一种缓解空心杆电加热井盘根盒漏油的改良装置

张绍哲 王翊超 马俊 韩艳

摘  要：选题从以下5个方面入手，以漏油影响为基点，研究漏油问题，分析原因，整合对策，介绍了一种应用于电加热井的新型盘根盒设计和配套使用的导向集油腔，旨在希望能够有效缓解漏油程度一般的井口漏油问题、提高设备管理水平、消除安全环保隐患、降本增效促进稳产。

关键词：抽油机;空心杆电加热井;盘根盒;漏油;导向集油腔

中图分类号：TE35                   文献标志码：A

0 前言

空心杆电加热是一种伴热采油技术，适用于稠油、高凝油和含蜡井，在井筒内的举升过程中进行加温，从而达到降黏和清蜡的作用。近年来空心杆电加热技术在现场得到普遍应用，并取得了较好的效果。在现场生产过程中，空心杆电加热井的盘根盒漏失是一个普遍的问题，有的井甚至几天就要更换一次盘根，基本处于一直渗漏的情况。盘根的频繁更换即影响了油井的生产时率，还增加了采油工的工作量和劳动强度。同时，井口的漏失不仅种下了安全隐患，也造成了环境污染，影响了现场管理。

1 漏油问题的影响性

抽油机盘根盒漏油问题是影响生产时率的重要原因之一，还会留下安全环保隐患，全面分析清楚漏油的原因，从地质、工艺、环境、管理方面整合应对措施，及时改进方式方法，才能有效解决抽油机井口盘根盒的漏油问题。

抽油机盘根盒刺漏直接引起油、气、水向外界渗漏，不仅影响时率、产量，更大的危害是种下了一系列安全环保隐患。油、气、水的渗漏不仅容易造成滑倒、中毒等人体危害，埋下火灾、爆炸等安全隐患，而且还会对环境造成污染。所以，全面分析盘根盒漏油问题，“找全原因、积极应对、及时处理、有效解决”是油气安全环保平稳生产的有力保障。

2 整合漏油应对措施

经调查发现，除表1外，盘根盒设计不合理更容易加剧空心电加热井井口漏油。一是盘根盒扶正装置不合理，设计过程中没有防偏功能;一段时间后光杆出现很难消除的划伤;二是盘根盒的热传递效果不好，导致光杆发烫，有时可达70 ℃，使光杆表面的防腐层在热力作用下很快磨损，光杆易腐蚀;三是大量的热传不出去，在热的作用下，盘根盒内的密封圈失去弹性，使密封效果变差，稠油在井口降黏溢出。

3 改良电加热井盘根盒

前期也采取了一些措施，例如加大密封胶皮，盘根附加其他东西等方法，但都不理想，没有达到预期效果。通过现场反复研究，对比分析，发现对开胶筒式盘根盒在普通光杆上的密封效果较好，于是尝试改造这种盘根盒用到电加热杆上，用对开胶筒式密封代替“O”形盘根密封圈，增大胶皮与空心杆的接触面积，加大密封强度，增强密封效果，也可减少温度对胶皮的影响，同时在盘根盒下部增加调偏功能，解决光杆不居中的问题。

本着充分利用现有资源，节约成本的原则，就以现场?25 mm光杆应用的对开式盘根盒为参考，如图1所示进行改造与升级。

1）加大盘根盒内径，扩大内通径达到?55 mm，可以顺利通过?50 mm光杆节箍。2）确定符合光杆直径的对开胶筒规格与定位尺寸，定做符合要求尺寸的对开胶筒，用对开胶筒式密封代替O型圈盘根密封，增大胶皮与空心电加热杆的接触面积，增强密封效果，同时减少温度对胶皮的影响。3）改变顶部结构，内沿加挡环，安装扶正胶块。4）在盘根盒底部增加调偏装置和内通结构，解决光杆不对中的问题。5）制作了一字型两级普通式和十字型三级加强式，安装时因要通过顶部节箍，所以要先装本体，再装挡环和盘根。

4 改良盘根盒现场应用效果

在现场4口井试验后，取得很好的效果，迄今为止很好地改善了井口滴漏现象，每口井由原来平均7天更换一次盘根，到更换新盘根盒后90天无更换，减少了更换盘根的次数，提高了油井的生产时率，大大降低了员工的工作量，井场安全环保标准化管理水平，具有良好的经济效益及社会效益，值得推广。

改造前后从7天更换一次盘根到200天只紧固未更换盘根，4口井共减少更换盘根100余次，避免了因换盘根而影响3 000分钟油井生产时间。原盘根盒的4口井更換盘根成本消耗：9 000元，影响产量15 t，影响效益21 000元。应用该盘根盒200天创效累计：21 000+9 000=30 000元。

5 制作配套轴向回流作用的环形结合腔体

如图2所示，在十字盘根盒盒体上丝扣连接环形轴向导流集油腔，在导向集油腔上部设置有原井口构造，包括O形密封腔、O形密封圈、隔栏、压盖，导向集油腔上下构成相连通的轴向导油通道;轴向导油通道的上端与坡度隔板相连通，轴向导油通道的下端与设置在盘根盒内部的环形集油槽相连通，在轴向腔底对称设置有2个与集油槽相连通的出油嘴，汇成一线由6分球阀控制导入套管的流程。整体上形成盘根盒漏油的导向通道和集油、外输的空间，通过改变集油腔的内外径，可以实现集油腔内空间的径向扩大。

这个思路可以从工艺上缓解井口漏油污染问题，尽可能杜绝盘根盒漏失程度一般的井口漏油问题，对现场标准、设备管理、安全环保、提质增效有促进意义。

参考文献

[1]李士澜.空心杆电加热井的现场管理[J].河南科技，2014（19）：182.

[2]张绍哲，万景辉.抽油机盘根盒漏油问题原因分析与对策研究[J].中国设备工程，2017（11）：35-36.