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封闭式电缆输入射孔防喷器

技术参数

产品简介:
  该产品是由乾成公司与胜利油田开发的专利产品(专利号:200620084181.1),获得胜利石油管理局科技成果一等奖。胜利油田的井控规范要求电缆输入射孔作业时,必须使用该产品。
  该产品是一种全封闭式射孔防喷器,解决了对电缆的静密封,在射孔时,射孔枪封闭在井内,井口处于封闭状态。若发生井喷,能保证在封闭状态下剪断电缆并将留井电缆卡住,防止留井电缆和射孔枪落井。在剪断电缆的同时,闸板关闭,实现了井口的可靠封闭。
一、概述
  SFZ8/14-21封闭式电缆输入射孔防喷器是由胜利石油管理局井下作业三公司与
山东临朐乾成石油机械有限公司联合开发的专利产品(专利号:200620084181.1)。2006年3月荣获胜利石油管理局科技成果一等奖,2007年3月通过胜利石油管理局石油工程处组织的产品鉴定。具有密封性能好、可靠性强、重量轻、体积小、便于操作安装、现场实用性强、功能全、密封可靠等优点,填补了国内电缆输送射孔井控设备空白。
  目前,对于高压油气井的井下测井作业,尤其是电缆输送射孔作业,用常规的井控措施,井口一直处于完全敞开的状态。一旦发生井喷,只能待井喷时将电缆截断或待电缆及射孔枪被喷出后才能关闭井口,是一种事后抢喷措施,危险性很大。
  该产品是一种全封闭式射孔防喷器。解决了对电缆的静密封。在射孔时,电缆射孔枪封闭在井内,井口处于封闭状态。若发生井喷,该产品能保证在封闭状态下剪断电缆并将留井电缆卡住,防止留井电缆和井下工具落井,同时关闭闸板全封装置,实现井口可靠封闭。避免了井喷对人员的伤害、保护了设备、防止了环境的污染。


二、结构及工作原理 如附图1、图2所示
1、结构
  该射孔防喷器分上下两部分,通过由壬连接。
  上部: (1)电缆油脂密封装置 (2)由壬
  下部: (1)电缆剪切及全封装置
(2)电缆夹紧装置
  附件: 气动动注脂器

2、工作原理
  该射孔防喷器通过由壬将上部分与下部分连接,上部分通径为Ф80、
下部分通径为Ф153。气动注脂器通过气路与通井机蓄气筒连接、其输出高压油脂通过油路及快速接头与射孔防喷器电缆密封装置连接;在射孔时,电缆磁定位器及电缆穿过上部分后再安装射孔枪,上部分随射孔枪总成一起由游车大钩吊起,将射孔枪穿过下部分,然后上部分与下部分对接,旋紧油壬,关闭电缆油脂密封装置,连接气动注脂器并在油脂密封装置中加满高压油脂,形成了油井的封闭状态。
    

