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  产品简介
 
采气井井下自动防喷器是一种靠产气流量自动控制的采气井下防喷工具,适用于高温、高压采气井中,以保证采气井的生产安全。
 
  防喷器安装
 
将该防喷器接在采气管柱的两封隔器之间(见下图),或借助丢手,将该防喷器连同两端的封隔器安装在产气层段(见下图),防喷器就处于工作状态。
 
  四种工作状态
 
压井状态或井底压力≥底层压力时。防喷器处于关闭状态,压井液、洗井液等都不能进入油层,可避免油层的污染和不必要的洗井液损耗。
正常采气时,只要采气量不超过正常生产范围值,防喷器处于开启状态,不影响正常生产。
不管何种原因使井口失控,发生井喷时,它都可以自动关闭油气层,防止井喷事故的发生;并且可以安全的进行不压井不放喷修井作业。
各种作业完毕后,只要关严井口3~5小时以上,或向井中打压,恢复到原生产压力,防喷器就将自动打开,可恢复正常生产。
 
  结构组成
 
 
1-中心管、 2-阀体压帽、 3-超高压组合密封、 4-阀体、 5-密封座、 6-密封圈、 7-外筒、 8-密封圈、 9-控制弹簧、 10-密封垫、11-下接头。
 
  主要零部件的结构与作用
 
中心管(1)的上端加工有与调节管连接的高压气密油管扣,以实现与调节管的密封连接;下端的细牙螺纹与下接头(11)连接,用以确定控制弹簧(9)与环阀组件的工作空间;中段上部为光滑密封面,中部开有气流通道A,下部开有泄砂孔B。阀体组件由阀体压帽(2)、超高压组合密封(3)、阀体(4)和密封座(5)组成。 控制弹簧(9)控制环阀组件的各种工作位置。密封圈(6)和(8)形成两道低压密封。外筒(7)上端加工有光滑外锥面,与密封座(5)的内锥面构成关闭时的差高压密封;下端有细牙内螺纹,与下接头(11)连接,借助于紫铜垫(10)实现高压密封。下接头(11)下端加工有高压气密油管扣,便于与下封隔器连接。
 
  井下自动防喷器的安装
 
 
1、全通径安装形式
如上图所示。全通径安装形式即生产管柱全部保留在井筒中,油套环空中保留压井液,以保护套管,免受H2S腐蚀。管柱自下而上为:下封隔器+自动防喷器+轴向距离调整管+上封隔器+生产管柱至井口。在压井状态下,下入管柱,并使两封隔器分居射孔段上下;安装好井口装置,正替液至产气层以上,座封封隔器。诱喷正常后该装置就处在工作状态。
2、丢手安装形式
如下图所示。丢手安装形式用于无需保护套管的气井中。管柱自下而上为:下封隔器+自动防喷器+轴向距离调整管+上封隔器+丢手接头+工作管柱。在压井状态下,下入管柱,并使两封隔器分居射孔段上下;安装好井口装置,一次正替液至产气层以上,座封封隔器,丢开丢手,二次替液至井口。起出工作管柱,诱喷正常后该装置就处在工作状态。
 
  工作原理
 
1、压井状态下
将该自动防喷器安装在如图2所示的管柱中,上下两高压封隔器分居于产气层(或射孔段)两侧,两封隔器之间的安装距离由调节管调节。座封隔器后,井底压力与产气层压力平衡,环阀组件上下压力相等,控制弹簧(9)的预压力将环阀组件推向上死点,阀体上的节流口C与中心管上的气流通道A交错,防喷器处于关闭状态,气层不产气。
2、替液诱喷时
井底压力降低。当该防喷器内外压差大于0.5MPa时,环阀组件在压差作用下压缩控制弹簧(9)下行,使节流口C与气流通道A相同,该防喷器处于工作状态。通过节流口C的气流量越大,压差越大,环阀组件压缩弹簧的下行量越大;只要气流量不大于防喷器的最大限定流量,开关总处于开启状态,进行正常生产。由于该防喷器直接与下封隔器相接,减轻了防喷器外部的积砂;落到弹簧工作腔里的沉砂可及时从泄砂孔B泄走,以免影响弹簧工作。
3、井口失控时
不管何时,何种原因使井口失控时,流过节流口C的气流量骤然增大。防喷器内外产生很大压差,在压差的作用下,环阀组件克服弹簧力迅速下降,密封座(5)扣合在外筒(7)的外锥面上,形成超高压密封,防喷器关闭,底层停止产气。此时不仅避免了井喷事故的发生,而且还可以在井口进行安全的施工作业而不必压井。
4、恢复正常生产
完成井口作业后,关严井口5~8小时,或向井内打压至略高于地层压力,并保压10分钟后,控制弹簧(9)可以使环阀组件复位,恢复正常生产。
5、洗井或冲砂作业时
在洗井或冲砂作业时,井底压力大于底层压力或小于底层压力5MPa时,该防喷器均处于关闭状态,可防止洗井液进入地层。压井状态、关井状态或替液状态下,由于生产管柱内压大于或等于底层压力,阀体在弹簧力的作用下处于上死点位置,节流口与过流槽错开,防喷器处于关闭状态,如图1所示。密封面处于低压差下工作。
 
  产品特点
 
1.该防喷器采用径流式滑套阀芯结构,使安装有该防喷器的生产管柱具有全通径,不会妨碍全井的测量、洗井、冲砂等修井作业。
2.该防喷器采用流量和弹簧自动控制其开关动作,能在井口失控的瞬时实现井下关井,不会因为电控系统或液控系统或气控系统的故障而错过最佳关井时间,造成恶性事故。
3.该防喷器从结构上避免在密封面和弹簧上积砂,以保证了密封的可靠和弹簧的灵活。
4.该防喷器的截流口与密封面分开,流体对截流口的冲蚀不会影响密封。
5.按API最高级别防硫化氢标准,该防喷器零件均采用高强度、耐硫化氢腐蚀的材料,承压能力高,使用寿命长。
 

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