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为切实提高带压修井作业的效率并降低成本,减轻环境污染,根据我国各大油田低压、效率低、污染重的特点,针对带压作业防喷装置与技术在全国各大油田应用的具体情况,对油井带压作业防喷系统中接箍报警装置、油管扶正装置等模块进行设计与研究,并对带压作业防喷系统的自动控制过程进行研究,以提高系统的稳定性、自动化程度。 在分析国内外接箍报警系统在油井带压作业中的应用研究现状的基础上,根据带压作业井口防喷系统的组成和工作原理,分析现有防喷装置在带压修井作业中的应用情况及控制特点,对比分析几种组合的带压作业系统的优缺点,选取带有接箍报警系统的带压作业系统组合,并通过接箍报警系统来判断接箍位置,控制闸板防喷器的开闭来倒出油管,大大减轻防喷器密封胶芯的磨损,顺利实现井内起下油管的过程。对油管接箍报警系统进行研究设计:设计一种油管接箍报警装置,分析其结构设计与工作原理,运用SolidWorks软件进行实体建模,并利用ANSYS软件进行结构强度有限元分析;通过对误报警产生的情况进行分析研究,对井中油管进行受力分析,并设计研制出一种新型油管扶正装置,在进行结构设计的同时还对其与油管进行接触力仿真分析,分析出油管的磨损程度。油管扶正装置能大大提高接箍报警的准确性,二者相互配合有效解决了带压修井作业中可靠性与效率低的问题。 针对传统修井作业中需要人工手动开启防喷器的不足以及修井作业中长期存在的工作效率低、采收率低的问题,对自动控制带压防喷系统流程的方法进行优化,解决人工操作时的误差和操作人员的劳动强度。引入PAC控制系统来自动控制带压作业,运用OPTO22 PAC软件开发出带压作业系统工作流程的组态软件,对带压作业防喷系统的动作过程进行模拟控制,让操作人员能更直观的了解带压作业中各井口防喷装置的运行情况,让带压作业更趋自动化和智能化。 在油井带压作业现场进行了防喷系统的布置,现场测试接箍报警装置与油管扶正装置的运行情况,并对整个防喷系统装置进行现场移运、安装与调试,记录现场相关测试数据,试验证明其运行情况良好,可以满足带压作业现场的需要。