油井井口盤根更換器

秦穎

[摘 ?要]抽油機井口更換盤根是采油工在日常生產(chǎn)管理中經(jīng)常做的工作，由于井口對中情況和光桿腐蝕的原因，井口加盤根較頻繁，其主要密封部件盤根的不易取出和加入是一個普遍性的問題。原操作方法存在著操作時間長、工作強度大、易砸傷手、盤根易產(chǎn)生碎塊，碎塊清理不易的缺點，費時費力，占用停井時間較長，為此，研制出了快速更換盤根工具，它具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、省時省力、安全性強的特點。該工具在部分井現(xiàn)場應(yīng)用中取得了較好的成果。

[關(guān)鍵詞]油井井口 ?更換盤根 ?快速 ?實用

中圖分類號：TE931.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0179-01

一、引言

隨著油田的發(fā)展，抽油機井的設(shè)備在不斷增多，盤根盒作為密封井口光桿的唯一設(shè)備，其密封效果的好壞對抽油機井的正常生產(chǎn)、安全、環(huán)保等起著重要的作用，盤根的主要成份為橡膠，依靠軸向受力壓縮發(fā)生徑向膨脹，從而達(dá)到密封的目的，盤根使用過程中，當(dāng)磨損量超過一定值時需更換盤根，由于操作空間狹小、井口偏磨等問題，很難快速的將其完全取出和加入，延長更換時間，降低開井時率，出沙井可導(dǎo)致發(fā)生砂卡的幾率提高，以致采油成本上升。為此，根據(jù)現(xiàn)場的使用特點，本著簡單、實用、有效、節(jié)約的原則，充分利用廢舊材料，設(shè)計并制作出了快速更換盤根工具，在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了較好的使用效果。

二、原加盤根方法

盤根盒已經(jīng)發(fā)展了很多種變型，究其本質(zhì)，密封部分沒什么變化，以現(xiàn)場應(yīng)用最多的光桿密封器盤根盒為例，密封部分基本構(gòu)造由上而下包括盤根盒壓帽、上格蘭、盤根盒主體、下格蘭，盤根坐于主體與光桿的環(huán)形空間中，上下分別是上格蘭、下格蘭。工作原理為盤根壓縮密封。盤根的主要成份是橡膠，形狀是環(huán)形，使用前按盤根盒旋轉(zhuǎn)方向割有30-45°斜口，方便加入及在使用過程中沿壓帽旋轉(zhuǎn)方向壓緊。盤根盒在正常使用中依靠盤根盒壓帽旋轉(zhuǎn)所施加的向下壓力，使盤根軸向壓縮，從而發(fā)生徑向膨脹，密封光桿與盤根盒之間的環(huán)形空間，達(dá)到密封井口、防止井內(nèi)液體沿光桿向外泄漏的目的。

盤根經(jīng)過長時間的使用，必然出現(xiàn)磨損，產(chǎn)生縫隙，油氣從縫隙中滲出，導(dǎo)致泄漏，這就需要更換盤根。按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，利用起子插入切口向上撬來取出盤根，這樣的操作方法操作空間狹小，盤根切口很難找到，加之越往下力臂越短，使盤根很難取出，現(xiàn)場為了能夠?qū)⒈P根取出，多用起子和榔頭配合，將盤根截斷，再分段取出，加盤根時由于井口偏磨等，多用榔頭敲擊盤根使其加入盤根盒，該操作方法操作時間長，操作不規(guī)范，工作強度大，易砸傷手，且產(chǎn)生盤根碎塊，碎塊清理不易，一旦清理不凈，盤根與下格蘭及下格蘭與盤根盒主體之間產(chǎn)生縫隙，造成油氣滲漏，則需要再次更換盤根，不利于提高開井時率，尤其對于出砂井來說，由于出砂井油流中有大量的砂粒，一旦停井，砂粒沉積，易造成砂卡事故，現(xiàn)場對此類井的停井操作有著嚴(yán)格的規(guī)定，對操作時間嚴(yán)格限制，而對于更換盤根來說，由于盤根取出困難，很難在規(guī)定的時間內(nèi)完成，這就容易造成砂卡，而一旦砂卡，就需要洗井甚至修井作業(yè)，從而造成成本上升，產(chǎn)量下降。因此把提高更換盤根的效率和安全性作為研究的主題。

