تشن لي، شيونغ شيوبينغ، هي ماولين، هان هونغقوانغ
(فرع حقل نفط شينغلي في سينوبك، دونغيينغ، شاندونغ 25723)
الملخص: في عمليات شاحنات الأسمنت في حقل النفط، تعرضت 40 ميغاماسكال وصلات دوارة لتسرب جسيف السائل، مما جعل من المستحيل الحفاظ على الضغط التشغيلي ومعدل التدفق المطلوبين، مما أدى إلى تلوث موقع البئر وقصر عمر الخدمة وصلة دوارة. أظهر التحليل أن التسرب كان ناتجا عن عيب في مبدأ الختم. يعتمد الختم على تمدد المطاط، ويعتمد تمدد المطاط على ضغط السائل. قبل أن يتمدد المطاط بشكل كاف، تكون كمية التمدد غير كافية، مما يسبب ضعف الإغلاق بالضغط المنخفض وتسرب الغسيل. بإضافة عنصر تحميل مسبق مرن إلى حلقة الختم وزيادة التحميل المسبق، يمكن القضاء تماما على تسرب الغسل السائل من وصلة دوارة.
يعد وصلة دوارة 40 ميغاباسكال مكونا أساسيا لربط مشعبات الضغط العالي أثناء تشغيل آبار النفط والمياه. من خلال وصلة دوارة، يمكن ربط وصلة أنبوبية قصيرة بئر النفط أو الماء ب وصلة أنبوبية قصيرة شاحنة الأسمنت في أي اتجاه. لفترة طويلة، واجهت وصلات دوارة مشاكل مثل ضعف الإغلاق عند التوصيل تحت ضغط منخفض، وتسرب غسيل السائل، وتلوث موقع البئر. وفي الوقت نفسه، يمنع تسرب سائل الضغط شاحنة الأسمنت من الوصول إلى متطلبات الضغط ومعدل التدفق المحددة أثناء التشغيل. لذلك، من الضروري حل تسرب الغسيل منخفض الضغط في المرفقين عالي الضغط بشكل كامل.
1. تسرب التدفق في 40 ميجاباكت وصلات دوارة
يربط وصلة دوارة بقوة 40 ميغاباسكال بشكل رئيسي بين وصلة أنبوبية قصيرة رأس البئر وصلة أنبوبية قصيرة عربة التدليج. أثناء الاستخدام، يحدث تسرب غسيل سائل عند واجهة وصلة دوارة ويكون خطيرا بشكل خاص عند الضغط المنخفض. بعد حدوث تسرب غسيل السائل، لا يمكن لضغط ومعدل تدفق السائل المحقون في البئر تلبية متطلبات العملية، كما أن التلوث الناتج في موقع البئر يفشل أيضا في تلبية متطلبات الإنتاج النظيف.
وصلة دوارة تسرب الغسيل
تم التخلص وصلة دوارة
2. التحليل الهيكلي لقدرة 40 ميغاباسكال وصلة دوارة
تظهر الأبحاث أن وصلة دوارة 40 ميجاباكالير يتكون بشكل رئيسي من جسم الكوع، وغواصة المرفق المطابقة، و وصلة مطرقية. يتم وضع الذراع الخلفية في فتحة جسم الكوع. يتم وضع حلقة ختم مطاطية من نوع التمدد عند المفصل بين جسم الكوع وتحت الكوع. يتم توفير سباق كروي بين غواصة الكوع وجسم الكوع، ويتم تحديد موقع محور جسم المرفق وغواصة المرفق عن طريق تحميل كرات فولاذية داخل سباق الكرة الكروية.
جسم الكوع، حلقة ختم التوسع، كرة فولاذية وغواصة المرفق
3. تحليل أسباب تسرب الغسيل منخفض الضغط في 40 ميجاباكت وصلات دوارة
استنادا إلى هيكل وصلة دوارة 40 ميجا باسكال، بعد التجميع تقع حلقة الختم المطاطية بين الوجه النهائي لقاعدة الكوع ووجه نهاية السطوانة الداخلية لجسم الكوع. نظرا لأن وصلة دوارة يجب أن تكون قادرة على الدوران، لا يمكن ضغط حلقة الختم بإحكام، لذا تبقى حلقة الختم والوجهين المسطحين في حالة تناسب الفضاء.
وفقا للتصميم، يستخدم وصلة دوارة ختم حلقة التمدد: ضغط السائل عالي الضغط يمدد حلقة الختم لتحقيق الختم. حلقة ختم التمدد هي مكون مطاطي مجوف. تحت ضغط السائل، يتمدد ويؤدي إلى ختم الوجه النهائي. ومع ذلك، يزداد تشوه تمدد حلقة الختم تدريجيا مع ارتفاع ضغط السائل. يمكن ضمان الختم الجيد فقط بعد أن تتشوه حلقة الختم بما يكفي لتضغط على الوجوه المطابقة. إذا عمل الوصلة تحت ضغط منخفض لفترة طويلة، لا يمكن لحلقة الختم الحفاظ على الإغلاق ويحدث تسرب غسيل السائل.
عملية تسرب الغسل السائل في كوع عالي الضغط
4. تدابير التحسين التقني لإغلاق 40 ميغاماسكال وصلة دوارة
وفقا للتحليل، السبب الرئيسي لسوء الإغلاق بالضغط المنخفض في وصلة دوارة 40 ميجاباكالي هو عيب هيكلي لا يضمن الإغلاق تحت ظروف الضغط المنخفض. لتحسين أداء الختم عند الضغط المنخفض، يضاف حلقة تثبيت مرنة مموجة داخل وصلة دوارة. القوة المرنة لحلقة التثبيت المرنة المموجة توفر الحمل المسبق على حلقة الختم تحت ضغط منخفض، مما يحل تسرب التدفق السائل الناتج عن التحميل المسبق غير الكافي. وفي الوقت نفسه، يمكن لمرونة حلقة التثبيت أن تخفف بفعالية من تآكل الكرة الكروية والكرات الفولاذية الناتجة عن الصدمات الهيدروليكية أثناء التشغيل.
5. نتائج التقديم
منذ عام 2009، تم تنفيذ التحسين التقني بإغلاق وصلة دوارة بقوة 40 ميغاباسكال بنجاح في فرقة المركبات الخاصة بمصنع إنتاج النفط، حيث تم إصلاح 52 وصلات دوارة تم تخريده في المجموع. حلت الاختبارات الميدانية تماما تسرب المياه السائلة تحت ظروف الضغط المنخفض، وحسنت السلامة في الموقع وحماية البيئة، وضمنت أن الضغط التشغيلي ومعدل التدفق أثناء البناء كانا حقيقيين وفعالين. بلغ الفائدة الاقتصادية السنوية 60,000 يوان، مع نتائج جيدة.
الخاتمة
يستخدم التحسين التقني في الختم وصلة دوارة بقوة 40 ميجابكال مبدأ التحميل المسبق المرن لحل عيب الختم بالضغط المنخفض الأصلي في وصلة دوارة، مما يحقق إحكاما جيدا تحت ظروف الضغط المنخفض والضغط العالي. التطبيق الميداني يظهر أن هذا التحسين بسيط وعملي ومنخفض التكلفة وفعال، وله قيمة جيدة للتطبيق الأوسع.
