蓄能器使系統運行更加平穩；
蓄能器使系統運行更加安全；
蓄能器使系統運行效率提高；
蓄能器使系統運行能耗降低。

上海邁奧實業發展有限公司Shangai Mayo（www.upower88.net）可以提供Tobul, Accumulator, Fox, Saip, EPE, Hydroll, Mayo, Hydac, Parker, Olaer, BSD, Roth, Rexroth, Eaton, Hawe, NOK, Stauff等原產的知名進口蓄能器，并可提供相應同規格的國產蓄能器。

應用范例：

防噴作業機的研制與應用

李向方 金奇光

  摘要  吉林石油集團有限責任公司采油二廠研制的防噴作業機，由液壓修井機和液壓防噴器兩大部分組成，與進口的同類設備相比，具有如下優點：(1)一體化上井，不用任何輔助設備；(2)不須在現場組裝和連接液壓管路；(3)通徑大，體積小，重量輕，耐高壓，油管掛和井下工具可連續從防噴器內提出；(4)結構合理，強度高，成本低，操作簡單，易推廣應用。研制的防噴作業機完成了53井次作業任務，各項指標達到了設計要求。實踐證明，這種防噴作業機能有效實施防噴作業，且有很好的經濟效益和社會效益，但還須提高自封膠筒的性能，改變裝載方式，加大功率配備，加裝擰扣機、機械手和排管架。

  主題詞 修井作業機 防噴器 結構 原理 效益 改進措施

  Li Xiangfang(Fuyu No.2 Oil Production Plant, Jilin Petroleum Company, Songyuan City, Jilin Province), Jin Qiguang. Development and application of workover rig with blowout preventer. CPM， 1999， 27（1）： 44～46

  The workover rig with blowout preventer, developed by No.2 Oil Production Plant of Jilin Petroleum Company, consists of hydraulic workover rig and hydraulic blowout preventer. It has the following advantages: (1)operating integratively without any auxiliary devices; (2)needing not to connect hydraulic manifold; (3)being small-sized, light-weighted, high-pressure-proof with large diameter, and being able to pull out the tubing hanger and downhole tools continuously; (4)being rational in structure, high-strength, low in cost and easy to operate. Practice shows that the workover rig can carry out well servicing with good blowout preventing effect, thereby good financial profits can be achieved. Some suggestions for improvement of the rig are presented.

  Subject Concept Terms  workover rig  blowout   preventer  structure  principle
financial profit  improvement

  防噴作業機是當采油井或注水井井內壓力大于環境壓力時，在不壓井條件下，能安全地起下井內管柱及井下工具，且不釋放井內壓力，完成井下作業全過程的設備。
  70年代后期，我國先后引進了4臺不壓井作業裝置。由于這些設備結構龐大，所需配套設備多，現場組裝時間長，作業程序多而沒有推廣。大慶油田也曾研制了一套車載不壓井裝置，也因大致相同的原因，作業3口井后就放置起來了。
  1973年，扶余采油二廠工藝所開始研制新型防噴作業機。1983年完成了第1臺樣機的試制，實現了液壓修井機和液壓防噴器一體化，所有部件裝在一臺拖車上，用拖拉機拖到井場，對好井位，可自身完成作業。到1988年末，共作業44口井。由于當時的機械加工水平和液壓件水平有限，這臺樣機有很多缺陷。1994年9月完成了改進樣機的試制和廠內試驗。改進后各部件性能明顯提高，與進口設備相比有4個優點：(1)一體化上井，不用任何輔助設備；(2)不須在現場組裝和連接液壓管路；(3)通徑大，體積小，重量輕，耐高壓，油管掛及井下工具可連續從防噴器內提出；(4)結構合理，強度高，成本低，操作簡單，易推廣應用。
  到目前為止，這臺防噴作業機共作業53井次，各項指標已達到設計要求，能很好地完成防噴作業，取得了很好的經濟效益和社會效益。

結構與工作原理

  圖1所示為防噴作業機結構示意圖。

圖1 防噴作業機結構示意圖
1—液壓油箱；2—井架；3—拖車；4—操作室；5—蓄能器；6—液壓絞車；7—支撐液缸；8—工作臺；9—液壓防噴器；10—液壓導軌；11—液壓支腿

