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浮箍浮鞋工艺质量控制

作者: 发布时间:2020-01-22 13:23:12 阅读: 40 次

 

摘要:浮箍浮鞋是固井施工的必备工具,一旦浮箍浮鞋出现质量问题,就会影响固井作业正常进行。我们从浮箍浮鞋的生产工艺入手,认真分析,发现壳体螺纹加工、芯体组装、水泥混配和浮箍浮鞋的试压4大生产工序直接影响产品质量,随即采取了相应的措施,保证了产品质量。

关键词:浮箍浮鞋  生产质量  影响因素

 

一、概述

浮箍浮鞋的主要作用是引导套管顺利入井,调整下套管时套管柱所受的浮力,固井时可以防止水泥倒流回套管内及承座胶塞,浮箍浮鞋的质量直接影响固井质量。一旦浮箍浮鞋出现质量问题,会导致泥浆返高,固井工作无法进行。

二、影响浮箍浮鞋质量的四大因素

作为全国更大的浮箍浮鞋生产厂家,我们进行了大量的质量回访调查,发现生产过程中的4大工序直接影响产品质量,分别是壳体螺纹加工、芯体组装、水泥混配和浮箍浮鞋的试压。

2.1壳体螺纹加工

车间现有的CAK50数控管螺纹车床,主要用于浮箍浮鞋壳体螺纹加工。近期发现,在机床使用过程中,经常出现卡盘卡紧无信号反馈,主轴无法启动的现象,设备无法正常运行。为使设备正常运行,操作人员需要反复踩踏松紧踏板来夹紧工件,再进行人工找正,螺纹加工质量受人为影响因素比较大,且反复踩踏经常造成卡盘卡紧离合器损坏。

发现这一问题后,我们立即和厂家联系,在设备控制面板上增加“手动控制”,即人为的手动进行夹紧,设备即可感应到信号,指示灯亮,后续的找正和加工过程由数控车床按照设设定的参数来完成,保证了壳体螺纹的加工质量。

2.2芯体组装

芯体作为浮箍浮鞋的心脏,对其组装过程要求非常严格。如果芯体上有油污或者环氧树脂涂抹不均匀都会影响浮箍浮鞋的质量,试压时出现问题。对此,我们要求操作人员严格按照工艺规范组装,并由技术人员随时抽检。首先,要求将芯体及球阀的各部件擦拭干净,不允许留有油污及其它东西。其次,在芯体或球阀组装时,查看各部件之间配合是否紧密,并在各部件的连接表面均匀涂抹环氧树脂。最后,组装时必须将表面多余的抹环氧树脂去掉,以免产生缝隙,试压时候会试不住压。

2.3水泥混配

原来车间浮箍浮鞋灌注物料的称重、投放、水泥搅拌及水泥灌注均采用人工操作,耗时耗力,效率低下,而且人工水泥砂浆混配时,物料的称重不够,水泥、石英砂、水混配很难达到搅拌均匀.。由于水泥砂浆在混配过程由于计量精度不准确,水泥石强度就无法保证,一旦水泥石强度降低,浮箍浮鞋在固井过程中会出现裂痕、损坏,直接影响固井施工。

针对以上问题,我们对整个水泥混配装置进行了改造,如图1所示。首先,采用了电子传感器称重,保证了各混配成分的质量。其次,改进了混配装置,使水泥、石英砂在充分搅拌,混合均匀后再加水搅拌。

 

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原有混配设备

现有混配设备

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现采用电子传感器称重,数字显示仪表。

图1  水泥混配

2.4浮箍浮鞋的试压

浮箍浮鞋是套管串及固井过程中的一个关键附件,固井水泥浆通过该浮体注入到套管外的环空内,然后承受反向压力。车间生产的浮箍浮鞋一直都是传统水泥浇注成形的,内部水泥胶结体能否承受井底正反向压力是浮箍浮鞋的关键指标。为此,浮箍浮鞋要进行正反向试压工作。车间现有的试压工艺是采用普通液压气动试压泵试压,通过配套试压接头与管线连接,如图2所示。试压时,利用试压接头的母扣与浮箍的公扣相啮合,通过试压泵靠气压把水打入浮箍内,观察水泥,壳体,芯体三者之间的密封性是否完好,以及其他部位是否有有泄漏现象,通过压力表观察是否能打住压,以此判定浮箍是否完好。而且该设备只能对浮箍进行试压,不能对浮鞋进行试压。只能进行反向的试压,不能进行正向试压。

针对以上问题,车间组织技术人员开展了浮箍浮鞋自动试压工艺的科研公关,研制成功了自动试压装置,如图3所示。该装置选用液压系统作为系统工作的动力来源,通过电脑自动控制液压机械装置进行工件的试压过程,通过平衡吊将工件放在上料装置,通过计算机自动完成试压的过程控制。推料部分将浮箍浮鞋推至卡具位置,卡具自动将浮箍浮鞋卡紧,密封头完成密封后进行压力检测。完成试压、保压、卸压等过程,下料机构将浮箍浮鞋退到下料架上,根据给出的合格条件进行标记区分,完成整个检测过程。

 

 

图2  原有试压设备

图3  现用试压设备

密封圈取代了原有的试压接头,省去了更换试压接头的复杂生产过程,省去了电气焊工艺,省时省力。并且密封圈更换方便,快速,价格低廉,维护保养成本低。自动上下料装置省去了人工上下搬卸浮箍浮鞋的过程,减轻了劳动强度,并且节省了人员开支。整套设备由于采用程序自控, 无常流水作业,具有完善的水路自动回收系统, 加压方式平稳, 使厂房内明亮、干净、整洁,工人的工作环境得以改善。

三、结束语

    生产过程中的4大工序直接影响浮箍浮鞋的质量,通过相应的技术革新和科研攻关,很大程度上提高了浮箍浮鞋的质量。实际生产中,操作者完全按照标准文件规定执行操作,保证生产过程中每道工序都达到规定要求,就能将浮箍浮鞋的合格率能达到99%,从而保证固井施工正常进行。