大庆油田第九采油厂作业大队 黑龙江省大庆 163853
摘要：在修井作业过程，为实现井口有效控制，预防井喷事故的发生，必须依据施工井实际选用井口防喷器，常规SFZ18-14型防喷器只适用安装250型井口的油水井，不适用安装偏心、简易及其他特殊井口的油水井，不能解决该类型井口的油水井作业施工过程中井控防喷问题，为此，在常规防喷器基础上改进完善了SFZ23-14型特种组合式防喷器。通过现场应用表明，SFZ23-14特种组合式防喷器完全适用于安装特殊井口的油水井，设计结构合理，使用方便，安全可靠，具有较好的推广价值。
关键词：修井；防喷器；特种组合；研制应用
1、引言
井喷失控是油水井作业过程中的灾难性事故，不仅威胁着作业人员和设备的安全，而且还对人们赖以生存的环境造成严重的破坏，随着油水井作业施工的规范化、标准化，在作业过程中，井控防喷工作越来越受到人们的重视，为了有效的制止井喷、井喷失控等事故的发生，我们在工作中应对井控设备不断地改进与完善。防喷器是井控装置的关键部分，主要用途是在钻井、修井、试油等过程中控制井口压力，有效地防止井喷事故发生，因此防喷器的正常工作状态对于实现安全施工意义重大，现在石油开采行业随着防喷器的广泛应用大大减少了井喷失控等事故的发生。
2、SFZ18-14型防喷器应用现状
SFZ18-14型闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸总成、闸板总成、锁紧机构组成，如图1所示。当液控系统高压油进入左右液缸闸板关闭腔时，推动活塞带动闸板轴及左右闸板总成沿壳体闸板室分别向井口中心移动，实现封井。当高压油进入左右液缸闸板开启腔时，推动活塞带动闸板轴及左右闸板总成向离开井口中心方向运动，打开井口。闸板开关由液控系统换向阀控制。一般在3~15 s内即可完成闸板开、关动作。
井下作业的井控技术和井控设备具有一定的适应性，常规SFZ18-14型防喷器与250型井口装置采取法兰连接、钢圈密封结构完全可解决安装该类井口装置的油水井作业施工过程中井控防喷问题，但是现在有相当一部分油井安装的是偏心井口、简易井口，因该井口上压盖与四通间无钢圈槽，无法安装防喷器，对井控安全有很大隐患。
为了解决此矛盾，既要顺利起下管柱，又要保证迅速有效的控制井喷的发生。根据偏心井口、简易井口装置和防喷器的特点及井下作业现场的实际情况，研制设计特种组合式防喷器。通过现场试验应用效果，完全可以满足在偏心井口、简易井口装置在井下作业起下管柱过程中的井控要求，同时可以保护偏心井口、简易井口装置及操作人员不受伤害，便于有效操作。
3、SFZ23-14型特种组合式防喷器改进
3.1、改进设计依据
SFZ18-14型防喷器通径小，其通径是∮180mm，而偏心井口装置油管挂外径大，最大外径是∮219mm，且偏心井口、简易井口的上法兰盘上无钢圈密封，常规防喷器无法与井口装置连接密封，无法导出油管挂，不能解决作业施工过程中井控放喷问题。
3.2、结构组成
SFZ23-14型特种组合式防喷器自下而上由主体总成、升高短接、简易自封三部分组成。主体总成上下法兰盘由栽丝分别与升高短接、井口装置上法兰盘连接紧固，并在其上下平面之间采用PU密封环平面密封；简易自封芯子密封圈坐在升高短接上法兰盘密封槽内密封，并用螺栓与简易自封压盖紧固；升高短接侧泄压接头连接旋塞阀。该特种组合式防喷器技术关键是采用PU密封环平面密封（具体结构见图2）解决井口装置的上法兰盘上无钢圈槽问题及导出较大外径的油管挂。
图3
3.3、主要技术参数
1、工作压力14MPa；
2、通径∮235mm；
3、外形尺寸772*200*551mm；
4、静水压强度试验压力：41.5MPa；
