孤东油田新型机采配套小工具探讨

【摘要】2、正常抽油时，锁爪受锁紧套的包紧作用不能张开，能可靠地承载。 3、检泵时，只需上提抽油杆，当脱接器上提至释放接头处时，锁紧套受其阻碍下移，从而解除对锁爪的锁紧，使锁爪与...

摘要：本文探讨了自锁式脱节器工作原理，新型抽油杆扶正器结构原理和特点，可溶式扶正器结构和特点，滤砂管管柱与生产管柱分离结构和原理，对孤东的新型机采工具进行了总结和经验探讨。

关键词：机采配套；工具；原理；结构

一、自锁式脱节器

（1）、工作原理

1、对接时，随抽油杆下入泵内的锁爪首先套住中心杆的缩径部分，在其导向作用下而下移，当触及中心杆的轴径部分时，在杆重作用下径向张开并继续下移，张开后的锁爪外径大于锁紧套内径，从而迫使锁紧套压缩弹簧下移，当锁爪移至中心杆的第二个缩径部分时，在其本身弹力作用下恢复原形，同时锁紧套在弹簧压缩力作用下而上移，套住锁爪，该脱接器对接过程完成，使抽油杆与活塞可靠地连接在一起。

2、正常抽油时，锁爪受锁紧套的包紧作用不能张开，能可靠地承载。

3、检泵时，只需上提抽油杆，当脱接器上提至释放接头处时，锁紧套受其阻碍下移，从而解除对锁爪的锁紧，使锁爪与中心杆脱开，并顺利起出抽油杆。

（2）、特点

自锁式脱接器结构简单，下井操作简便。上、下冲程双向锁紧，工作可靠，过流面积大，流阻小。

二、新型抽油杆扶正器

（1）、结构

新型抽油杆扶正器由扶正器中心杆、抽油杆尼龙扶正体、抽油杆接箍三部分组成。

（2）、原理

采用国内高强度耐磨单体尼龙一次成型，套在抽油杆扶正器中心杆上，在井斜部位或斜井随抽油杆配套下入该扶正器，起到抗磨扶正作用，有效保护油管、抽油杆不受磨损，延长管、杆使用寿命。

（3）、特点

1、中心杆采用35CRMO优质合金钢，并经调质热处理发兰，抗拉强度达到95kg/mm以上，中心杆直径32mm，抗拉强度、抗疲劳强度大于D级抽油杆。抗磨扶正体用国内最好的耐磨高强度单体尼龙一次成型，具有良好的耐油、耐盐、耐碱性，设计寿命可达1.5-2.0年，比目前所使用的扶正体材质好，更耐磨，能有效延长使用寿命。

2、中心杆可重复使用，下井使用后只需更换单体尼龙扶正器就能再次下井使用，中心杆使用寿命与D级抽油杆相同。

3、对Ф75.9mm油管和Ф62mm油管，可选用相适应的扶正体。本扶正器与抽油杆大小头组配，适应各种直径的抽油杆，使用范围广。

4、该扶正器与滚轮式扶正器相比不刮坏油管，使用寿命长；与卡辫式扶正器相比不调卡辫，内孔不磨损，使用寿命长，能长期起抗磨扶正作用。

三、可溶式扶正器

（1）、结构及特点

可溶性扶正器，是针对机械滤砂管下井中与井壁磨擦易损坏，引鞋和滤脱开等问题而研制的。可溶性扶正器的扶正体，采用高强度可溶性材料加工成型，具有较高的机械强度和耐磨性。它的使用既实现了防砂管柱下井过程中的扶正与保护，又不影响防砂失效后对防砂管柱的后期处理。从而提高了防砂成功率，延长单井生产周期，降低采油成本，提高经济效益。

