油井井口润滑装置的研制与应用

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一种新型井口密封装置优化设计及应用

一种新型井口密封装置优化设计及应用
LI Qingtao,XING Hongxian, LIU Chuangang,LIU Jingchao,ZHANG Yunchi
(CNOOC EnterTech-DrilUng & Production Co. ^Tianjin 300452, China)
Abstract: Reverse circulation operation is often adopted for horizontal well washing and sand washing. The wellhead sealing device seals the annulus between the drilling tool and the wellhead wal Asthecorecomponentofthewelheadsealingdevice,therubbercorewilcausetheoveral operation to fall once the seal fails. A new type of wellhead sealing device has been developed . The force and deformation laws of the rubber core under several typical working conditions have been analyzed, and the sealing mechanism of the rubber core has been studied Thekeydimensionsoftherubbercorehavebeenoptimizedbyfiniteelementdesign Ithasimportantguiding significanceforimprovingtheperformanceandlifeofthesealingdevice Keywords:wash well sand washing;reverse circulation;seal;finite element;rubber core

KQ65-21井口装置使用说明书2

KQ65-21井口装置使用说明书2

KQ65/21井口装置使用说明书濮阳市信宇石油机械化工有限公司电话:137****7337联系人:朱大山KQ65/21型采油井口装置,主要用于石油行业作为采气时的井口装置。

本井口装置主要由底法兰、直座式油管头、上法兰、闸阀(2只)、小四通、悬挂器(1只)、截止阀(1只)、压力表(1只)等部件组成。

一、技术规范1.公称通径:65mm2.最大工作压力:21MPa3.水压密封试验:21MPa4.水压强度试验:42MPa5.油管头垂直通径:160mm6.工作介质:石油、天然气7.连接油管:27/8″加厚8.连接套管:7″9.连接型式:法兰连接二、结构特点:1.综述全部承压件均采用合金钢铸件,在高压下工作安全可靠。

(1)密封元件,V型填料采用填充聚四氟乙稀,O形密封圈采用氟橡胶。

V 形填料在高压下具有自封性能。

(2)金属密封垫环采用低碳钢,有良好的塑性和韧性,可多次重复使用。

(3)结构简单,体积小,重量轻。

2.直座式油管头本装置由直座式油管悬挂器一套,上法兰一件,下法兰一件,平板阀两只,小四通一件,悬挂器和悬挂器固定装置组成。

悬挂器系用心轴式油管悬挂器。

3.闸阀(1)本产品设计和制造完全符合API Spec 6A《井口和采油树设备规范》的要求,可与国内外符合API Spec 6A 规范的设备配套和互换使用。

(2)此阀系平板阀(非楔式阀),它靠金属闸板与金属阀座平面之间的自由贴合,借助密封脂并在介质的作用下实现密封的,阀腔内任何时候都能承受管线压力。

(3)阀盖和阀体采用螺栓连接,密封件为压力增强式垫环,他使阀盖和阀体的装配间隙很小(设计为0),这就减小了腐蚀介质对螺栓和螺孔的侵蚀并减少了螺栓载荷。

(4)闸阀为明杆结构,并有平衡尾杆,这不但使阀门的开关有了明显的标志,大大地减轻了操作力矩,阀杆螺纹也免受介质的侵蚀,可以单独得到润滑。

(5)闸板和阀座表面堆焊硬质合金,使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能,阀杆材料采用防硫不锈钢,其它零件采用限制硬度的办法,因而该阀可以在含H2S的环境中使用。

井口装置

井口装置

第三章井口装置第一节概述井口装置是油气井最上部控制和调节油气生产的主要设备,包括套管头、油管头和采油(气)树三大部分,是悬挂井下油管柱、套管柱,密封油套管和两层套管之间的环形空间以控制油气井生产,回注(注蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注化学剂等)和安全生产的关键设备。

