节能型多级密封防喷盒的应用

贾桂君（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

节能型多级密封防喷盒的应用

贾桂君（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

节能型多级密封防喷盒在众多的同类产品中，具有独特的多级密封的功能，具有密封效果好，盘根使用寿命长，解决了油田现有装置的密封周期短、耗能大的问题，有效地提高了经济效益和社会效益，具有十分重要的环保效益。

节能 密封 防喷盒 应用 效益

随着油田的持续开采，综合含水不断上升，目前高达90%以上，从而造成抽油机井光杆腐蚀的速度日益加快，影响防喷盒的密封性能，另外由于井筒中原油的含水量大，本身也加大了防喷盒的密封难度。这两方面的原因，导致了采油岗位工人频繁的更换防喷盒里的密封圈，来确保其不漏油，保证油井的正常生产。目前油田使用的普通防喷盒，耗能大、密封周期短、易漏油给油井周围造成了环境污染，增加了原油的开采成本。而且由于频繁的停机更换防喷盒的密封圈，影响了抽油机井的运转时率，增大了采油岗位工人的劳动强度。因此，油田需要一种既节能且密封性好的多功能防喷盒，以便适应目前油田生产及节能降耗提高经济效益的需要，节能型多级密封防喷盒就是这样一种装置。

1 节能型多级密封防喷盒的结构特点[1]

防喷盒是井口密封装置，其作用[2]就是防止原油外漏，防止井喷，避免环境污染，节能型多级密封防喷盒是针对生产实际进行了改进，与普通的相比具有以下特点：

1）节能型多级密封防喷盒设计了“和尚头”和压帽装置

工作原理是在抽油机井光杆井口不十分对中的情况下，可调节盘根桶进行横向0.1～2cm摆动以便和光杆对中，方便在盘根桶里加密封圈，使之达到更好的密封效果，

2）和尚头里镶嵌了唇式密封圈

工作原理是抽油机井正常生产时，抽油泵在上冲程时抽吸油井的油液流向井口，此时带有0.5～2.0MPa压力的油液会作用在唇式密封圈上，唇式密封圈在油液压力的作用下自动和光杆涨紧，达到密封的作用。抽油泵在下冲程时因为没有油液的压力，唇式密封圈自然的和光杆抱紧，进行接触性密封。以上称之为防喷盒的第一级密封。

3）盘根桶设计为锥型[3]

盘根桶设计成，上口直径为55mm，下口为52 mm，长为125mm的锥型桶，而普通防喷盒上下均为55mm的125mm长的圆形盘根桶。此种设计的优点是：盘根桶里的密封圈在抽油机井生产时，经过一段时间的磨损后，密封性能要下降，这时采油岗位工人是通过再拧几扣防喷盒压盖的方式来压紧盘根桶里的密封圈，达到密封的作用，我们把盘根桶设计成锥型的，就更有利于密封圈进行密封。因为盘根桶上口大下口小，盘根桶里的密封圈在纵向上，至上向下的移动的同时，横向上和光杆更好的抱紧，达到密封的作用，以上我们称之为第二级密封。普通防喷盒只有这一道密封。

4）防喷盒压盖上镶嵌了两道唇型圈

工作原理是在油液突破第一、第二道密封后，油液进入了盘根桶里，当抽油泵抽吸油液的过程中，盘根桶里的油液可能向上流出防喷盒，这时防喷盒压盖上的两道唇型密封圈开始工作（工作原理和第一级密封一致），继续阻挡油液流出防喷盒，以上称之为第三级密封。目前油井使用的普通防喷盒没有此设计。

5）漏斗型盘根压盖

储存机油，压紧盘桶里密封圈，同时在压盖上增设单向注油阀的结构，利用单向注油阀往储油腔内注机油，通过储油腔内的机油能使第一级、第二级的密封圈有一定的张力，由此提高耐油密封圈的密封效果，同时减小密封圈与光杆之间的摩擦力，从而达到抽油机节电的良好效果。

2 应用效果

节能型多级密封防喷盒因为采用了液压式密封（第一级和第三级）与机械式密封（第二级）相结合的方式，进行弹性式密封，所以在油田的使用中，收到了较好的节能效果，现场安装了50多口，我们对早期安装的4口井进行对比，数据见表1。

表1 与普通防喷盒对比表

2.1 经济效益

2.1.1 节电效果

应用节能型多级密封防喷盒后，单井平均日节电5kWh，按此计算1年可节电1800kWh。若按更换100口井计算，1年就可节电1.8×105kWh，按1kWh0.58元算，1年可节约10.3万元的费用，效益非常可观。

2.1.2 增加了抽油机井运转时率

普通防喷盒的密封周期平均为2个月，而节能型多级密封防喷盒密封周期平均为8个月，延长了6个月。节约了抽油机井停机更换盘根的时间，增加了抽油机井实际运转时率，为原油的稳产增产起到了添砖加瓦的作用。

2.2 社会效益

密封周期的延长，密封性能的加强，大大的减少了采油岗位工人的劳动强度，避免了因防喷盒漏失对油井井场及周围环境的污染。

3 结论

1）节能型多级密封防喷盒与普通盘根盒相比，由于增加了多级密封装置，密封性能好，大大延长盘根的密封周期，减少了岗位工人换盘根的次数，不仅提高了抽油机井的运转时率，而且减低了材料消耗。

2）防喷盒压盖与光杆接触的孔内置有防尘密封圈防止沙尘进入该防喷盒内磨损盘根，而且增设了单向注油阀，往储油腔内注入机油，使密封圈有一定量的张力，密封效果更佳，同时降低了密封圈与光杆之间的摩擦力，减少了盘根的磨损，达到抽油机节电的效果。

3）节能型多级密封防喷盒通过在油田的应用，见到了良好的经济效益和社会效益，充分表明其密封性能好，盘根使用寿命长，能耗低，具有在油田广泛推广应用的价值。

[1]李世慈,费鸿学.机械设计基础[M].北京:人民教育出版社,1980.

[2]王鸿勋,张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1989.

[3]罗英俊,万仁溥,采油技术手册[M].北京:石油化学工业出版社,1977.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.09.013

2012-06-28）

贾桂君，工程师，1982年毕业于大庆石油学校，从事采油工程专业，E-mail：jguijun@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第五采油厂工程技术大队，163000。