（2）、主要技术指标：

密 度：1.67g/cm3

抗压强度：20.7MPa

抗折强度：6.3MPa

在60℃污水、卤水、HL压井液、 1%HCL和1%NaOH溶液中浸泡72-96h后基本失去强度。

四、滤砂管管柱与生产管柱分离

（1）、结构

自下而上为油管开关+扶正器+滤砂管+扶正器+油管+安全接头+封隔器及坐封丢手工具+油管至井口。

为保证油管开关按要求关闭，采用借助抽油杆在坐封丢手工具丢手后起油管的同时上提抽油杆携带油管丢密封段上移关闭油管开关。因此设计了管内的杆柱结构，自下而上为：

捕捉器+抽油杆+抽油杆补偿器与坐封丢手工具相接。

（2）、工作原理：

按设计将管柱下至预定位置，用吊卡坐于井口自封封井器上。

坐封：从油管投入直径为38mm的钢球，待落至坐封球座上后，从油管加液压，在液压力作用下，坐封丢手工具液缸下移剪断安全剪钉推动锁块压帽下移，使封隔器安全锁定机构解锁，进而推动封隔器的锁紧机构衬管、上锥体等下移，撑开卡瓦卡在套管内壁上，继续加压剪断封隔件安全剪钉，使胶筒座下移压缩封隔件密封油套环形空间，锁紧机构在相应位置锁定，使封隔器保持锚定密封状态，在此状态下，其密封压差所产生的轴向力均通过锚定机构全部作用在套管上，而不会发生位移。

丢手：设有两种丢手方式

液压丢手：下放管柱打开坐封丢手工具的泄液孔，投入50mm的钢球一个，待钢球落到液压丢手球坐上以后，从油管加液压剪断丢手球坐剪钉，丢手球坐下移即可丢手。

旋转丢手：将管柱中和点高速至封隔器附近或将管柱悬重调整至原悬重或略低于原悬重，正转油管使工具净转12圈以上即可实现旋转丢手。

丢手后慢慢上提管柱，带动抽油杆、捕捉器及油管开关的打捞头和密封段上移，待密封段到位，油管开关关闭后由弹簧支撑保持密封状态。继续上提管柱剪断丢手剪钉即可起出全部管柱和杆柱。

起出作业管柱后即可下入生产管柱投产。

打捞解封：用分瓣捞捞矛插入打捞接头内，上提管柱剪断解封剪钉，解封中心管上移使解封锁块失去支撑，继续上提管柱中心管带动上锥体上移（必要时下放管柱迫使下锥体脱卡）。即可顺利解封起出。

（3）、特点：

将常规液压封隔器的坐封部分分离出来，优化了结构设计，减少了留井工具的长度。

封隔器的双向锚定机构特设有下锥体下移脱卡机构，可以确保下锥体安全脱卡，但必须有下移空间距离。

独特的结构设计使该工具具有较强的防止中途坐封的功能，可以完全保证顺利下至预定位置。

二次投球工艺是液压坐封的可靠保证，液压坐封时不会导致液压丢手，可以确保液压坐封的成功率。

设有液压和旋转两种丢手方式，液压丢手需二次投球才可实现。旋转丢手时，只要悬重调整的适当，就可顺利旋转丢手，旋转过程中旋转扭矩不会增加，也不必边旋转边调整悬重。任何方式丢手后起管柱时油管均可自行泄漏。

锚定密封均可现场验证，液压丢手时瞬间压降不会冲击滤砂管和油层。打捞解封采用常规的分瓣捞矛或可退式捞矛，这是井队的常备工具无需专门配备，非常方便。管柱底部设有进液的临时通道——油管开关，下井过程中减轻了套管内液体进入油管时对滤砂管的冲刷和污染。

五、结束语

通过对以上工具的工作原理，结构、性能进行论述，对我们的技术提高和理论掌握都有很大程度提高，在以后的现场应用工作中，给我们提供了理论依据和指导，对我们的现场应用工作具有很大的指导意义。

参考文献

[1]张志远，古小红，王丽丽. 提高抽油机井系统效率的方法[J]. 断块油气田. 2000（04）

[2]丁建林，姜建胜，刘甦，刘先刚，顾文滨，韩永胜，，田家兴. 抽油机变频调速智能控制技术研究[J]. 石油机械. 2003（S1）

[3]李杰传.提高机采井系统效率的理论研究与管理方法[J]. 内蒙古石油化工. 2005（12）

[4]杨静.提高抽油机系统效率分析[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011（08）