自助加盤根光桿密封裝置研制與應(yīng)用

王建偉

摘 要：自助加盤根光桿密封裝置，其結(jié)構(gòu)自上而下由自助便捷加盤根裝置、螺旋盤根密封裝置、防腐潤滑裝置、二級密封裝置和自動調(diào)偏裝置組成。該裝置有效的解決了井口調(diào)偏、光桿防腐以及二級密封的問題，特別是加盤根時不需要停井，不用起子摳盤根，使操作更加安全方便，降低了勞動強(qiáng)度，大大提高了開井時率。

關(guān)鍵詞：自助便捷加盤根；防腐潤滑；二級密封；自動調(diào)偏

各油田使用的采油設(shè)備中有桿泵占了絕大部分，油井井口都必須使用光桿密封器來密封和連接地面設(shè)備與井下設(shè)備。目前的抽油井很多都存在著井口偏磨的問題，盤根的使用壽命非常低，嚴(yán)重的甚至幾天就要更換一次盤根，造成一些不必要的工作量，降低了開井時率，并且原光桿密封器在更換盤根時，需要關(guān)閉光桿密封器的膠皮閘門，然后更換盤根，由于膠皮閘門是靠從兩側(cè)或四個方向上的膠皮閘板夾住光桿達(dá)到密封，膠皮閘門內(nèi)的膠皮閘板磨損后其密封效果變差，耐壓也降低。

對于部分井內(nèi)壓力高或含氣大的抽油井，更換盤根時易出現(xiàn)井口油氣噴濺的情況發(fā)生，針對這類油井，現(xiàn)場多采用在計量站放空或用油罐車到井口放空的辦法，把井筒內(nèi)原油放出，卸掉壓力，甚至于為了減少停井時間，操作人員只能冒著噴出的油氣更換盤根，時常被噴得滿臉滿身都是油污；同時，由于原光桿密封器取舊盤根時要用起子往外摳，對于光桿偏的井來說，摳出下面的舊盤根難度非常大。這些都使得整個更換過程中工作環(huán)境惡劣，操作難度大，油氣損耗大，工作時間長，存在安全隱患，而且，從地層中采出的液體常含有腐蝕性物質(zhì)，將光桿腐蝕出點狀坑槽（即點蝕），面對以上存光桿密封器多數(shù)功能單一，調(diào)偏效果不好，二級密封不到位，不能抗腐蝕、耐高溫，特別是加盤根時很難加入盤根，取出盤根時用起子摳盤根，操作麻煩停井時間長。為了解決井口密封器裝置多數(shù)功能單一，調(diào)偏效果不好，二級密封不到位，不能耐腐蝕、耐高溫，特別是更換盤根時，取出舊盤根必須用起子摳盤根，操作麻煩，而加入新盤根時又很難加入，停井時間長的問題，通過研制“自助加盤根光桿密封裝置”，以解決井口調(diào)偏、光桿防腐以及二級密封的問題，特別是加盤根時不需要停井，不用起子摳盤根，使操作更加安全方便，降低勞動強(qiáng)度，大提高了開井時率。

1.技術(shù)原理及性能指標(biāo)

“自助加盤根光桿密封裝置”其結(jié)構(gòu)自上而下由自助便捷加盤根裝置、螺旋盤根密封裝置、防腐潤滑裝置、二級密封裝置和自動調(diào)偏裝置組成。

自助便捷加盤根裝置由手柄、螺旋導(dǎo)帽組成。螺旋導(dǎo)帽相當(dāng)于一個螺旋推進(jìn)器，用手柄右轉(zhuǎn)螺旋導(dǎo)帽，就可以將螺旋盤根推進(jìn)盤根盒；左旋則可以取出盤根。

螺旋盤根密封裝置由螺旋盤根和盤根盒上部的錐孔組成。螺旋盤采用硅膠的材料制作，可耐高溫耐腐蝕，被壓縮在錐孔內(nèi)的盤根的允許磨損量增大，且具有了自動補償磨損的功能，盤根壽命得到提高。

防腐潤滑裝置是由緩蝕棒和潤滑腔組成，設(shè)在密封裝置的下面，在潤滑腔內(nèi)裝有兩個半圓形緩蝕棒，起到防腐的目的，潤滑腔內(nèi)裝有潤滑油起到自動潤滑的作用。

如果盤根磨損，只需用手柄右旋螺旋導(dǎo)帽，就可將預(yù)留盤根填進(jìn)盤根盒，補償磨損，不用停井加盤根，等作業(yè)時更換。如果用手柄不能繼續(xù)加進(jìn)盤根，還可用管鉗緊盤根盒下方的壓帽，壓帽下移壓緊盤根，起到密封的作用，延長盤根的使用壽命。

二級密封裝置由螺旋盤根和盤根盒以及盤根壓帽組成，更換螺旋盤根時可以旋緊二級密封防噴盒，形成二級密封，切斷井底壓力，換完盤根后將盤根盒恢復(fù)原位并定位即可。

自動調(diào)偏裝置由調(diào)偏體、調(diào)偏壓蓋、球蓋、球座和調(diào)偏底座組成，可在任意方向進(jìn)行水平調(diào)偏和傾角調(diào)偏。水平最大調(diào)偏量為16mm，傾角最大調(diào)偏量為7度。

2.技術(shù)的創(chuàng)造性和先進(jìn)性

自助加盤根光桿密封裝置因為其精巧的設(shè)計，與現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備相比，具有以下創(chuàng)新性和先進(jìn)性：

1.采用螺旋導(dǎo)帽和螺旋盤根組成的盤根密封機(jī)構(gòu)，拆裝盤根快捷、方便，且盤根分布均勻、規(guī)整，無切口，磨損均勻，并可隨時添加，使用壽命長。

2.螺旋盤根采用硅膠材料制作，可耐高溫耐腐蝕，額定壓力35MPa。

3.具有自動調(diào)偏功能，最大調(diào)偏量為15mm，傾角最大調(diào)偏量為70。

4.防腐潤滑裝置是由緩蝕棒和潤滑腔組成，在潤滑腔內(nèi)裝有兩個半圓形緩蝕棒，起到保護(hù)光桿防止腐蝕的目的，潤滑腔內(nèi)裝有潤滑油起到自動潤滑的作用。

5.采用了壓縮式二級密封，使二級密封的穩(wěn)定性、可靠性得到提高。

3.現(xiàn)場應(yīng)用情況

由于自助加盤根光桿密封裝置能夠耐高溫抗腐蝕，所以能在熱采井、注聚井、高含水井上應(yīng)用，現(xiàn)已在東辛采油廠推廣應(yīng)用，自應(yīng)用以來使更換盤根的周期由原來的平均1個月一次，降低到平均6個月一次，杜絕了因光桿腐蝕磨損而造成的更換光桿的工作，降低了成本，效果非常理想，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益70余萬元。

4.結(jié)論

經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場驗證，自助加盤根光桿密封裝置采用螺旋導(dǎo)帽裝、卸螺旋盤根操作簡單、快捷、方便，密封可靠，使用壽命長；調(diào)偏體相對調(diào)偏壓帽活動靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)自動可靠調(diào)偏，且旋緊調(diào)偏壓帽后不滲不漏，合乎要求；正常生產(chǎn)時，整體穩(wěn)定，各處密封良好；二級盤根密封既具有可靠的二級密封功能，該機(jī)構(gòu)簡單、可靠、易行。

參考文獻(xiàn)：

[1]江漢石油管理局出版的<<石油機(jī)械>>2005年合訂本.

[2]萬仁薄等 石油工業(yè)出版社2001年<<石油技術(shù)手冊>>套裝本.