注水注气单流阀的研制范文

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《江汉石油职工大学学报》2015年第二期

1工作原理

环空压力上升，当内外压差达到预定压力时，滑动芯轴上剪切销钉被剪断，滑动芯轴压缩弹簧向上滑动，循环孔打开；当内外压差相同或内压力大于外压力，弹簧推动滑动芯轴向下滑动，循环孔关闭。可以通过调整剪切销钉的个数，设定不同的打开压力，共可安装6颗销钉。

2室内试验

2.1注水注气单流阀开启、关闭试验将试验工装套入单流阀，连接700型水泥车，模拟环空打压，进行了5次开启试验。其中，4次开启压力为0MPa，1次开启压力显示2MPa（未安装剪切销钉），单流阀开启正常。采用正打压方式（模拟注水注气状态），使心轴继续下行至单流阀完全关闭。进行关闭试验5次，泵车快速起压8～10MPa（管线空间小，起压快），说明单流阀关闭正常。

2.2注水注气单流阀销钉剪切值试验（气动泵打压）单流阀安装3颗剪切销钉，模拟反打压进行开启试验。2轮打压试验，开启压力依次为9．6，10MPa。安装的销钉理论剪切值单颗3．2MPa。

2.3注水注气单流阀整体水密封性能试验单流阀经过多次开启、关闭试验，整体密封性能良好，关闭后正打压60MPa，压降小于0．2MPa／30min，密封良好。单流阀整体水密封性能符合设计要求。

2.4注水注气单流阀整体气密封性能试验将试验用丝堵、试压接头与27／8"单流阀两端丝扣进行连接，并将试压管线与试压接头进行连接，此时，单流阀内滑套呈关闭状态。将单流阀放入试压水池中进行气密封试验。采用正打压方式，对单流阀整体试气压，试气压分别至30，55．2，60．2MPa，各稳压15min，观察压降情况分别为0．1，0．4，0．4MPa，判断单流阀是否存在泄漏。

2.5室内试验结论单流阀开启关闭动作可靠，达到设计性能要求；注水注气单流阀剪切销钉剪切值误差较小，整体水密封性能及气密封性能均满足施工要求。

3现场试验

TKX－XX井施工层段4943．80～6096．00m，地层温度152℃，作业目的：下入7"MCHR＋注水注气单流阀多功能完井管柱，若能掺稀自喷则打开单流阀进行掺稀求产；若需向地层注入水或气，则关闭单流阀进行注水注气。施工时，首先下入7"MCHR封隔器＋注水注气单流阀一体化完井管柱（图2）；然后拆封井器，安装一号主阀并试压合格；投Φ28mm钢球，候球入座，连接管线至采油树试压，稳压15min不降，合格。分级正打压7，14，17，21MPa，各稳压5min，封隔器坐封；然后反打压15MPa，稳压30min，无压降，验封合格。验封后正打压至29MPa压力突降至0MPa，击落球座；环空打压至19MPa压力突降至0MPa，打开注水、注气单流阀。

4结束语

注水注气单流阀在西北油田分公司采油三厂首次投入使用并获得成功，截至2015年1月，已在采油二厂等单位应用10余井次，施工成功率100％。根据后期跟踪，注水注气单流阀开启、关闭操作基本一次成功，多次开关后密封严密，可以在起下一趟管柱时完成注气、替油等多种作业，达到了设计目的，减少了作业工序，降低了作业人员劳动强度，提高了开采效率。

作者：郭锐锋单位：中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司