本章着重介绍采油树、阀门及辅助装置。

下图是井口装置结构:井口装置的作用1)连接井下的各层套管,密封各层套管环形空间,悬挂套管部分重量。

2)悬挂油管及下井工具,承挂井内的油管柱的重量,密封油套环形空间。

3)控制和调节油井生产。

4)保证各项井下作业施工,便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等油井正常生产管理。

5)录取油套压。

一、套管头套管头是在整个井口装置的最下端,是连接套管和各种井油管头的一种部件,用以悬挂技术套管和生产套管并确保密封各层套管间的环形空间,为安装防喷器和油管头等上部井口装置提供过渡连接,并通过套管头本体上的两个侧口,可以进行补挤水泥和注平衡液等作业。

1、型号表示方法套管头尺寸代号(包括连接套管和悬挂套管)是用套管外径的英寸值表示;本体间连接型式代号是用汉语拼音字母表示,F表示法兰连接,Q表示卡箍连接(图9-28)。

双级套管头表示方法见下图。

最大工作压力MPa上部悬挂套管尺寸代号,in中部悬挂套管尺寸代号,in下部悬挂套管尺寸代号,in连接套管尺寸代号,in本体连接型式代号套管头代号三级套管头表示方法2、结构型式分类套管头由本体、套管悬挂器和密封组件组成。

套管头按悬挂套管的层数分为单级套管头、双级套管头和三级套管头。

按本体间的连接形式分为卡箍式和法兰式。

按套管悬挂器的结构型式分为卡瓦式和螺纹式。

技本体的组合型式分为:a单体式:一个本体内装一个套管悬挂器。

单级套管头示意图1—油管头;2—套管头;3—套管悬挂器(卡瓦式);4—悬挂套管;5—连接套管双级套管头示意图1—上部套管头;2—下部套管头;3—油管头;4—上部套管悬挂器(卡瓦式);5—上部悬挂套管;6—下部套管悬挂器(卡瓦式);7—下部悬挂套管;8—连接套管(表层套管)三级套管头示意图1—油管头;2一上部套管头;3—中部套管头;4—下部套骨头;5—上部套臂悬挂器(卡瓦式);6—上部悬挂套管;7—中部套管悬挂器(卡瓦式);8—中部悬挂套管;9—下部套管悬挂器(卡瓦式);10—下部悬挂套管;11—表层套管b组合式:一个本体内装多个套管悬挂器。

旋转防喷系统冷却与润滑装置的研制

旋转防喷系统冷却与润滑装置的研制

时产生 的热量 。 c 井 口偏斜 使旋 转密 封总成 中的轴 承受 力增 )
旋转 防喷 系统是 实施 欠平衡 钻井 必需 的井 口压
轴 承和动 密封 也需 要 润 滑 , 因此 设 计 了冷却 与 润 滑 动力 装置 , 对旋 转密 封 总 成 提供 的循 环恒 温 润 滑 油
进行 连续 强制 润滑 和冷却 。
力控 制设 备 , 主要 功能是 承受 井 口压 力 , 其 实现旋 转
油 润滑 系统 、 防爆 电器控 制及 仪表 系统组 成 , 流程 其
如 图 1所 示 。
该 装 置采 用 润滑 油 作 为润 滑介 质 , 同时作 为冷
却 介 质 , 据 旋 转 密 封 总 成 润 滑 及 冷 却 要 求 选 用 I 根 一 C KD1 0型 齿 轮 油 。 油 温 过 低 时 , 动 性 能 减 弱 , 5 流 不
万秀琦 , 王岩 鹏 , 周 鲲
( 利石油管理局 钻井工艺研究院 , 胜 山东 东 营 2 7 1 ) 50 7
摘 要 : 转 防 喷 系统 是 实施 欠 平 衡 钻 井 的 关 键 设 备 , 转 密 封 总 成 是 旋 转 防 喷 系统 最 关 键 的 部 件 , 旋 旋
其在运 转过 程 中会 产 生很 多热量 , 为保证 旋转 密封 总成 的使 用可 靠性 , 必须 对其 进 行 冷却 , 同时轴
2 1期 第 3 0 0年 9卷 第9 6 4页
石 油 矿 场 机 械
OI L F E EQUI M E I LD P NT
文 章 编 号 : 0 13 8 ( 0 0 0 —0 4 0 1 0 — 4 2 2 1 ) 90 6 — 5
旋 转 防 喷 系 统 冷 却 与 润 滑 装 置 的 研 制

