中文名 | 油管錨 | 簡(jiǎn)????介 | 井下管柱錨定用井下裝置 |
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分????類(lèi) | 機(jī)械式、液力式 |
機(jī)械式油管錨是靠摩擦塊與套管壁之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)坐卡的。它又可分為:
1、機(jī)械式卡瓦油管錨
機(jī)械式卡瓦油管錨是最早使用的油管錨定工具,該類(lèi)錨依靠管柱自身重量坐卡,其優(yōu)點(diǎn)是可以把部分油管柱重量轉(zhuǎn)移到套管上,減少上部油管的拉力。但因其是依靠管柱的重量來(lái)坐卡的,將造成錨以上至中性點(diǎn)管柱產(chǎn)生螺旋彎曲和偏磨問(wèn)題。另外,在常規(guī)抽油泵工作過(guò)程中,下沖程動(dòng)液面以上油管內(nèi)的液柱質(zhì)量將在油管上產(chǎn)生一個(gè)作用力,該力將產(chǎn)生由胡克定律引起的長(zhǎng)度變化和螺旋彎曲從而使泵下油管縮短。
2、機(jī)械式油管張力錨
機(jī)械式油管張力錨一般采用旋轉(zhuǎn)上提管柱的方式完成錨的坐卡,采用下放管柱方式釋放。其優(yōu)點(diǎn)是張力錨至井口懸掛器管柱始終處于張力狀態(tài),消除了油管彎曲。但若液面較深,動(dòng)液面以上液柱重量大于管柱的預(yù)緊力時(shí),管柱仍然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由虎克定律引起的管柱伸長(zhǎng)。當(dāng)遇特殊情況無(wú)法釋放時(shí),一直處于張力狀態(tài)特別是緊急釋放的大力提拉,對(duì)上部油管的強(qiáng)度將是一個(gè)很大的考驗(yàn)。另外,張力錨的使用存在現(xiàn)場(chǎng)操作工序復(fù)雜,管柱所承受的預(yù)拉力需要精確計(jì)算的問(wèn)題。
液力式油管錨是靠液力作用來(lái)實(shí)現(xiàn)坐卡的。按其坐卡方式可分為:
1、 壓差式油管錨
壓差式油管錨一般是利用油套自身壓差實(shí)現(xiàn)錨定。在油套壓差的作用下,鑲嵌在錨本體上的錨爪伸出,錨定在套管上。其優(yōu)點(diǎn)是可以在抽油過(guò)程中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)錨定。另外,因其啟動(dòng)壓差較小,管柱基本上處于自重拉伸狀態(tài),具有較好的控制管柱伸縮和防止桿管偏磨的作用。有的壓差式油管錨還帶有泄壓解除錨定機(jī)構(gòu),通過(guò)油管加壓泄流,打開(kāi)泄壓活塞,油管內(nèi)的液體泄流到油套環(huán)空,當(dāng)內(nèi)外液面平衡,油套壓差為零時(shí),錨爪在彈簧力的作用下收回,解除錨定。
在現(xiàn)場(chǎng)使用中,壓差式油管錨也存在一些問(wèn)題,如泄壓活塞非正常打開(kāi);膠圈或錨爪本體破碎引起錨爪部位的泄漏。為滿(mǎn)足使用要求,液壓油管錨還要有較大的內(nèi)通徑,這將加大錨爪的加工難度和降低其抗疲勞強(qiáng)度。
2、憋壓式油管錨
憋壓式油管錨是利用油管憋壓來(lái)實(shí)現(xiàn)坐卡的。又可以分為:
(1)液壓雙向卡瓦油管錨:主要由坐卡機(jī)構(gòu)和雙向卡瓦錨定機(jī)構(gòu)等部分組成。從結(jié)構(gòu)上看,它較好地解決了壓差式油管錨存在漏點(diǎn)多的問(wèn)題,同時(shí)又具有可雙向錨定油管的優(yōu)點(diǎn),有效地控制了管柱的伸縮,并且管柱受力合理。但其解卡釋放問(wèn)題是用戶(hù)所擔(dān)心的。