  防噴作業機由液壓修井機和液壓防噴器兩大部分組成。用液壓導軌將兩部分連為一體，工作時防噴器坐在套管法蘭上。

1.液壓修井機

  液壓修井機由拖車、井架、卷揚系統、工作臺、液壓系統和液壓導軌等組成。
  (1)拖車 拖車裝有16個車輪、4個液壓支腿，靠近井口兩個支腿可水平伸出，以提高整機穩定性，全車長11m，寬2.8m。為配合防噴器工作，車后面裝有一個距地面高3m、長和寬各2.5m的工作臺，并設有高1.2m可升降的欄桿。
  (2)井架 井架為2節可伸縮式井架，其斷面為矩形，承載能力294kN，內裝1個多級液缸，用來起升第2節井架，起升液缸和變幅液缸都裝有液壓鎖。
  (3)卷揚系統 系統滾筒兩端各裝1臺馬達。一端為常合馬達，另一端用離合器與馬達聯接，2臺馬達可同時工作，也可單獨工作。常合馬達單獨工作時，大鉤速度較快。當該馬達功率不夠時，將第2臺馬達合上，便能提高大鉤的載荷能力。大鉤最大提升能力為196kN。滾筒上裝有液壓剎車，由蓄能器控制，以防止意外停電和系統故障造成大鉤突然快速下行的溜車事故，并設有與防噴器主液缸同步運動的吊卡，用于起、下單根管柱及井下工具。
  (4)液壓系統 液壓系統由油箱、4臺電動機、4臺液壓泵、3臺液馬達、若干液缸和濾油器、蓄能器、多路閥及各種閥件組成。
  油箱容積1.5m³，箱內裝有一組不銹鋼換熱器，夏季可冷卻液壓油，冬季可對液壓油加溫。
  液壓系統最高工作壓力為21MPa。當系統壓力達20MPa時，大鉤起重能力為196kN。單馬達工作時，大鉤速度為v₁=0～0.85m/s,雙馬達工作時，大鉤速度為v₂=0～0.298m/s。拉力同步吊卡吊單根時，速度為v=0～1.3m/s。
  (5)液壓導軌 液壓導軌外殼水平固定在拖車上，可伸縮滑動部分用液缸驅動，使防噴器與修井機連為一體，縮短了作業準備時間。

2.液壓防噴器

  液壓防噴器由工字法蘭、下橫梁、半封和全封防噴器、安全卡瓦、自封防噴器、固定卡瓦、游動卡瓦、上橫梁、中間橫梁、舉升卡瓦及2個主控制液缸組成。作業時，液壓防噴器安裝在井口法蘭上，用來密封環套空間的壓力；油管內的防噴，靠投入堵塞器或利用物理或化學方法實現。
  (1)半封和全封防噴器 半封和全封防噴器是一個圓形筒體內裝有帶密封頭的半封和同軸的全封裝置，與國外已有的半封和全封防噴器相比，具有體積小、重量輕、強度高、制造簡單等特點。
  (2)安全卡瓦 安全卡瓦外形、結構和控制方式與半封防噴器基本相同，用于停止作業以更換自封或取出不易通過自封的工具時，卡住管柱，承受管柱的軸向載荷。
  (3)自封防噴器 在作業過程中，自封防噴器密封環套空間的高壓液流。它是利用橡膠彈性來自動密封油套環形空間，使井內的油管掛、管柱及井下工具從自封中順利通過。
  (4)固定卡瓦 固定卡瓦為錐形四瓣式卡瓦，靠重力張開，動作采用上提式。4個立柱采用了球鉸，使卡瓦在一定范圍內擺動，可保證制造和裝配中的質量，卡緊力均勻，卡緊可靠，打開容易。
  (5)游動卡瓦 游動卡瓦也是錐形四瓣式，靠彈力張開，動作采用下推式，固定在上橫梁下面。
  (6)舉升卡瓦 當卡阻力過大，大鉤提不動時，用舉升卡瓦助力解卡。舉升卡瓦采用錐形三瓣式結構，坐在上橫梁上面且一起運動，可隨時拆裝。
  (7)控制液缸 2個控制液缸的內徑為100mm，行程2m,上下兩端有緩沖裝置，用于帶動卡瓦，控制管柱的上竄、下坐和強拔。

