油井多功能密封裝置的研究與應(yīng)用

安文霞 李英 譚艷杰

摘要：油井井口的密封一直以來都是日常工作的重點、難點；隨著油田注水、注聚及注二氧化碳等開采的后期，含水、含聚、氣串不斷的上升，既腐蝕光桿又給井口密封帶來更大困難，不僅增添了員工的工作量，井口漏失后極易造成了環(huán)境污染；影響密封效果的最主要因素是井口（光桿）的對中狀況，針對此情況我們研發(fā)出一種光桿封液洗井自密器應(yīng)用于油井中，并在日常管理等方面制定了調(diào)整對策，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：自密裝置；盤根；漏失

引言

我隊位于松原市西北新民鄉(xiāng)長勝屯東500米處，共有油井（抽油機(jī)生產(chǎn)）430口、水井280口，20個井組（計量間），平均日產(chǎn)液495方、日產(chǎn)油230方，綜合含水54%；抽油機(jī)為8型，標(biāo)準(zhǔn)250井口。油井采用老式盤根盒密封，由于各方面的因素，共有86口油井的抽油機(jī)對中超差（光桿與盤根盒中心超過3mm），盤根與光桿偏磨不僅造成員工日常工作量大、盤根更換量大，而且漏失無規(guī)律極易造成環(huán)境污染。結(jié)合此狀況我們研發(fā)出一種抽油桿封液洗井自密器來代替原來盤根盒，該自密器裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在三分鐘之內(nèi)就能完成密封填料的補(bǔ)充工作（只添加不更換，不用泄壓，自動封井），無廢棄物排放，既安全又避免了因更換盤根時間過長而卡泵堵井，對光桿又沒有任何傷害。同時還具備斷桿自動、瞬間手動封井功能和盤根磨損自動補(bǔ)償功能，是目前石油行業(yè)最理想的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。

盤根盒漏失的原因

油田絕大多數(shù)采用人式舉升開采原油，人工舉升的設(shè)備就是抽油機(jī)，在日常工作中抽油機(jī)光桿的密封采用橡膠盤根墊子加入到盤根盒內(nèi)與光桿接觸來防止油、氣、水漏失，保證不必要油量損失及環(huán)境的保護(hù)。通過分析漏失的原因主要有以下幾個方面。

1.抽油機(jī)安裝的影響

抽油機(jī)安裝過程中，井口光桿對口未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)?；蛘呤窃诔橛蜋C(jī)運(yùn)行一段時間后，由于雨季地質(zhì)方面的因素（地基下沉）等造成抽油機(jī)基礎(chǔ)偏斜，從而井口不對口造成盤根墊子偏磨嚴(yán)重后液體從盤根處大量漏失。

2.油井產(chǎn)液量的變化

油井的生產(chǎn)是動態(tài)的，無時無刻都在變化的；由于含水、氣油比等各項指標(biāo)的變化，以及井下液體化學(xué)物理性質(zhì)的變化，造成光桿腐蝕嚴(yán)重，光桿表面有溝痕、坑的現(xiàn)象，造成盤根墊片無法有效密封。油井產(chǎn)的油類，如果是粘度大含蠟量及高產(chǎn)生碳酸根和2價鐵反應(yīng)，會對光桿造成腐蝕。腐蝕后的光桿表面坑哇，無法保證盤根墊子密封。

3.抽油機(jī)生產(chǎn)過程中各項因素的變化

油井在生產(chǎn)中，修井過程、抽油機(jī)地基下沉、井口撞擊、摻輸管線應(yīng)力等的變化也可造成井口對中偏斜，從而造成盤根對中超差。

光桿封液洗井自密專用裝置的結(jié)構(gòu)

