自助加盘根光杆密封装置研制与应用

王建伟

摘 要：自助加盘根光杆密封装置，其结构自上而下由自助便捷加盘根装置、螺旋盘根密封装置、防腐润滑装置、二级密封装置和自动调偏装置组成。该装置有效的解决了井口调偏、光杆防腐以及二级密封的问题，特别是加盘根时不需要停井，不用起子抠盘根，使操作更加安全方便，降低了劳动强度，大大提高了开井时率。

关键词：自助便捷加盘根；防腐润滑；二级密封；自动调偏

各油田使用的采油设备中有杆泵占了绝大部分，油井井口都必须使用光杆密封器来密封和连接地面设备与井下设备。目前的抽油井很多都存在着井口偏磨的问题，盘根的使用寿命非常低，严重的甚至几天就要更换一次盘根，造成一些不必要的工作量，降低了开井时率，并且原光杆密封器在更换盘根时，需要关闭光杆密封器的胶皮闸门，然后更换盘根，由于胶皮闸门是靠从两侧或四个方向上的胶皮闸板夹住光杆达到密封，胶皮闸门内的胶皮闸板磨损后其密封效果变差，耐压也降低。

对于部分井内压力高或含气大的抽油井，更换盘根时易出现井口油气喷溅的情况发生，针对这类油井，现场多采用在计量站放空或用油罐车到井口放空的办法，把井筒内原油放出，卸掉压力，甚至于为了减少停井时间，操作人员只能冒着喷出的油气更换盘根，时常被喷得满脸满身都是油污；同时，由于原光杆密封器取旧盘根时要用起子往外抠，对于光杆偏的井来说，抠出下面的旧盘根难度非常大。这些都使得整个更换过程中工作环境恶劣，操作难度大，油气损耗大，工作时间长，存在安全隐患，而且，从地层中采出的液体常含有腐蚀性物质，将光杆腐蚀出点状坑槽（即点蚀），面对以上存光杆密封器多数功能单一，调偏效果不好，二级密封不到位，不能抗腐蚀、耐高温，特别是加盘根时很难加入盘根，取出盘根时用起子抠盘根，操作麻烦停井时间长。为了解决井口密封器装置多数功能单一，调偏效果不好，二级密封不到位，不能耐腐蚀、耐高温，特别是更换盘根时，取出旧盘根必须用起子抠盘根，操作麻烦，而加入新盘根时又很难加入，停井时间长的问题，通过研制“自助加盘根光杆密封装置”，以解决井口调偏、光杆防腐以及二级密封的问题，特别是加盘根时不需要停井，不用起子抠盘根，使操作更加安全方便，降低勞动强度，大提高了开井时率。

1.技术原理及性能指标

“自助加盘根光杆密封装置”其结构自上而下由自助便捷加盘根装置、螺旋盘根密封装置、防腐润滑装置、二级密封装置和自动调偏装置组成。

自助便捷加盘根装置由手柄、螺旋导帽组成。螺旋导帽相当于一个螺旋推进器，用手柄右转螺旋导帽，就可以将螺旋盘根推进盘根盒；左旋则可以取出盘根。

螺旋盘根密封装置由螺旋盘根和盘根盒上部的锥孔组成。螺旋盘采用硅胶的材料制作，可耐高温耐腐蚀，被压缩在锥孔内的盘根的允许磨损量增大，且具有了自动补偿磨损的功能，盘根寿命得到提高。

防腐润滑装置是由缓蚀棒和润滑腔组成，设在密封装置的下面，在润滑腔内装有两个半圆形缓蚀棒，起到防腐的目的，润滑腔内装有润滑油起到自动润滑的作用。

如果盘根磨损，只需用手柄右旋螺旋导帽，就可将预留盘根填进盘根盒，补偿磨损，不用停井加盘根，等作业时更换。如果用手柄不能继续加进盘根，还可用管钳紧盘根盒下方的压帽，压帽下移压紧盘根，起到密封的作用，延长盘根的使用寿命。

二级密封装置由螺旋盘根和盘根盒以及盘根压帽组成，更换螺旋盘根时可以旋紧二级密封防喷盒，形成二级密封，切断井底压力，换完盘根后将盘根盒恢复原位并定位即可。

自动调偏装置由调偏体、调偏压盖、球盖、球座和调偏底座组成，可在任意方向进行水平调偏和倾角调偏。水平最大调偏量为16mm，倾角最大调偏量为7度。

2.技术的创造性和先进性

自助加盘根光杆密封装置因为其精巧的设计，与现有技术和设备相比，具有以下创新性和先进性：

1.采用螺旋导帽和螺旋盘根组成的盘根密封机构，拆装盘根快捷、方便，且盘根分布均匀、规整，无切口，磨损均匀，并可随时添加，使用寿命长。

2.螺旋盘根采用硅胶材料制作，可耐高温耐腐蚀，额定压力35MPa。

3.具有自动调偏功能，最大调偏量为15mm，倾角最大调偏量为70。

4.防腐润滑装置是由缓蚀棒和润滑腔组成，在润滑腔内装有两个半圆形缓蚀棒，起到保护光杆防止腐蚀的目的，润滑腔内装有润滑油起到自动润滑的作用。

5.采用了压缩式二级密封，使二级密封的稳定性、可靠性得到提高。

3.现场应用情况

由于自助加盘根光杆密封装置能够耐高温抗腐蚀，所以能在热采井、注聚井、高含水井上应用，现已在东辛采油厂推广应用，自应用以来使更换盘根的周期由原来的平均1个月一次，降低到平均6个月一次，杜绝了因光杆腐蚀磨损而造成的更换光杆的工作，降低了成本，效果非常理想，年可创经济效益70余万元。

4.结论

经生产现场验证，自助加盘根光杆密封装置采用螺旋导帽装、卸螺旋盘根操作简单、快捷、方便，密封可靠，使用寿命长；调偏体相对调偏压帽活动灵活，能够实现自动可靠调偏，且旋紧调偏压帽后不渗不漏，合乎要求；正常生产时，整体稳定，各处密封良好；二级盘根密封既具有可靠的二级密封功能，该机构简单、可靠、易行。

参考文献：

[1]江汉石油管理局出版的<<石油机械>>2005年合订本.

[2]万仁薄等 石油工业出版社2001年<<石油技术手册>>套装本.