【摘要】目前油田上所使用的偏心井口光桿密封器是新疆油田公司機械制造總公司設計、制造的產(chǎn)品,在現(xiàn)場使用中存在著一定的弊端。根據(jù)偏心井口光桿密封器在抽油井上實際使用情況,結(jié)合偏心井口光桿密封器必須滿足壓力計下放測壓的要求,在原偏心井口光桿密封器的基礎上,對偏心井口密封器(盤根盒) 密封圈腔體進行設計改造,將原腰鼓狀腔體設計改為圓柱形腔體設計,將原配套填加連續(xù)螺旋腰鼓狀橡膠密封圈改為填加普通盤根。這樣即保證了光桿的密封要求,又解決了連續(xù)螺旋腰鼓狀橡膠密封圈易損、油井跑油難題;同時使用普通盤根可解決盤根的貨源和儲備問題,填加操作方便。該設計改造降低了員工勞動強度,降低了生產(chǎn)成本,減少了占產(chǎn)時率,增加了原油產(chǎn)量。
【關鍵詞】偏心井;盤根盒;密封圈;腔體;設計;現(xiàn)場試驗
目前油田上所使用的偏心井口光桿密封器(盤根盒) 是新疆油田公司機械制造總公司設計、制造的產(chǎn)品,該產(chǎn)品雖然滿足了生產(chǎn)基本要求,但存在一定的弊端:橡膠盤根(密封圈) 易損且壽命較短,跑油嚴重;普通盤根盒盤根(密封圈) 填加不匹配,無法達到填加數(shù)量,給油井管理帶來了難度,同時增加了員工勞動強度。為了有針對性地解決偏心井口盤根盒使用弊端,在不改變原主體結(jié)構(gòu)的基礎上,對偏心井口盤根盒密封腔做了相應的改造設計,有效地解決了偏心井口光桿密封器盤根易損、壽命短的難題。
1 光桿密封器
1.1 結(jié)構(gòu)
偏心井口光桿密封器(盤根盒) 主要由膠皮閘門、偏心接頭、密封圈腔體、密封圈(盤根)、壓蓋及壓帽組成。目前與油田配套的偏心井口光桿密封器(盤根盒) 規(guī)格有Ø25 mm和Ø28 mm兩種。
密封圈腔體分為兩部分:一部分是承裝盤根部分;另一部分是依靠壓蓋的配合擠壓部分。兩部分組合后形成完整的腰鼓狀腔體空間,密封圈腔體結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
1.2 特點
偏心井口光桿密封器(盤根盒) 是針對抽油井壓力測試而設計的,有別于普通抽油井井口裝置,它在保證光桿正常運動的同時,必須讓出壓力計下放空間。為此,偏心井口光桿密封器(盤根盒) 設計結(jié)構(gòu)緊湊是它的一大特點,連續(xù)的螺旋腰鼓狀橡膠密封圈是配套的密封件,填加和掏除可實現(xiàn)一次性連續(xù)。
1.3 存在的問題
偏心井口密封器在油區(qū)抽油井使用中存在的問題:①螺旋橡膠盤根在使用較短時間后因磨損無法恢復彈性,密封光桿跑油嚴重;②長沖程抽油機井盤根設計長度較短,易跑油;③在原螺旋橡膠盤根無法保證光桿密封的情況下改加普通盤根,但因盤根腔體是腰鼓型,只能在中部加2 個普通盤根,若多加將被壓蓋吃悼,會造成嚴重跑油,為此現(xiàn)場員工只能在底部和上部加手套、大布,因而增加了員工的勞動強度,又增加了占產(chǎn)時率;④由于盤根易損導致頻繁更換,嚴重時每日更換一次,增加了員工勞動強度,同時跑油嚴重導致環(huán)境污染。密封器現(xiàn)場使用情況見圖2。
2 設計改造
2.1 設計思路
根據(jù)偏心井口光桿密封器在抽油井上實際使用情況,結(jié)合偏心井口光桿密封器必須滿足壓力計下放測壓的要求,在原偏心井口光桿密封器的基礎上,對偏心井口密封器(盤根盒)密封圈腔體進行設計改造,將原腰鼓狀腔體設計改為圓柱形腔體設計,將原配套填加連續(xù)螺旋腰鼓狀橡膠密封圈改為填加普通盤根。這樣即保證了光桿的密封要求,又解決了連續(xù)螺旋腰鼓狀橡膠密封圈易損、油井跑油難題;同時使用普通盤根可解決盤根的貨源和儲備問題,填加操作方便。該設計改造方案降低了員工勞動強度,降低了生產(chǎn)成本,減少了占產(chǎn)時率,增加了原油產(chǎn)量。
2.2 結(jié)構(gòu)設計
設計改造后的偏心井口盤根盒密封圈腔體主體與原盤根盒基本相同,由連接螺母、偏心器、盤根腔體組成,不同之處是將腰鼓狀腔體設計改為圓柱形腔體設計;同時,另配套設計與普通盤根盒壓蓋相同尺寸的壓蓋。設計改造后的偏心井口盤根盒密封圈現(xiàn)場使用情況見圖3。
3 現(xiàn)場試驗
3.1 現(xiàn)場安裝
(1) 腔體更換安裝。按照不動管柱作業(yè)措施施工要求,將原盤根盒自連接螺母以上部分卸除,將設計改造后的偏心井口盤根盒密封圈腔體穿入光桿,依靠連接螺母對中連接固定到位,再將普通盤根盒壓蓋,原壓帽依次安裝到位即可。
(2) 盤根的填加更換。設計改造后的偏心井口盤根盒密封圈腔體盤根的填加、更換操作與普通盤根盒盤根的操作相同,按照《中國石油天然氣股份有限公司企業(yè)標準——抽油井操作規(guī)程》的更換盤根操作規(guī)程進行操作。
3.2 試驗效果
根據(jù)設計改造后的偏心井口盤根盒現(xiàn)場適用特點,結(jié)合作業(yè)區(qū)安裝有偏心井口盤根盒的油井光桿密封實際情況,有針對性地對偏心井口盤根盒跑油嚴重井進行偏心井口盤根盒密封腔體改造設計應用試驗。2006~2007 年分別在作業(yè)區(qū)T8085、80085、8966、80069、88004 井進行了試驗,試驗數(shù)據(jù)見表1、表2。
由試驗數(shù)據(jù)可知,通過近3 年的試驗,設計改造后的偏心井口盤根盒密封圈腔體較好地滿足了油井生產(chǎn),降低了員工勞動強度,減少了更換盤根占產(chǎn)時率。
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