胜坨油田注水井井口重力止推单流阀的改进与应用.pdfVIP

学兔兔学兔兔 石油天然气学报 (江汉石油学院学报) 2009年4月 第31卷 第2期 ·362· Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI) Apr．2009 Vo1．31 No．2 胜坨油田注水井井口重力止推单流阀的 改进与应用 李永强，肖 坤，刘 华 ，中国石油大学石油工程学院，山东东营257061、 李 伟，田 冰，李 勇 ＼胜利油田分公司胜利采油厂，山东东营257051， [摘要]介绍了重力止推单流阀在胜坨油注水井井口中的应用，应用该止推单流阀可防止地层回吐，避免 地层激动出砂。探讨了单流阀技术改进点、及改进后的单流阀的结构、技术参数、使用效果。与老式单 流阀对比，改进后的单流阀有效期延长，成本降低，经济效益显著。 [关键词]重力止推；单流阀；材质；使用效果 [中图分类号]TE931 [文献标识码]A [文章编号]i000—9752(2009)02—0362—02 单流阀是油田注水井井口关键部件，主要作用是通过单向截流实现防止注水井地层水回吐。目前胜 坨油田主要采用的注入水为采出液处理后污水，注入压力在 IOMPa以上，矿化度高达 20000mg／L，杂 质含量高，单流阀工况较恶劣，老式单流阀现场使用有效期只有 140d，不能起到防止回吐，保护地层 的作用。通过对原单流阀的解剖分析，利用重力止推原理 ，从结构、材质实施改进，研制了改进型 重力止推单流阀，同样注水工况下，使用有效期达到了720d以上。 1 结构及原理 该井型重力止推单流阀主要由挡球杆 (带丝堵)、本体、凡尔球组成，结构简单。 结构可分为2个部分：①堵塞部分：由凡尔球、球座、挡球杆组成；②本体：由直角管件构成。 正常注水时，注入水经地面注水管线进入注水井井口单流阀内，水流推动凡尔球，克服球体重力， 使凡尔球上行形成通道，水流进入井内，当注水井因故停注时在凡尔球重力作用下，凡尔球回到凡尔 座，关死通道，阻止地层水返回地面注水管线，地层不会产生激动，不会出砂。停注后能顺利重新开启 注水，避免注水井因故停注后产生经济损失。 主要技术参数有：连接管外径73ram；耐压25MPa~最小通径35mm~凡尔球材质6Cr18Mo。 2 技术改进 主要从止推方式、凡尔球直径、材质进行了改进，包括： 1)去除弹簧 原单流阀内径为50ram，而球体直径为 37ram。经计算环空过流面积为887．8mm。， 球体活动空间大，径向位移大，受水流冲击，易与上部弹簧发生侧向撞击，下行与凡尔座边缘碰撞，引 、 Fh 起弹簧偏转位移及球体本体损坏。注水压力下降球体下行时，弹簧对球做功为：I kh·dh一1／2kh。，对 J U 于k一0．4kg／cm，h一3cm的单流阀，凡尔球所受弹簧动能W1—0．18焦耳，重力势能W2一(4丌／3)× (0．0373／8)×7800×9．8×0．03—0．06焦耳，作用球体获得总能W=W1+W2：0．18+0．06—0·24 焦耳，使球与球座产生猛烈碰撞，球体、球座线型接触，使之形成圆圈呵痕泄漏。决定将弹簧去除，改 为挡球杆。到胜利油田采油工艺研究院设备监测站选择8个等级的挡球杆高度 (75、70、65、60、55、 [收稿日期]2008—12—12 [作者简介]李永强(1973一)，男，1998年大学毕业，工程师，硕士生，现主要从事开发技术方面的研究工作。 学兔兔学兔兔 第3l卷第2期 李永强等：胜坨油田注水井井口重力止推单流阀的改进与应用 50、45、40mm)进行水流冲击对比