[摘要] 目前,油井取样是采油工的一项简单而重要的工作,取样准确与否关系到油井的产油量是否准确、油田开发数据是否真实,并且影响技术人员根据含水化验结果制定生产措施。在北方地区冬季天气寒冷,井口传统安装的取样阀门经常出现结冰冻堵而打不开,无法正常取样,为了彻底解决这个问题,我们设计了一种芯式取样阀,阀门在流程上安装后阀芯的开启端是伸入到管道中部位置,这样就有效解决了冬季冻堵的问题,同时能够达到免放空取样的良好使用效果。
[关键词] 芯式取样阀 含水化验 冻堵 免放空
1.现有技术情况
油井在生产时,采出液含水存在变化波动,为取得采出液含水化验的结果,通常需要在井口流程生产阀门后油管道上设置取样点,安装阀门定期取样进行含水化验。油井井口现场取样阀门的安装位置,在连接生产阀门的输油管外圆的径向孔位置上,水平焊接外螺纹支管后,安装内螺纹截止阀及弯头用于井口取样。由于油井生产场所大部分分布在野外,加之油田原油含水较高,在北方地区冬季天气寒冷,经常出现内螺纹截止阀结冰而打不开,无法正常取样的问题,现场解决方法是带上热水到采油井口先烫开内螺纹截止阀方能取样,操作即不方便,又不安全。油井现场取样操作时,采油工需要携带取样桶、放空通等工具到野外井场,先打开内螺纹截止阀放空排污,然后再取样,不仅费工费时,而且容易造成原油浪费和环境的污染。如果在取样时放空排污不充分,还会严重影响产液含水化验的准确性,从而影响日产油量的准确性,影响技术人员对油井含水变化所制定的分析判断措施等。
2.分析解决问题的方法
2.1通过对现场工艺流程的分析,认为可行的方法是制作一种取样阀的开启端可安装进油管道中部的阀门,能够在冬季避免取样阀的冻堵发生,同时在日常取样时可以达到免排死油直接取样的效果。能方便快捷的完成原油管道的中部取样。
2.2将阀体开启进液端口安装在取样的油管道中部内,因而能直接进行油管道内的混合液的取样,故不存在现有安装技术的连接短管和截止阀的积存原油现象,可保障采取原油管线中实时流动的原油样品,保证取样的准确性,免去了放空的过程,由此可以避免原油的浪费和环境的污染,而且减轻了劳动强度。
2.3该取样阀还具有安装维修方便,操作简单快捷,安全可靠,尤其适合北方油田冬季使用。
3.芯式取样阀的结构原理
3.1芯式取样阀是一种能够在油井油管道的中部进行取样的前置开启进液的结构,包括阀体和穿设于阀体中的阀杆。
3.2阀体为有底的中空筒体,阀杆能转动地与阀体连接,阀杆的一端为连接端,连接端与阀体的开口端构成螺纹密封连接,阀体左端设有圆锥面型进样孔,阀杆的左端设有与锥形进样孔相配合的锥形密封阀芯堵头,堵头通过阀杆左右转动,形成与圆锥面型进液口的位移达到开启和关闭密封的操作。
图1:芯式取样阀的构造及原理
3.3阀体的进液端安装后伸入管道内,通过阀体外丝与出油管道外侧焊接的内丝接箍旋紧密封固定安装,阀体中部下侧壁上设有内螺纹出样孔,密封固定安装取样短节便于取样操作。将取样阀进液端安装至管道中部,能快速取到油井所出液的混合油样,有效解决了油井化验含水取样前需排放死油的问题,在冬季取样阀的开启端始终和油井出液温度保持一致,阀体中无积液截留,所以解决了油井传统取样阀冬季易冻堵的问题。
图:2:安装示意图
4.应用效果分析
4.1芯式取样阀设计制作完毕后,通过机械部门承压技术试验,符合普通中压旋塞阀承压标准
4.2安装在采油井井口出油管线上,与竖管侧面水平焊接接箍丝扣密封固定连接,达到了取样无需放空排放死油,安全快速无污染,取样对比传统取样方法准确率高,能有效保障单井产量含水化验第一手资料的准确效果
4.3在通过冬季低温生产季节的使用过程中,防冻效果更为显著,由于芯式取样阀的开启端设置在出液管道中部,油井产出液的不间断流动,同时在取样阀关闭后外部不存在液体截留,避免了冬季低温易发生阀门冻堵的发生,有效提高了油井管理的安全性和提高了工作效率。
结束语:通过现场试用和效果分析,芯式取样阀适用于采油井井口日常的含水化验取样用,同时也可用于安装在压力等级较高的注水井流程用取样,或注聚井井口的聚合物注入的日常井口取样。应用前景较为广阔同时适用于原油集输系统和污水流程的含水含油检测过程中的取样操作中。