摘要：采油树是油井的地面设备，随着油田生产年限的增加，采油树的故障问题也在不断的显现。本文分析采油树的结构及维修，保养方法，以便于及时解决采油树故障，消除安全隐患。
关键词：采油树，主阀，翼阀，触动器
由于海上新油气田的不断投产，在湛江海上油气田的采油树也在成倍的增加。海上在生产油气田采油树品种多，杂，仅目前在海上采油树的厂家就有九家之多，每一个采油树厂家的采油树随着压力等级，通径的不同又分出了很多品种。随着油田生产年限的增加，采油树的故障也在逐年的显现，如触动器泄露，失效，节流阀泄露，阀杆无法控制油嘴产量，主阀渗漏，腐蚀问题等等。认真分析海上油气田采油树的结构，原理及维修经验，备好各种厂家各种规格采油树备件，及时解决现场采油树出现的各种问题，消除安全隐患，显得尤为的重要。
一．采油树的分类
1.从额定工作压力等级分
湛江海域海上采油树有3000PSI，5000PSI，10000PSI，三种类型
2.从通径分
现海上采油树的通径有2-9/16”，3-1/8”，3-1/16”，4-1/16”，5-1/8”等四种类型，每一种类型随着压力等级的不同，又有不同规格的采油树。如通径是3-1/8”，压力等级有3000PSI，也有5000PSI的采油树；4-1/16”的有3000PSI，5000PSI，还有10000PSI的采油树。每一个厂家的采油树又各有异同，由以上第一和第二点可知，目前在湛江海域采油树的种类规格多达20多种。
3.从采油树结构分
从采油树结构区分，有整体式采油树和分体式两种。分体式采油树如W2-1A油田完井投产时的采油树就是分体式采油树。该采油树的主阀，地面安全阀，清蜡阀，翼阀，油嘴等都是通过法兰，螺栓连接在一起的。整体式采油树有单管式采油树和双管式采油树。在有些气田的采油树中，为防止产气对采油树的气蚀，主阀和翼阀设计成45度结构。
4.区分采油树额定工作压力和通径
随着采油树生产年限的增加，有的铭牌已经脱落或显示不清。这为在海上维修采油树带来了不便。该如何确定采油树的种类，才能带上准确的维修配件呢？笔者根据多年的工作经验，总结出可以从油嘴的焊颈法兰确定该故障采油树的额定工作压力和通径。如3-1/8”，5000PSI的采油树，其焊颈法兰的厚度是2-3/16”，共有8个螺栓孔，法兰的最大外径是10-1/2”等。通过这些参数的测量，可以准确判断该采油树的通径，额定工作压力，为维修配件的准备做出保障。
二．采油树的结构
采油树一般由主阀，清蜡阀，地面安全阀，翼阀，翼地面安全阀，油嘴，正循环压进阀等结构组成，由于是从采油树的维修角度出发，这里的介绍没有包括油管四通和套管四通等四通结构。
现场的采油树根据完井时的需要，在以上的结构中有一定的增减。如在WC3-1，2油田中，第一次完井时的采油树没有清蜡阀，和翼安全阀，地面安全阀没有剪切功能；在乐东的美钻井口中，地面安全阀带有剪切功能，带有剪切功能的触动器内部装有两个弹簧，该安全阀在钢丝作业时，如果遇到突发情况，可以通过地面安全阀直接剪断在采油树内的钢丝工具串钢丝，触发阀板临时关井，保障油井的作业安全。在翼地面安全阀中，则没有剪切功能。
三．采油树的维修
随着油田生产年限的增加，采油树的维修也在逐年的增加。在海上一线，采油树的维修可以分为两种，需要修井的采油树维修和不动管柱的维修。需要修井的维修如油管四通顶丝泄露，油管挂密封失效，油管，套管四通压井阀泄露等，这种维修需要把井压住，在确保安全的情况下才能进行相关的作业。本文讨论的主要是不动管柱的采油树维修。
1.主阀，清蜡阀，翼阀的维修
在结构上，同一个采油树的主阀，清蜡阀，翼阀的结构都是一样的，这种阀门的故障一般有两种，一是阀板与阀座的密封失效；二是阀杆密封件的密封失效。在维修前，需要确保相关的阀门关闭。如维修主阀，需要先关闭井下安全阀，在井下安全阀关闭不严，或油套环空带压的情况下，需要通过钢丝作业在油管挂内坐入背压阀。维修清蜡阀或翼阀时，需要先关闭主阀等。图一为典型的翼阀结构
图一：典型的翼阀
如果是阀板与阀座的密封失效，用敲击扳手卸开阀盖螺母，卸开阀盖，抽出阀板，用螺丝刀等工具撬出阀座，用柴油清洗采油树各个部件。检查阀板面是否有损坏或划痕，阀板面如果有划痕或腐蚀现象，应先镀膜修复或更换阀板；拆除阀板与阀座的密封件，按顺序回装各个零部件。如果是阀杆密封失效，则依次拆出阀杆上的轴承、盘根压帽，拆出损坏的阀杆密封件，阀杆如果有腐蚀现象，则做报废处理，更换新的阀杆；回装密封件，更换新的轴承。回装各个零部件。