油气井井口装置ppt课件

油气井井口装置ppt课件
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(2)电动潜油泵井采油树及 油管头
电动潜油泵井采油树及 油管头与常规自喷井的采 油树及油管头大同小异, 只是增加了能密封入井电 缆引出线和隔开油套环形 空间的专用采油气井口控 制设备。各厂家采用不同 的方法来密封井口与电缆 引出线。一般为穿膛式或 侧开式两种。
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(3)水力活塞泵井采油树 及油管头
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2.人工举升井采油树及油管头
人工举升井采油树及油管头是油井失去自喷能力而需要通过 人工举升装置才能生产的油井所配套的井口装置。因措施不同 而形成不同作用的采油树及油管头。
(1)有杆泵井采油树及油管头 1)常规有杆泵采油井采油树及油管头 抽油井采油树及油管头的作用是悬接油管、密封油管和套
型缺口冲击要求应符合表9-4的规定,当采用较小尺寸的试样时, 其试验数值乘以表9-5内相应的修正系数。选用材料应符合表9-6的 规定,化学成分应符合表9-7和9-8的规定。
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2)油管挂本体、套管挂本体、阀杆、顶丝、阀板和阀座选用的 材料应符合表9-7内有关材料的规定。 3)金属垫环材料的硬度应符合表9-9的规定。
35ppt课件36ppt课件37ppt课件第二节套管头套管头是连接套管和各种井油管头的一种部件用以悬挂技术套管和生产套管并确保密封各层套管间的环形空间为安装防喷器和油管头等上部井口装置提供过渡连接并通过套管头本体上的两个侧口可以进行补挤水泥和注平衡液等作业
第十三章 油气井井口装置
第一节 采油树及油管头 第二节 套管头 第三节 常用部件
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第一节 采油树及油管头
采油树是阀门和配件的组成总成,用于油气井的 流体控制,并为生产管柱提供入口。它包括油管头上 法兰以上的所有设备。可以对采油树总成进行多种不 同的组合以满足任何一种特殊用途的需要。采油树按 不同的作用可分为采油(自喷、人工举升)、采气、 注水、热采、压裂、酸化等专用装置。并根据使用压 力等级的不同而形成系列。

会宝岭铁矿主井罐道钢丝绳自动润滑装置设计与应用

会宝岭铁矿主井罐道钢丝绳自动润滑装置设计与应用

危险 , 要求 作业 人员 站在 箕斗 上 随箕斗 上下 运行 , 稍有 不慎 就有 可能 发生 事故 ] 。
3 . 2 专 用润 滑装置 润 滑
上, 下部用 重锤拉 紧 , 拉 紧重锤 的质量为 1 2 t 左右。
2 罐 道 钢 丝 绳 润 滑 的重 要性
在 钢丝 绳使 用过 程 中 ,钢 丝绳 的表 面 会形 成 疲 劳 裂纹 , 伴 随原 电池效 应 , 钢 丝绳 表 面 的疲 劳裂 纹 会 进一 步扩 大 ,从 而 使钢 丝绳 的承 载能 力 显著
1 会 宝 岭 铁 矿 主 井 概 况
会 宝岭铁 矿 主井井 筒直 径 5 . 3 m, 设计 井 口标 高为 9 6 m, 井底 标高 一 6 0 1 m。井 筒 内设 1 套 双箕
斗 提升 系统 提升 矿石 和废 石 。 提 升矿石 9 0 9 1 t / d ,
能 源 技 术 与 管 理
1 1 4
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 — 9 9 4 3 . 2 01 5 . 0 1 . 0 4 4 En e r g y Te c h no l o y g a n d Ma na g e me n t
的可 靠性 , 延 长钢 丝绳 的 寿命 H ] 。
在一 般情 况下 ,钢 丝 绳在 制造 过程 中已进行
预润 滑 , 但如 果 只依靠 钢 丝绳 出厂 润滑 的话 , 钢 丝 绳 的使 用 寿命 只有 设 计使 用 寿命 的 4 0 %。 所 以 ,
在 使用 过程 中 ,定期 对 钢丝绳 进行 加 油润 滑就 显
手工润 滑是 利用 人力 将润 滑油 脂直 接均 匀涂 抹 在 钢丝绳 上 , 该方 法虽 然操作 简单 , 但 不 能保证 油脂 涂抹 均匀 , 同时涂抹 过程 中存 在耗 时长 、 油 脂 浪 费严重 的缺 点 。会宝 岭铁 矿 主井 总共有 罐道 钢