(2)液壓?jiǎn)蜗蚩ㄍ哂凸苠^:主要由坐封機(jī)構(gòu)和單向卡瓦錨定機(jī)構(gòu)等組成。在泵抽油過(guò)程中,同樣可以隨著油管內(nèi)液面的逐步升高加強(qiáng)錨定。相對(duì)于雙向卡瓦油管錨,單向卡瓦油管錨雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了單向錨定方式,但通過(guò)受力分析可知它同樣可以控制油管伸縮。目前,使用的單向卡瓦油管錨有2種,一種是用剪切銷(xiāo)釘來(lái)控制錨的坐封;另一種帶有坐封彈簧,坐封時(shí)首先壓縮彈簧,然后將卡瓦撐開(kāi)錨定在套管上。
對(duì)于機(jī)械式油管錨,由于井斜、油稠、套管變形、套管壁腐蝕等原因,致使坐錨成功率低,再加上本身結(jié)構(gòu)方面的原因,該類(lèi)錨使用越來(lái)越少。壓差式液力油管錨在一定程度上克服了機(jī)械式油管錨的不足,較為廣泛地應(yīng)用于有桿泵抽油井中,但對(duì)于一些舉升高度小的油井,這種油管錨往往會(huì)由于壓差過(guò)小以至于錨定力達(dá)不到要求,甚至錨不??;對(duì)有些結(jié)垢、腐蝕較為嚴(yán)重的井,錨爪卡在套管上收不回來(lái)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。憋壓式液力油管錨能夠滿(mǎn)足油管錨的基本要求,但其鎖緊機(jī)構(gòu)在坐錨壓力卸掉之后鎖簧回彈,使錨牙松動(dòng),在頻繁的交變載荷和震動(dòng)的作用下失效的情況也時(shí)有發(fā)生。示例:下面以kzl-114油管錨為例,講解油管錨的作用及其功能。
可知,其主要作用為:錨定,懸重。
2100433B
油管錨是一種生產(chǎn)及措施井井下管柱錨定用井下裝置,可以改善管柱受力狀態(tài),降低管柱疲勞損壞,控制管柱的伸縮,減少漏失,延長(zhǎng)管柱的使用壽命。在有桿泵抽油生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)管柱進(jìn)行固定,可以減少?zèng)_程損失,提高泵效;在壓裂、酸化等工藝中對(duì)管柱進(jìn)行固定,可以提高井下工具及管柱的承壓能力。它也可以作為一種機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)在其他井下工具(如封隔器)上,發(fā)揮其作用。
油管錨在設(shè)計(jì)上一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
1、防止失效造成作業(yè)。
2、安裝使用方便,坐卡盡量不使用輔助設(shè)備。
3、不應(yīng)惡化管柱的受力狀況。
4、解卡釋放安全可靠。
目前國(guó)內(nèi)外油管錨的結(jié)構(gòu)原理大致相同,基本可分為兩大類(lèi):
常規(guī)油管是單根的形式,通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接在一起,在下井之前進(jìn)行連接。連續(xù)油管則采用焊接或者更先進(jìn)的無(wú)縫連接技術(shù)制成的不間斷油管,可長(zhǎng)達(dá)幾千米。直徑約幾十毫米。
用啤管機(jī)將膠油管的兩端鋼接頭壓制成的高強(qiáng)耐高壓膠油管就叫啤油管。凡各種帶液壓的機(jī)械都裝有啤油管,也叫液壓油管。啤油管又分為膠制油管和全鋼高壓油管兩種.
連續(xù)油管起初作為經(jīng)濟(jì)有效的井筒清理工具,在市場(chǎng)上贏得了立足之地。修井和完井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入占連續(xù)油管作業(yè)總收入的75%以上,連續(xù)油管在世界各油氣田的應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大。事實(shí)上連續(xù)油管所具有的帶壓欠平衡作業(yè)...
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