自助加盤根光桿密封裝置研制與應用

王建偉

摘 要：自助加盤根光桿密封裝置，其結構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偏裝置組成。該裝置有效的解決了井口調偏、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，降低了勞動強度，大大提高了開井時率。

關鍵詞：自助便捷加盤根；防腐潤滑；二級密封；自動調偏

各油田使用的采油設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備與井下設備。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或四個方向上的膠皮閘板夾住光桿達到密封，膠皮閘門內的膠皮閘板磨損后其密封效果變差，耐壓也降低。

對于部分井內壓力高或含氣大的抽油井，更換盤根時易出現井口油氣噴濺的情況發生，針對這類油井，現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，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功能單一，調偏效果不好，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功能單一，調偏效果不好，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，降低勞動強度，大提高了開井時率。

1.技術原理及性能指標

“自助加盤根光桿密封裝置”其結構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偏裝置組成。

自助便捷加盤根裝置由手柄、螺旋導帽組成。螺旋導帽相當于一個螺旋推進器，用手柄右轉螺旋導帽，就可以將螺旋盤根推進盤根盒；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，設在密封裝置的下面，在潤滑腔內裝有兩個半圓形緩蝕棒，起到防腐的目的，潤滑腔內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帽，就可將預留盤根填進盤根盒，補償磨損，不用停井加盤根，等作業時更換。如果用手柄不能繼續加進盤根，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原位并定位即可。

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

2.技術的創造性和先進性

自助加盤根光桿密封裝置因為其精巧的設計，與現有技術和設備相比，具有以下創新性和先進性：

1.采用螺旋導帽和螺旋盤根組成的盤根密封機構，拆裝盤根快捷、方便，且盤根分布均勻、規整，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.具有自動調偏功能，最大調偏量為15mm，傾角最大調偏量為70。

4.防腐潤滑裝置是由緩蝕棒和潤滑腔組成，在潤滑腔內裝有兩個半圓形緩蝕棒，起到保護光桿防止腐蝕的目的，潤滑腔內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，使二級密封的穩定性、可靠性得到提高。

3.現場應用情況

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、高含水井上應用，現已在東辛采油廠推廣應用，自應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，年可創經濟效益70余萬元。

4.結論

經生產現場驗證，自助加盤根光桿密封裝置采用螺旋導帽裝、卸螺旋盤根操作簡單、快捷、方便，密封可靠，使用壽命長；調偏體相對調偏壓帽活動靈活，能夠實現自動可靠調偏，且旋緊調偏壓帽后不滲不漏，合乎要求；正常生產時，整體穩定，各處密封良好；二級盤根密封既具有可靠的二級密封功能，該機構簡單、可靠、易行。

參考文獻：

[1]江漢石油管理局出版的<<石油機械>>2005年合訂本.

[2]萬仁薄等 石油工業出版社2001年<<石油技術手冊>>套裝本.