使用了近１００多井次，成功率　在９０％以上。它的突出优点是结构简单，体积小，　性能可靠，寿命长，尤其是高度适中，现场操作方便，　能同时密封方圆钻具，有效地提高了作业速度，保护　了环境。　ｌ一压盖补芯装置；２一中心管；３一球轴承；　４一外壳体；５一滚子轴承；６一底座；７一旋转自封胶芯　图１结构示意　收稿日期：２００２—０１—１０　作者简介：罗文莉（１９６６一），女，山东济南人，工程师，１９８８年毕业于石油大学矿机专业，主要从事于井口机具及抽油泵的　研制工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com 罗文莉：旋转自封封井器在大修作业中的技术改进及应用　１存在的问题和技术改进　１．１存在的问题　井打捞能加快洗井液的上返速度，使其携砂能力强，　砂子较容易返出，并且翻转式补芯结构的设计适应　了钻具偏心和快速接单根的要求，大大缩短修井时　间，使大修打捞一次成功。　ｂ）用于打捞固井油管３６井次，成功率９８％。　此类油井是由于处理水泥卡钻，钻油管未成而由大　ａ）　大修作业的工况特点是天车中轴线与井口　中轴线总是存在偏心，这就要求在洗井过程中补芯　能适应快速接单根的需要，以防卡钻事故发生。而　现有的方补芯结构既不适应钻具的偏心旋转，又不　修打捞的。但由于水泥块、铁屑密度比水大，且正洗　上返速度慢，使得水泥块、铁屑沉积于井内，数次正　冲无进尺。而使用该工具能封闭井口，进行反循环　套铣，同时实现了方钻具在密封情况下旋转钻进。　例如，胜利油田孤东采油厂的２７—１７４井大修打捞　时，方钻杆工作转速８５　ｒ／ｍｉｎ，压力２—１４　ＭＰａ，反冲　洗５　ｈ后，井内细碎铁屑、灰块开始返出，加上由于　井口密封安全的上下活动钻具，冲单根１２３根，打捞　１２４根，前后连续进行冲洗打捞１０次，历时２１　ｄ完　井，使用胶芯２只。胶芯密封面的耐磨性能有所提　高，对损坏的胶芯经现场分析主要是由于过度起下　所致。据现场反映，此类油井若不使用旋转自封封　井器组成一套密封系统进行反循环套洗、磨铣，维修　起来很麻烦，时问很长，甚至有报废的可能。由此可　适应快速接单根的要求。　ｂ）　井口接单根作业时，井液溢流严重，使井　液脏水和微细砂粒进入壳体内，一方面是壳体内黄　油接触到脏水失效，使壳体内的推力球轴承生锈；另　一方面是一些微细砂粒进入壳体内使弹子盘受卡，　Ｃ）旋转胶芯是由耐油、耐温的天然丁晴胶压　从而使轴承不能旋转。　制而成，具有一定的弹性和韧性。而其抗撕裂强度　不足，并且胶芯的工作状态自始至终都处于偏心旋　转，偏磨现象严重，常常出现旋转胶芯在起下钻过程　中被硬性刮伤或磨损的缺陷。　１．２技术改进　ａ）　翻盖补芯装置由不适应钻具偏心的老式结　构改为适应钻具偏心的翻转式结构。压盖设计有２　个半圆，中间开有矩形方孔，可适应方钻杆的偏心起　下，将补芯设计为翻转式，通过心轴联接在压盖上，　使其成为整体，起下单根时补芯翻出，下入方钻杆后　可快速将补芯置入，这样既可防止补芯块在旋转钻　进时飞出伤人，又能满足现场快速接单根的要求。　ｂ）壳体的上端面加工成１５。斜面。轴承上端　加有２道０形防尘圈，可有效阻止井液脏水和微细　砂粒进入壳体内。　Ｃ）　通过改进胶芯硫化配方和时间来提高胶芯　见，该机具在大修作业中的重要性。　Ｃ）　目前，油田大修队所使用的方钻杆、钻杆都　是６０年代的产品，螺纹普遍存在漏失，在维修深井　（２　５００　ｍ以上）、特殊井（水泥卡钻井）、出砂严重的　井、斜井及水平井时，正冲洗上返速度慢，容易造成　卡钻现象，使作业时间延长，费用增高。用该机具与　现场水龙带、水龙头、水泥车和四通组成一套密封系　统进行反循环冲砂洗井，解决了方圆钻具的密封问　题。能方便快捷地完成磨铣、套铣等施工工序。　的抗撕裂强度，加厚胶芯的密封面，对局部部位橡胶　的配方进行调整，加入少许碳纤维来提高胶芯的耐　磨性。　３　结论　旋转封井器使用起来比较方便、快捷。它能密　封钻杆并在不倒换胶芯的情况下既方便又快捷地密　封方钻杆，解决了大修队多年来方钻杆密封的技术　问题，并能在钻进过程中进行大修冲顶打捞不倒卸　方钻杆迅速改为返冲循环洗井，从而避免了因井中　２应用效果评价　ａ）用于斜井、定向井及水平井的作业５６井　次，效果显著。因为在有斜度的井中，冲砂洗井大砂　粒上返速度往往很慢甚至返不出来，经数次冲砂都　无明显效果。而使用该机具密封井口进行反循环洗　砂柱高，造成的砂卡钻柱事故。成为大修作业中必　备的井口专用密封机具。　欢迎赐稿，欢迎订阅，欢迎刊登广告