抽油机井口普通密封器的改进与现场应用

抽油机井口普通密封器的改进与现场应用

4 . 效 益预 测 以单 5 6 X 3 井为例 : 该井实验前每二周要更换盘根一次 . 每年要更
换2 4次 .而实验后半年以来从未换过盘根 .按大约每年 2次更换计 算, 比原来少更换 2 2次 . 每次更换盘根要用时 1 小时. 则每年可提高 开井 时率 2 2 小时, 该井平 均 日产油 2 . 8吨 , 吨油效 益 2 7 0 0元 ( 售价 4 2 0 0 元, 成本 1 5 0 0元 ) 。 直接效益 : 2 7 0 0 x 2 . 8 x 2 2 / 2 4 = 6 9 3 0元效益。 间接效益 : 可大大减少更换盘根的次数 . 降低 人 的劳动强度 , 减 少污染 . 减少成本支 出 目前我矿已有 1 7口井安装使用了这种 双极储压式盘根盒。
2 0 1 4 年O 9 期
科技 一向导
◇ 能源 科◇
抽油机井 口普通密封器的改进与现场应用
田国 栋 ( 胜利油田滨南采油厂 山东
滨州
2 5 6 6 0 0 )
【 摘 要】 抽 油机井井 1 : 7 密封 器又称盘根 盒 , 是 用于密封油管与光杆环形空 间的井 口动 密封装置 。在供液不足和间歇 出油井 中, 普通盘根 盒, 时常会 因无润滑 , 盘根 干磨 , 缩短盘根使 用寿命。在此基础上进行改进 , 增加黄油润滑腔 室, 提 高了盘根使 用寿命 , 现场应用效果 良 好。 【 关键词 】 井 口密封器 ; 盘根 ; 改进 ; 应用
【 参考文献 】
[ 1 ] 万仁溥 , 罗英俊. 采油 技术手册 , 机械 采油技术 【 M 】 . 北京 : 石油 T业 版社
中效果 良好。
天。
2 . 结构 组 成 及 优 点
2 . 1 结构组成 此项改进设计是在原有普通盘根盒 的基础上 .增加一级盘根盒 . 并在两级 盘根盒 中间设置一个 可随时增补 、 储存黄 油的腔室 . 使光杆 上下运动处于两级盘根密封的同时. 一直有 中间黄油腔室 内的黄 油润 滑. 避 免因为间歇 出油井在 不出油时而造成光杆 与盘根的干磨 . 延 长 了盘根 的使用寿命 改进后的盘根盒 由上下两套盘根盒组成 . 自上而 下依次为盘根盒压帽 、 上格兰 、 上盘根盒体 、 中心管 、 下 盘根盒体 、 储油 腔室及单流 阀等 上 盘根盒体是将一普通 盘根盒去除两侧胶皮 闸门 . 并密封起 来 . 在一侧加 上一 向下开 1 2 1 的铁管 .末端安装一 小单流 阀和黄 油嘴 . 用 于生产 时用黄 油枪 添补黄 油 . 盘根盒 下面 套 以内丝扣 . 连接 下盘 根 盒。 在 上下两组盘根盒 内, 可同时加入盘根 , 这样以来 , 就增加了盘根 的数量 . 一次加人盘根量是原来的两倍