2.油嘴的维修
油嘴是用于控制油井流量的重要部件，油嘴的失效一般有油嘴刻度盘的损坏，渗漏，阀杆损坏无法调节流量等。如果是在海上维修油嘴，需要先关闭井下电潜泵，关闭油嘴旁的翼阀，在确保无压力的情况下开展维修工作。
阀杆的失效，在有备用油嘴的情况下，可以先用榔头敲松油嘴的由壬，整体取出由壬连接的阀杆部件，整体更换。取出的部件可以在回到陆地后再逐件拆出，用柴油清洗各个部件，更换损坏的密封件及轴承等；如果是油嘴的阀座密封件失效，在拆出阀杆后，需要用专用的套筒（需从厂家订购），套入阀座，拧出阀座，清洗，更换阀座密封。
3.地面安全阀的维修
采油树地面安全阀的阀板方向和主阀，清蜡阀等是相反的。在触动器没有施加压力的情况下，阀是处于关闭的状态。在触动器施加工作压力后，触动器的弹簧在压力的施加下，拉动阀板，使地面安全阀处于打开状态。知道了地面安全阀的工作原理也就知道了维修原理。
采油树的触动器都是外购产品，对于地面安全阀的维修，如果是阀杆，阀座或阀板的密封失效，则维修方法同主阀。如果是触动器失效，一般有以下三种原因：一.活塞密封件破损，这种问题可以通过更换密封件解决；二.弹簧失效，如果是有剪切功能的触动器，则在触动器内配备双弹簧，没有剪切功能的，则只配备单弹簧，对于这种问题的只能是更换弹簧；三.液压腔泄露。拆出触动器的各个部件后，发现液压腔有划痕，腐蚀的，需要测量原液压腔的内径，通过镀膜的方式修复或更换新的液压腔。
4.采油树日常注脂保养
通过注脂，把密封脂注在阀板，阀座等部位的空隙中，通过密封脂的润滑，可以减少阀板的磨损，对于采油树阀门的微漏等现象，通过注脂等保养方式可以很好的解决。采油树的注脂一般通过高压注塑枪，高压枪的软管接头和采油树上的注脂阀连接。注脂阀是一个单向的阀门。只能允许密封脂从外注入采油树，不允许采油树内液体从阀门内向外流出。注脂时
需要保证高压枪的压力大于采油树内压力，才能保证密封脂顺利的注入采油树内。在湛江海域使用的是7903密封脂。注密封脂应成为油气田保养采油树的常态工作。图二为注脂枪注脂
图二：注脂枪注脂
四．采油树现场维修实例
WZ11-1N平台A17井地面安全阀触动器发生大量液压油泄漏，液压油从下图三个孔大量喷射出，密封圈失效。目前A17井通过带帽生产，液控管线已经隔离。泄露图片如图三：
该采油树的信息如下：美钻采油树；主阀规格：3-1/8” 5，000PSI；采油树翼阀规格：3-1/8”；5，000PSI油管挂尺寸规格：上、下部为3-1/2 ”EUE母扣；泄漏的触动器是5000PSI，剪切触动器。
根据触动器的结构，从泄漏点可以判断出泄漏原因属于触动器活塞密封的失效。维修过程：动员两名采油树维修人员到平台。先关闭井下潜油
电泵，关闭主阀。用导链固定触动器，拆卸螺栓，通过导链把触动器从采油树上拆卸下来。解体触动器，用柴油清洗各个部件。经检查，活塞完好，液压腔没有磨损，弹簧功能正常。符合维修前的预判。更换活塞密封圈，回装各个部件，试压，触动器功能正常。用导链提升触动器，上紧连接螺栓，回装液压管线，打压，地面安全阀功能正常，打开主阀，启动潜油电泵，交井，投产。
图三：采油树触动器泄露图片
结论：采油树是油气田油井产液的地面通道，井液通过油管到达地面后，通过主阀，地面安全阀，翼阀，油嘴，经过油嘴的节流，调节产量后井里产出的液体进入生产流程。随着新的油气田的不断投产，老油气田的生产年限的增加，采油树的安全管理作用愈发凸显，做好采油树的维护，及时消除采油树的各种安全隐患，保证采油树各个部件工作正常，在油田的安全生产管理中有着重要的意义。
参考文献：
[1]戴焕栋，陈铜台 海上油气田完井手册 石油工业出版社.1998
[2]廖谟圣.海洋石油开发.中国石化出版社，2006
[3]W12-1井口维修保养手册
论文作者:郭豫平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：安全阀论文; 油嘴论文; 地面论文; 油气田论文; 海上论文; 油管论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第1期论文;