三、快速更換盤根工具的結(jié)構(gòu)及原理

針對以上問題，本著簡單、實用、有效、節(jié)約的原則，設(shè)計出了快速更換盤根工具，該工具能夠在較短的時間內(nèi)將盤根全部取出并加入，從而縮短更換盤根的時間。

通過現(xiàn)場的調(diào)研，確定解決更換盤根時間長的對策為研制專用的更換盤根工具，減少操作工人人數(shù)和勞動強度，縮短操作時間，從而進(jìn)行了工藝設(shè)計。

該工具利用一個廢舊的方卡子，將已經(jīng)損壞的卡牙取出，用兩個二十厘米長的兩寸鋼管從中間割開，焊在方卡子的上下端面，兩寸管一端沿逆時針方向切割坡口，另一端為平口，兩側(cè)焊有用于發(fā)力的手柄，為了便于存放攜帶兩邊用于發(fā)力的手柄設(shè)計了可拆卸式。

利用該工具更換盤根時，將工具上的方卡子打開套入光桿擰緊方卡子拉緊螺栓，兩個帶螺紋的手柄擰緊在方卡子兩側(cè)的螺母上。取盤根時，將工具有逆時針切口的一端向下，雙手握住方卡子兩側(cè)手柄，利用盤根環(huán)繞光桿時產(chǎn)生的坡口斜面。推動手柄做逆時針?biāo)叫D(zhuǎn)的同時給工具一個向下的壓力，通過水平方向的推力，使工具沿水平方向轉(zhuǎn)動，通過向下的壓力壓入盤根的坡口斜面，產(chǎn)生擠壓力，將盤根旋轉(zhuǎn)取出，加盤根時將工具取下倒轉(zhuǎn)方向?qū)⒘硪欢顺律虾梅娇ㄗ?，把盤根放入盤根盒與工具之間，下壓手柄使工具得到一個向下的壓力即可把盤根加入。這種方法更換盤根安全、省時、省力是可行的方案設(shè)計，并按設(shè)計實施。

四、實施對比

為了驗證工具效果選取了以往更換盤根難度大，時間較長的4口井進(jìn)行試驗對比：

通過4口井的實驗，從下表可知，按原操作方法，更換盤根平均需要54分鐘，而使用快速更換盤根工具，9分鐘即可完成，平均縮短時間46分鐘，試驗效果明顯（表1）。

五、結(jié)論

快速更換盤根工具經(jīng)使用表明，此工具達(dá)到了設(shè)計目的，能夠在較短的時間里更換盤根，其具有如下優(yōu)點：

（1）成本低，充分利用廢舊物資制作，達(dá)到修舊利廢的目的。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，可在維修班制造。

（3）操作時間短，比正常更換盤根時間縮短46分鐘，從而減少停 井時間。

（4）勞動強度小，安全系數(shù)高。

（5）盤根取出完全，不易產(chǎn)生碎塊。

（6）降低了出砂井砂卡的幾率，取得了良好經(jīng)濟效益。

六、經(jīng)濟效益評價

該工具可全部利用廢舊材料制作，幾乎沒有什么成本。每口井可以節(jié)約時間46分鐘，我區(qū)管轄126口油井，按每年更換盤根400井次，每次縮短停井時間46分鐘，每口井日產(chǎn)量平均1.5噸，每噸油2000元計算每年創(chuàng)效：400*1.5/24*46/60*2000=38000元，經(jīng)濟效果明顯。