杆式泵带压作业井下控制装置的研制

安玉山（中国石油大港油田公司,天津300280）

杆式泵带压作业井下控制装置的研制

安玉山
（中国石油大港油田公司,天津300280）

摘要：国内现有抽油杆带压作业装置不适用于带刮蜡器等大直径工具的泵杆起下，且耐压等级低，存在很高的井喷风险，难以推广应用。针对该现状，研制了杆式泵带压作业井下控制装置，与杆式泵配套使用，实现对有杆泵抽油井进行带压作业，既能防喷又能保护油气层。

关键词：带压作业；杆式泵；井下；控制装置

随着油田的快速发展，压井与保护油层的矛盾日趋突出。目前有杆泵完井采油在油田占相当大的比例，这类抽油井由于抽油杆杆体与接箍直径差异较大，胶芯封堵环空异常困难。且目前斜井越来越多，扶正器、刮蜡器、防倒扣接箍等的大量使这一问题更为突出。目前国内已有抽油杆带压作业装置基本不适用于带刮蜡器等大直径工具的泵杆起下，且耐压等级低，存在很高的井喷风险，难以推广应用，抽油井带压作业工艺技术研究始终停滞不前。为此研制了杆式泵带压作业井下控制装置，与杆式泵配套使用实现对有杆泵抽油井进行带压作业。

1技术分析

1.1技术方案

提供一种杆式泵带压作业顶部固定控制装置。先提前将该控制装置下入井内，在单元作业施工时，通过地面控制堵塞油管内油流上行通道，然后放掉油管内的剩余压力，最终实现无压力、无溢流情况下起下抽油杆及杆式泵，完全消除起下抽油杆及杆式泵时的井喷风险。该装置将传统的带压作业的管内控制压力起下，然后投堵塞器封堵油管作业，改为先关闭带压作业顶部控制装置，实现油管内无压力作业，同时无须油管内投堵塞器即可实现油管带压作业，使整个施工更加安全可靠。

1.2结构

杆式泵带压作业控制装置由上接头、调整短接、阀体接头、阀体、弹簧套、复位弹簧、外管、限位弹簧、螺钉、限位环、芯轴、下接头等组成，结构如图1所示。

图1杆式泵带压作业控制装置结构示意图

1.3工作原理

带压作业顶部固定控制装置在下井前，带压作业顶部固定控制装置阀体4和弹簧套5一起压缩复位弹簧6，并与限位弹簧8实现挂接，随油管下入井内后，能够保证油套管之间的液面平衡；在杆式泵下入井内后，杆式泵的尾部短接较杆式泵的顶部挂接前压缩该装置的阀体4和弹簧套5，使限位弹簧8复原到原位。在油井正常生产状态下，由于杆式泵的尾部短接使阀体处于开启状态，油流上行通道畅通，生产正常。在需要施工时，上提抽油杆及杆式泵，阀体在弹簧和井压的共同作用下上行，使阀体进入阀座密封段，保证油流通道被关闭，实现密封。

在解锁关闭油流通道、起泵时，上提抽油杆及与之连接的杆式泵，由于上提距离大于杆式泵泵长，此时杆式泵被提起，在复位弹簧和井压的共同作用下，阀体上行并关闭封堵油流上行通道。在无压力情况下起出抽油杆及杆式泵。

再次下入杆式泵时，直接下入杆式泵及抽油杆到阀座位置，下放抽油杆用杆式泵尾部短接打开阀体，使之离开密封位置，打开油流通道，杆式泵顶部挂接锁紧，完成作业。

关闭油流通道之后和打开油流通道，杆式泵不压井作业控制阀座都处于关闭状态，因此整个起和下抽油杆及杆式泵的过程，都是在无压力状态下进行，无任何井喷风险。

1.4主要技术参数

（1）通径：62mm；（2）长度：450mm

2现场应用情况

通过西4-10井等51口井的带压修井作业现场的实际应用，实现无压力、无溢流情况下起下抽油杆及杆式泵，完全消除了起下抽油杆及杆式泵时的井喷风险。

3结论

该装置能有效地保护油层，避免油层污染，节约压井成本，提高劳动生产率，缩短产量恢复周期。能够使半数以上的抽油井实现不压井作业，有效解决了保护油层，并有效避免了井喷风险。

作者简介：安玉山（1974-），男，山西五台人，本科，工程师，主要从事井筒工程技术及井控技术研究与应用。