本實用新型裝置是由1.上壓蓋（內(nèi)置盤根自動補(bǔ)償裝置）2.斷桿自動、手動瞬時封井器3.密封腔4.注橡膠顆粒自動閥門5.偏心球座（內(nèi)置自動封井器）6.球頭壓蓋7.調(diào)偏下球頭8.頂桿及各連接密封圈（型號有Φ25mm、Φ28mm、Φ36mm）；調(diào)偏下球頭、球頭壓帽、自密器主體、上壓蓋（含斷桿自動封井器和盤根磨損自動補(bǔ)償器）、免泄壓自動封井器等組成。其工作原理（結(jié)合下圖）及結(jié)構(gòu)為：

1.調(diào)偏原理：調(diào)偏下球頭與自密器主體均能調(diào)偏，兩者相配合后，能在0-18mm內(nèi)隨意調(diào)整。

2.密封原理：主體密封腔為上直下錐形，盤根在補(bǔ)償器及光桿的作用下，自動向下行走，實現(xiàn)密封，被磨下來的碎屑被免泄壓自動封井器攔截，實現(xiàn)二次密封及免泄壓自動封井功能（試抽憋壓、解堵、酸化等均能自動封井）。

3.斷桿自動封井原理：在上壓蓋內(nèi)裝有呢絨柱塞、鋼珠、彈簧及頂桿，當(dāng)光桿斷脫時，柱塞在彈簧的作用下迅速實現(xiàn)自動封井。如有死油、冰塊、磨損等因素不能實現(xiàn)自動封井時，可用鈍物敲擊頂桿，實現(xiàn)手動瞬間封井。

其操作步驟為：停機(jī)到下死點后關(guān)好膠皮閥門（封井器）拆卸下舊的盤根盒，安裝新式封井裝置，緊固好卡瓦。把顆粒密封物加入到密封腔內(nèi)并加注潤滑油，內(nèi)置偏心球座和調(diào)偏下球頭最大能調(diào)節(jié)對中誤差18mm，針對油井任何狀況都能保證光桿與井口的對中。

實施效果分析

使用新型的多功能光桿密封裝置，能有效的保證密封效果結(jié)合我隊情況統(tǒng)計以下數(shù)據(jù)；

對于本隊第一轄區(qū)內(nèi)對中超差的井首先采用校對工作后能及易腐蝕的油井全部更換20個該新型自密封裝置，經(jīng)過3個月的觀察調(diào)整未出現(xiàn)嚴(yán)重漏失情況，對于易腐蝕的井光桿出現(xiàn)坑的現(xiàn)象后也能完全有效密封，而且加注新式的顆粒周期在一個月左右，對于個別間歇出液的井由于該裝置有自潤性能有效防止以前光桿于盤根墊干磨。該裝置其能在0-18mm內(nèi)隨意調(diào)偏，也能在9°范圍內(nèi)調(diào)斜；且具備自動封井功能及斷桿自動封井功能，能有效防止光桿受應(yīng)力斷裂后盤根失去密封井液大量噴出的現(xiàn)象。該裝置投資少（價格為420元）成本低，填充物為廢舊盤根墊或舊皮帶用配套粉碎設(shè)備加工成直徑3mm左右球狀顆粒，利用顆粒橡膠取帶盤根墊片節(jié)約了大量盤根墊片的成本。采用該新密封裝置本隊第四轄區(qū)幾口對中超差嚴(yán)重的油井民+45-013、民+45-25、民+45-025、民西+65-011、民+55-025、民西65-5裝后，不僅具有密封效果好、磨損后能自動補(bǔ)償、加注方便簡單快捷、占井時間少、大大提高油井的時率，而且未出現(xiàn)大量漏失現(xiàn)象。

結(jié)論

井口光桿密封裝置是有桿抽油井必不可少的裝置，它的性能好壞直接影響著地面抽油機(jī)及其井下設(shè)備的工作質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。使用油井多功能密封裝置后，采油員工只需在每天巡井過程中檢查填充顆粒使用情況，有效降低員工操作強(qiáng)度和提高操作的安全性，是高效、安全的油井密封的專用裝置；在以后的工作中只要操作員工盡職盡靚，管理者加強(qiáng)管理，困擾油井的密封問題一定會完全解決好。

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