主井钢丝绳罐道实时润滑装置研究与应用

主井钢丝绳罐道实时润滑装置研究与应用

主井钢丝绳罐道实时润滑装置研究与应用
耿忠阁;袁泉;王洪兴
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2024()S01
【摘要】小康矿主井为立井提升,担负提升煤和矸石任务,提箕斗运行的导向和稳罐装置为23Z+18Z+IWS-42mm钢丝绳罐道。

钢丝绳罐道两端在井上和井底有专用装置固定和拉紧,箕斗上导向装置沿钢丝绳罐道运行,存在钢丝绳罐道和滑套磨损和
锈蚀较快的弊端。

钢丝绳最初含油量只能维持其寿命的40%,因此钢丝绳罐道注油,可以有效解决钢丝绳罐道磨损和腐蚀问题,增加钢丝绳罐道和罐耳滑套的使用寿命。

【总页数】3页(P200-202)
【作者】耿忠阁;袁泉;王洪兴
【作者单位】铁法煤业(集团)有限责任公司小康煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD5
【相关文献】
1.罐道钢丝绳自动润滑装置设计与应用
2.钢丝绳罐道在冷泉主井施工中的应用
3.会宝岭铁矿主井罐道钢丝绳自动润滑装置设计与应用
4.基于铁多金属矿的主井罐道
钢丝绳自动润滑装置设计与应用5.新型钢丝绳罐道拉紧装置在张双楼煤矿主井的
应用
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井口装置各部件的作用与采油树的维护保养

井口装置各部件的作用与采油树的维护保养

井口装置各部件的作用与采油树的维护保养(一)、井口装置各部件的作用1、胶皮阀门胶皮阀门的作用(抽油机井)主要有以下三点:(1)、当刮蜡测试工具上升到防喷管时切断井下的压力。

(2)、当工具是否已升到防喷管情况不明的情况下,关闭闸门,如果工具正在井下也不致关断钢丝使工具掉落井中。

(3)、在抽油井中,关闭此胶皮闸门方可加光杆密封填料。

2、测试闸门测试闸门(250型)主要用以连接胶皮闸门便于测压、试井等。

3、小四通小四通主要以连接测试闸门与总闸门及左右生产闸门。

它是油井出油、水井测试等必经通道。

4、总闸门总闸门的作用是开关井以及在总闸门以外设备的维修时切断井底压力。

5、大四通大四通是油管套管汇集分流的主要部件。

通过它密封油套环空、油套分流。

大四通外部是套管压力,内部是油管压力,下部连接套管短接。

6、套管短接套管短接上部与四通下法兰螺纹连接,下部与套管连接,并可根据井场的高低,作业施工时调整套管短接来达到提高或降低的要求。

7、表层套管与油层套管之间的环形钢板表层套管与油层套管之间的环形钢板主要作用是连接密封生产套管及表层套管,使采油树不振动,并将部分油层套管重量传递给表层套管,经表层套管进一步传递到大地上。