其工作原理是:如图(1)所示,
上部采用两个对称式电缆油脂密封闸板
(1)、(2)用以密封电缆,在上下两电缆
密封闸板之间,形成空腔,用以加注高压
油脂形成高压油脂腔,其压力可达到21MPa。使电缆表面纹络间隙在高压密封脂的作用下实现密封。若发生井喷其液、气流压力低于高压油脂腔时,根据压力平衡原理,液、气流不能穿过上部高压密封腔而实现封井,若井下压力高于密封腔压力,液、气流穿透密封腔时,立即操作下部实行井口全封:首先同时顺时针方向旋转下部对称的电缆夹持装置(6),将电缆夹紧;然后同时顺时针方向旋转对称的电缆剪切及全封装置(5),将电缆剪断同时也实现了井口的全封;保证了井口的可靠性全封闭。在采取压井作业消除井内压力确保安全后,卸开由壬(4),卡住留井电缆把井下电缆及下井工具一同取出,避免了打捞作业。实现了电缆射孔的防喷或抢喷。
三、使用方法及注意事项
1.使用方法:如图(1)所示:
  1.1按照气动注脂机说明书将气动注脂机加注锂基润滑脂,用气路连接气动注脂机输入接口及通井机蓄气筒输出接口,暂关闭通井机蓄气筒输出接口;
  1.2将电缆密封闸板(1)、闸板(2)、电缆剪切及全封装置(5)、电缆夹紧装置(6)
全部退回原位,留出射孔枪通径空间;
  1.3将由壬(4)卸开,上部与下部分开;
  1.4将下部法兰底面及钢圈槽内清洗干净,并涂适量润滑脂后装入密封钢圈,用11套井口螺栓将下部安装在井口上(留一螺孔用于安装底滑轮支架),保证底面与井口的密封。并在井口法兰预留螺孔位置安装好电缆输送支架;
  1.5关闭电缆剪切及全封装置(5)进行井口试压,在井内压力达到21MPa时,电缆射孔防喷器不泄不漏再进行射孔作业。
  1.6将磁定位器及电缆穿过上部Ф80mm筒柱;
  1.7将防喷器上部悬吊钢丝绳挂在大钩两侧并关好安全销;
  1.8安装射孔枪,将射孔枪挂在磁定位器上;
  1.9检查电缆剪切及全封装置(5)、电缆夹紧装置(6),要求处于退回位置;
  1.10通过大钩将上部及射孔枪一并吊起;
  1.11将枪身对准下部Ф153筒径放入井中,上部与下部对中;
  1.12旋紧由壬(4),保证上下部分的连接及密封;
  1.13安装电缆扶正装置(9)保证电缆居中:将扶正装置缺口对准电缆安装在电缆密封装置上部并旋转适当角度由定位销(10)卡住扶正器外圆槽内以免被高压液流冲出(若电缆有接头为避免影响电缆通过可不使用电缆扶正装置)。
  1.14下放射孔枪,到达指定位置时,先将电缆油脂密封闸板(2)关闭,电缆要居中,在
内腔内预加满油脂,再关闭电缆油脂密封闸板(1),同样保持电缆居中;
  1.15将气动注脂器输出管路上的快速接头(8)与电缆油脂密封装置的接头连接;
  1.16打开通井机蓄气筒接口开关,气动注脂器(7)开始工作,将电缆油脂密封装置注满
油脂,在射孔结束前注脂器要连续工作以保持密封腔的压力;
  1.17进行射孔作业。
  1.18本次射孔结束后,在确认井下未发生井喷时,关闭通井机蓄气筒输出开关,卸开气
动注脂器与防喷器相连的快速接头。
  1.19多次射孔的操作
第一次射孔结束并确认可再次射孔时,卸开由壬(4),使上部与下部分离,提出射
孔枪,上部分与射孔枪同时吊起,再更换新的枪身后重复上述操作过程。
2.井喷发生时的操作
  2.1发生井喷时,若上部密封尚能封井时,尽快上提电缆,在射孔枪临近井口时,停止上
提,通过压井等措施消除井内压力确认安全后,再卸开由壬(4),取出射孔枪。
  2.2若井内压力过高且上部密封在加注高压油脂也不能封井时,停止上提电缆,关闭对称
的电缆夹持装置(6),夹紧电缆;电缆滚筒刹带松开,电缆落地不吃负荷时,证明电缆已夹紧,同时,用安全绳将密封器以上电缆固定好,以防伤人。将对称的电缆剪切及全封装置(5)同时向中心旋转移动,剪断电缆并实现全封可靠封井。进行压井后,确信井内安全无压力后,将由壬(4)卸开,提起上部分,利用专用卡电缆工具卡住留井电缆,在退回电缆夹持装置(6)后把井下电缆和枪身一同用大钩提出井口。
3.注意事项
  3.1射孔结束提出射孔枪时,要关闭电缆剪切及全封装置,以确保射孔作业间隙井口的
安全。
  3.2在上提电缆过程中由于腔内油脂的损失,不能保证高压油脂对电缆的密封,若该过程
发生井喷,必须操作电缆夹紧装置(6)及电缆剪切及全封装置(5)实现封井(不保证动密封)。
  3.3下部法兰底面及钢圈槽要擦洗干净,防止钢圈密封不可靠;
  3.4上下结合部分清洗干净,检查密封圈是否完好,以免影响密封。
  3.5电缆剪切及全封装置(5)、电缆夹紧装置(6)、一定要处于退回位置。
四、维修保养
电缆射孔防喷器每次使用后,做以下保养:
  1、电缆油脂密封装置中隔腔中的油脂清除干净,以免干涸影响下次使用。
  2、每次使用前检查密封圈是否完好无损;
  3、每次使用后,电缆油脂密封装置(1)、(2)、电缆剪切及全封装置(5)、电缆夹紧(6)、
都要退回原位,并予以检查,确信功能良好;
  4、每次使用后都要检查下部法兰底面钢圈槽是否有损坏,及时检修,以保证使用时的
密封。
  5、根据标准GB/T20174-2006《石油天然气工业 钻井和采油设备 钻通设备》及Q/CNPC41-2001《防喷器判废条件》要求,对该电缆射孔防喷器每年必须进行一次大修,在有资质的单位进行探伤、压力测验,合格后出具探伤及压力测试报告方能继续使用。符合下列条件之一者,应判废:⑴在使用中发生失效;⑵从使用起,承压次数累计达500次;⑶发生严重变形或硬度降低至HB197以下;⑷通孔圆柱面任一半经方向偏差超过5mm;⑸法兰厚度减薄量超过12.5%;⑹承压件经无损检测发现裂纹;⑺密封环槽严重损伤经两次修理或不能修复者;⑻上、下法兰连接孔严重损坏两个或两个以上。








   

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