修井出口伸缩地锚研制与应用

张佩然+马卫立

摘要：针对防喷管线钻入困难，施工难度大的问题，我们研制了出口伸缩地锚；将原有的地锚长度由原先的2m，缩短为1.3m，经计算此深度能达到防止放喷管线窜動的目的，同时减轻了职工一半的劳动强度；增加了伸缩内杆设计，可以根据井口高低调节地锚的高度；外管靠近地锚加厚部分增加了销轴孔，插入地锚杆肯以固定，内外管的任意高度内杆上加工竖排轴销孔，与外管孔配合穿插销轴固定不同的高度。内管前端采用U型卡环设计，消除了地锚与放喷间的间隙，管线固定更加牢固，两端采用开放式螺丝连接，拆装快捷方便。

关键词：伸缩地锚；防喷管线；劳动强度；压裂

0 引言

井下作业在正式施工前，需要做好全部井控工作，防喷管线的安装是开工准备中重要的一环，防喷管线是从井口接出的钢制硬管线，因为长度较长，需要有效的加固，防止井喷时管线摆动造成事故，加固防喷管线一般采用地锚加固，常规地锚长度在2.2m左右，人力钻入施工难度大，并且不适合所有的施工井场。

1 目前现状

现在我厂所有施工作业井装出口管线，按标准出口管线长20m以上，需要2个地锚固定，井架的地锚由井架队的地锚机钻入和倒出，由于搬家上力时出口管线的朝向方位受各种因素的制约，不好确定固定地锚的具体位置，导致无法及时使用井架队的地锚机钻地锚，出口管线地锚基本上靠人力钻装。

作业施工井的搬家上力一般在白天，白天搬家上力包括设备、井架、板房、油管桥、循环罐、封井器等全部到位后，晚上开始摆放做开工前的全部准备工作，接好防喷管线后，需要地锚固定时，作业队施工人员只能靠人力钻地锚，钻入每个地锚至少需要4人1个小时的时间，夏天地表软，地锚容易钻，到了冬天，一个晚上钻不进一个地锚的现象常常发生，不固定出口管线为采油厂杜绝类问题，不能施工，等到第二天地锚机去钻地锚后在施工，严重制约了施工进度。

现场有的井口高，出口管线高；有的井口低，出口管线就低。使用常规地锚时，井口高时外露太长不符合采油厂的钻地锚标准，井口太低时，钻地锚钻到地表以下，增加了钻地锚的难度。

人工钻地锚时，必须挖坑，再旋转钻入，由于地锚坑有的挖的规范，有的不规范，不规范时地锚非常难钻，必须采用榔头砸等措施，损害了地锚叶片，安装放喷管线困难，也不规范。同时由于叶片的间隙必须和防喷管线的直径配合好，间隙过大造成防喷管线与地锚的叶片之间来回摆动，留下安全隐患，间隙过小造成防喷管线安装不进去，造成施工的困难，由于地锚的叶片位置需要插地锚杠子钻地锚，造成叶片间隙不断的变大，影响了防喷管线的安装效果。

为此，作业队采取了多种改进措施，采取卡古固定，钻地锚时没有支撑，难以钻进，并且人力无法钻进时，也无法使用地锚机。采用固定式水泥度放在地面上，但是不符合大队及采油厂的检查要求和技术规范，效果都不是很好。

2 研制过程、结构原理、使用步骤

针对以上问题，我们研制了出口伸缩地锚，如图1所示：

它的结构包括：地锚本体、伸缩内杆、U型卡片、固定螺栓、调节销轴等组成。

与原有常规地锚的变化是：将原有的地锚长度由原先的2m，缩短为1.3m，经计算此深度能达到防止放喷管线窜动的目的，同时减轻了职工一半的劳动强度；增加了伸缩内杆设计，可以根据井口高低调节地锚的高度；外管靠近地锚加厚部分增加了销轴孔，插入地锚杆肯以固定，内外管的任意高度内杆上加工竖排轴销孔，与外管孔配合穿插销轴固定不同的高度。内管前端采用U型卡环设计，消除了地锚与放喷间的间隙，管线固定更加牢固，两端采用开放式螺丝连接，拆装快捷方便。

它的操作应用步骤是：首先拆下调节销轴，把伸缩式地锚的伸缩杆取出，将地锚人工或用地锚机钻入地下至地锚外露符合设计要求为止，再将伸缩内杆插入地锚的内腔，根据井口防喷管线的高度确定伸缩杆的插入深度，调整好后穿好调节销轴固定牢固伸缩内杆，然后将U型卡片两个固定螺栓拆开，放好绝缘胶皮后将防喷管线放入U型卡片内，盖好上卡片，上紧固定螺栓，从而将防喷管线牢固的固定在伸缩地锚内。

3 现场应用及效果

从2014年5月开始在现场进行了应用如图2、图3所示，通过几口井的试应用，职工

反映效果较好，从6月份开始至今，我厂全部出口地锚均采用伸缩式，通过近1000口井的现场应用，人工钻地锚时间缩短近1-3小时，减少地锚损失30%，不论井口高低，均有良好的适应性，通过改进的加长伸缩地锚在压裂井现场也得到了应用，从而达到了达到了减轻职工的劳动强度、提高施工时效目的。

针对压裂施工井，井口高，放喷管线需要加固的需求，我们把出口伸缩地锚加长，把出口伸缩的地锚应用进一步进行了扩展，解决了压裂井井口超高，压裂

社会效益：2014年5月至今共使用1000口井，每口井提高时效2-3小时，共节省1500×（2-3）=3000-4500小时，合计节省（3000-4500）÷24=125-187天，提高了生产时效，缩短了施工的时间，减轻了职工的劳动强度，社会效益显著。

我油田作业施工井均要有防喷管线，防喷管线都要用地锚固定，如果采用伸缩地锚，不单提高了开工时效，减轻了职工的劳动强度，并且适应不同的施工现场，不论井口的高低均适用，具有较大的推广前景。

参考文献

[1]成华国、张桂林等编.《井下作业标准汇编.》，中国石化出版社，2006年10月

[2]孙树强主编《井下作业工》石油工业出版社，2006年9月

[3]万仁溥 《采油工程手册》（上册）北京2000年

[4]胡盛中主编 《石油工业新技术及标准规范手册》 哈尔滨地图出版社 2004.3endprint