工業(yè)設計論文封堵攪拌器的研制及應用

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　　封堵（堵水）作業(yè)是指為了清除或減少水淹造成的危害所采取的封堵出水層段的井下工藝措施。目前尕斯油田在油井內(nèi)所采用的封堵方法可分為機械的和化學的兩類：機械法封堵水層是用封隔器將出水層位在井筒內(nèi)卡開，以阻止水流入井內(nèi)；化學封堵是利用化學堵水劑的化學作用對水層造成堵塞。

　　摘要：近年來尕斯油田力求完善平面注采關(guān)系，補充地層能量，由于固井及地層結(jié)構(gòu)等因素的影響，造成油水井的層間和管外竄通，從而使分層注水無法實現(xiàn)，嚴重地影響到油田的開發(fā)速度和最終采收率，為了提高封堵的成功率和提高作業(yè)速度，研制了封堵攪拌器，現(xiàn)場的應用效果良好。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)設計論文,尕斯油田,封堵攪拌器,研制,應用

　　一、尕斯油田封堵作業(yè)情況簡介

　　根據(jù)堵水劑對油層和水層的堵塞作用，化學堵水可分為非選擇性堵水和選擇性堵水。水泥是一種非選擇性堵劑，是利用它凝固后的不透水性來進行封堵。通常用于打水泥塞封堵下層水；擠入竄槽井段堵竄槽水，或擠入水層來堵水。近幾年，尕斯油田油水井封堵作業(yè)采用的主要是水泥漿封堵工藝。

　　二、研制封堵攪拌器的必要性

　　水泥塞封堵就是為了封住已射開的下層水。用水泥車將地面配好的水泥漿循環(huán)至井內(nèi)預計位置，在預定的井段形成一個水泥塞，以堵住欲封層位。在封堵作業(yè)中要求水泥漿具有良好的流動性、懸浮性、觸變性及一定的凝固時間和固化后有足夠的強度。這些性能與使用水泥漿的水灰比（或水泥漿比重）有關(guān)。一般使用的比重是在1.80-1.85g/cm3之間。

　　目前水泥漿封堵工藝中，現(xiàn)場配制水泥漿施工主要出現(xiàn)以下三個問題：

　　1、采用人工攪拌來配制水泥漿，耗時長、費人力，而且攪拌不均勻。

　　2、采用泵車（水泥車）循環(huán)來配制水泥漿，泵車循環(huán)過程中對活塞泵損害大，攪拌不夠均勻，而且高壓刺槍容易傷人。

　　3、采用泵車循環(huán)來配制水泥漿，需要重復連接和拆卸泵車管線，耗時費力，增加了封堵施工風險。

　　針對以上三種情況，為了降本增效、降低風險、提高效率，研制了封堵攪拌器。該封堵攪拌器可取代人工或泵車，根據(jù)設計要求配制性能符合要求的水泥漿，有效縮短水泥漿配制時間，提高施工效率，降低施工風險，降低工人勞動強度。通過在現(xiàn)場的成功實際應用，取得了良好的間接效益。

　　三、封堵攪拌器的結(jié)構(gòu)

　　結(jié)構(gòu)特點：封堵攪拌器由電動機、減速機、固定支架、攪拌桿、葉輪、配液池六部分組成。由于密度1.80-1.85g/cm3的水泥漿屬于低粘度流體，對于低粘度介質(zhì)，用小直徑的高轉(zhuǎn)速的攪拌器就能帶動周圍的流體循環(huán)，同時考慮到施工現(xiàn)場防爆安全，采用了隔爆型三相異步電動機，配以功率相對于的擺線針輪減速機，另外采用了適合低粘度流體的斜漿式葉輪。（見圖1、圖2）

　　工作原理：當接入電源，電動機轉(zhuǎn)動，通過減速機減速，將動力通過攪拌桿傳遞到葉輪上，葉輪發(fā)生勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生軸向液流，使液體介質(zhì)（水泥漿）強迫對流并均勻混合。

　　四、封堵攪拌器在現(xiàn)場中應用

　　1、封堵攪拌器在躍2640井的應用

　　2、封堵攪拌器在躍525井的應用

　　2013年封堵攪拌器在躍2640、躍525井層調(diào)轉(zhuǎn)抽作業(yè)中使用，現(xiàn)場應用效果良好，使得打塞作業(yè)更加安全高效。

　　五、封堵攪拌器的優(yōu)點

　　1、封堵攪拌器在施工現(xiàn)場配制的水泥漿，完全達到封堵作業(yè)中所要求的性能，而且耗時短、攪拌均勻，大大降低了施工風險。

　　2、封堵攪拌器代替人工攪拌，節(jié)省人力，提高效率。

　　3、封堵攪拌器代替泵車配制水泥漿，大大降低對泵車活塞泵的損害，同時提高效率。

　　4、封堵攪拌器與配液池無連接部件，便于安裝、拆卸和運輸。

　　5、封堵攪拌器的應用，實現(xiàn)了施工現(xiàn)場安全高效配制水泥漿的技術(shù)難題，簡化施工工藝，提高作業(yè)時效。

　　六、效益評價