3.工作原理及作業過程

  防噴作業是靠作業機和管內堵塞器兩部分配合實現的。作業時，應將油水井井況了解清楚，并投入相應的堵塞器，封堵管柱的底部，防止油管內噴水。
  油套環形空間的高壓液流靠管柱及自封膠筒密封在井內。工作原理與作業過程如下：
  管柱內堵好后，首先打開井口，油管掛上面裝好引鞋，液壓導軌將防噴器推近井口，用修井機大鉤將防噴器吊坐到井口法蘭上固定好，從上面通過自封壓下提引短節，短節與已裝好的引鞋對接好，大鉤吊住提引短節上端，用上橫梁上的卡瓦控制管柱。打開井口下法蘭上4個頂絲，使短節及油管掛緩慢提出自封，然后卸下短節及油管掛，進行正常起管作業。油管提起時，環形空間高壓液體迅速充滿防噴器各部，但上面被中心管柱和自封膠筒封在防噴器內。提出一段管柱后，管柱重量小于井內向上推力時，管柱開始緩慢上移，隨著起出管柱的增加，井內管柱重量逐漸減小，上行速度加快，這時用2個液動卡瓦和控制液缸控制管柱上升速度，以防止竄管。用控制液缸帶動游動卡瓦往復運動，與固定卡瓦配合動作，將管柱從井內提出。這時用拉力同步吊卡配合作業，停止使用大鉤。如果中途停止作業，要關閉半封裝置和安全卡瓦，并手動鎖緊。如果井內管柱全部起完，要關閉全封裝置。
  下管作業時，首先將裝好底閥及堵水閥的管柱下端壓入自封內，然后打開半封和全封防噴器及安全卡瓦。開始下管柱是用控制液缸帶動游動卡瓦與固定卡瓦配合，用拉力同步吊卡吊起待下井管柱配合作業。隨著下井管柱的增多，井內管柱重量不斷增加，當管柱重量大于井內向上推力，管柱自動下滑時，由拉力同步吊卡換成大鉤和普通吊卡作業。
  作業機2臺主泵同時工作時，大鉤起升速度可達0.85m/s，主控制液缸的升降速度為0.298m/s。最高作業效率為每小時起下管柱20～24根。

應用效果及改進意見

1.應用效果

  下面以注水井為例，分析防噴作業的應用效果。
  (1)杜絕了常規水井作業前的大量放噴放水。每口井按5000m³，每立方米成本4.23元（1994年我廠財務反映成本）計算，可節約費用2.1萬元。
  (2)放噴地層水會同時帶出不等量原油，若按放水中最低含油0.5%(實際觀察超過此數)計算，少損失原油25t。其價值為1100元×25=27500元。
  (3)不放噴作業可免除因放噴而導致地層壓力下降和周圍6～9口井降產，平均降產50～100t，價值5～10萬元。
  (4)防噴作業免除了防噴淹地及環境污染賠款0.5～1.0萬元。
  上述4項按最低值計算，其總效益為10.35萬元。

2.改進意見

  防噴作業的優越性已被各采油單位承認。它在作業期間不損失地層能量，不降低地層壓力，不浪費水資源，不污染環境，不傷害農田，保證了注水驅油效果，應用前景良好。但在以下幾方面還需進一步改進。
  (1)自封膠筒只能在10MPa以內工作，需進一步提高自封膠筒的性能。
  (2)改目前的拖車為車載，便于搬遷和現場作業。
  (3)提高功率配備，由電驅動改為內燃機驅動，使其不受井場電源限制，能滿足本油田及全國大多數油田的防噴作業需要。
  (4)加裝擰扣機、機械手和排管架，實現程序控制。

李向方,高級工程師,生于1943年,1962年畢業于吉林礦冶學院金屬壓力加工專業,1969年畢業于長春地質學院水文及工程地質專業.一直從事抽油泵、液壓傳動和防噴裝置的試驗研究工作.地址:(138000)吉林省松原市.電話:(0438)6344441(辦)或6272236(宅).

作者單位:吉林石油集團有限責任公司扶余采油二廠