5、工作温度范围：-29~121℃。
3.4、技术关键
（1）采用PU密封环平面密封解决井口装置的上法兰盘无钢圈槽问题
（2）普通的23系列防喷器通径只有∮228.6mm，该防喷器扩大为∮235mm后可以进行偏心井口的特殊作业，取出偏心油管挂。
（3）采用偏心井口防喷器与升高三通和高压自封头的组合实现导出特殊井口装置较大外径油管挂及防喷泄压的功能。
4、操作应用情况
SFZ23-14型特种组合式防喷器主要用于油田井下作业过程中井控防喷，适用于已安装偏心井口、简易井口装置，且该类型井口装置的上法兰盘上无钢圈密封、油管挂外径大，无法使用目前常规防喷器解决井控放喷问题的油水井。
4.1操作方法
⑴拆卸偏心井口压盖，将特种组合式防喷器（偏心井口防喷器、三通、高压自封头）安装至偏心井口上，防喷器上平上紧后按设计要求对井口装置试压，试压合格后方可进行施工作业；
⑵防喷器上平上紧后按设计要求对井口装置试压，试压合格后方可进行施工作业；
⑶上提偏心油管挂至闸板上方，关闭半封闸板，卸掉闸板防喷器与自封头之间的压力；
⑷拆掉升高四通，取下偏心油管挂，之后就可以进行正常起下作业了；
如果在起下作业时发生井涌或井喷可以关闭闸板防喷器，进行压井作业，也可以直接下入偏心井口萝卜头安装升高三通及自封头。作业完成后将偏心井口萝卜头坐到位，拆卸特种组合式防喷器，安装偏心井口压盖。
4.2技术要求及注意事项
通过摸索和实践，对SFZ23-14型特种组合式防喷器现场的应用效果，认识到井下作业的井控技术和井控设备具有一定适应性。以下是特种组合式防喷器在使用过程中所总结出来的几个注意事项：
（1）特种组合式防喷器在搬迁和管理方面，要有专人负责保管。严防损伤本体，严防丢失配件。到施工现场要认真进行检查，检查是否齐全正常完好；
（2）在安装特种组合式防喷器时，要上平上紧，连接牢固；
（3）试装好后要进行现场试压，试压介质用清水试压14MPa，稳压15min，压降小于0.5MPa为合格，把整个试压工况要详细记录，现场试压时严防高压伤人，操作要平稳。
（4）每次使用完毕后，要进行全面的清理、检查，有损坏的零件及时更换，闸板室顶面、底面、侧面涂油防锈，连接螺柱丝扣部分涂丝扣油，以利于下次正常使用。
4.3应用情况
目前，应该SFZ23-14型特种防喷器在大庆油田外围某采油厂作业施工井应用5井次，成功解决防喷器与井口装置连接密封及导出大直径油管挂等问题。1号井、二号井油管压力分别为4.5Mpa、3.7Mpa，压力高，安装使用常规防喷器打不开井口，无法进行作业，应用该特种组合防喷器按照上述的操作方法成功的将以上2口井的油管挂导出，避免了井喷事故、环境污染；3号、4号、5号3口井为井口无法安装常规防喷器，只能安装使用改进后的特种组合防喷器，从而保证了施工安全。
5、结论及认识
现场试验表明，SFZ23-14型特种组合式防喷器的防喷效果很好，适用于井口装置的上法兰盘无钢圈密封、油管挂外径大，无法使用目前常规防喷器解决井控防喷问题的高压油井，确保了作业过程中施工人员的安全，避免环境污染，具有较好的推广价值。
SFZ23-14型特种组合式防喷器还可应用于油井带压作业时的井控防喷，与其它防喷器配合实现起下油管作业，具有较高的使用价值。
作者简介：
于文，助理工程师，生于1966年，2012年毕业于东北石油大学，现工作于大庆油田第九采油厂作业大队生产办队。
论文作者:于文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
标签：井口论文; 作业论文; 偏心论文; 油管论文; 特种论文; 装置论文; 组合式论文; 《防护工程》2018年第34期论文;