(二)、采油树的维护保养采油树的维护保养内容是:保持设备清洁无渗漏、无油污、无锈、无松动、无缺件、无部件开关灵活好用。

下面仅以250型闸板闸门为例进行讲述。

1、250型闸板闸门的组成采油树闸板闸门的组成主要由阀体、大压盖、闸板、丝杠、推力轴承、手轮、压盖等组成。

250型闸板闸门的作用就是开通和截止流程。

2、250型闸板闸门易发生的故障及维修(1)、更换闸门推力轴承与铜套。

将闸门开大,卸掉手轮压帽、手轮及手轮键,再卸掉轴承压盖,顺着丝杠螺纹退出铜套,取出旧轴承,换上新轴承加上黄油。

将铜套装在丝杠上,顺丝杠螺纹装入到闸门大压盖中,装好轴承压盖、手轮及手轮键和手轮压帽,擦净赃物。

(2)、更换闸门丝杠的“O”型密封圈(闸板)。

超稠油井光杆循环润滑密封装置的研制

超稠油井光杆循环润滑密封装置的研制
供依据。 4 加强业 务培训 ,提高管理 人员业 务水平 ,打造专业 . 型管理队伍
备情况 为购置新设备提供依 据 ;现存 闲置设备 、备用设 备 为生产 需要调剂和调拨 提供依据 等 ,为有效 提高设备 利用 率提供 了保障。 2 降低设 备清查工作量 ,提 高设 备数 据的准确性 ,防 .
存放点 的设备基础 信息 ,从 而对现存设 备进行监 管 ,为更 有效地制 定设备管 理方案提供 可靠依据 ,例如 :设 备 的储
【 编辑 :吴建卿】
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中国 设备工程 l o 9 2l年o月 2
l 、 金 寻诬艾l
经济效益分析表见表1 、表2 。 表 l 各类油井更换盘根天数对 比表
二 、循环润滑密封器装置 的研 制
出 接 ,利 用抽油 机下行 至下死 点时 给油 泵提供 动力 , 口连 促 使润滑油 在空腔 内循环 ,起 到持续润滑 盘根 的作用 。如
图1 示。 所 三 、应 用 效 果
管理 、出库入库管理 、基础数据 库的修改 、资产 盘库等 内
容 ,保证 有设备流 动的 同时 ,数 据库做 出相 应调 整 ,保证 网络平 台数据 的真 实性和及 时性 ,并为设 备 的宏 观调控 提
井 口调 偏 类 密封器 2 5 1 1 3 1 .3 3 0 5 0 08 3不适于出水 、稠油井 防偏 双 级 光 杆 密封器 3 7 l 2 5 1 . 0不适于出水 、稠油井 4 5 0 0 65 0
F 5 18 M2 — 5 型
( 大头盘根) 3 1 3 3 6 333不适于出水 、稠油井 7 0 0 0 0 2 . 3
研 制了双级 盘根及空腔一 次成型 ,同时加 装润滑油 箱等 附
超稠油 由于存在 “ 四高 一低” 的特点 ,即高密度 、高

关于井口装置,你必须知道这些…

关于井口装置,你必须知道这些…

关于井口装置,你必须知道这些…概述井口装置是指采油树、油管头、套管头及相关配件,是用于悬挂、支撑、控制、调节等的采油设备。

作为油气生产的重要设备,其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产。

==套管头专题==套管头是套管和井口装置之间的重要连接件。

它的下端通过螺纹与表层套管相连,上端通过法兰或卡箍与井口装置或防喷器相连。

△常用的套管头套管头的特点•套管连接既可采用螺纹连接,也可采用卡瓦连接,悬挂套管既快速又方便;•套管挂采用刚性与橡胶复合密封结构,还可采用金属密封,増强了产品的密封性能;•设计有防磨套及试压取出工具,方便防磨套的取出和对套管头进行试压;•上法兰设计有试压、二次注脂装置;•套管头侧翼阀门配置,根据用户需求设计;套管头的作用套管头安装在表层套管柱上端,用来悬挂表层套管以外的各层套管和密封套管环形空间的井口装置部件,主要作用有以下几点1、通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量;2、连接防喷器等井口装置;3、在内外层套管柱之间形成压力密封;4、为释放可能积聚在两成套管柱之间的压力提供出口;5、在紧急情况下,可由套管头侧孔向井内泵入流体,如压井液或灭火剂;6、特殊作业:a.固井质量不好可众侧孔补注水泥,b.酸化压裂时,可从侧孔注入压力平衡液。

△各层套管头结构补充 | 知识为了好记忆,将套管头的作用和用途归纳为四句话:•悬挂各层套管重量;•支撑套管头以上防喷器;•为各层套管之间提供密封;•为特殊作业提供通道;套管头的分类1. 按悬挂套管层数按悬挂套管层数可分为:单级套管头、双级套管头、三级套管头;其中单级套管头一般用在低压浅层地层生产井当中;双级套管头适用于大多数地层压力较为明确的区域,使用量较多;三级套管头一般用在高压深井或勘探井中;△单级套管头△双级套管头△三级套管头2. 按套管悬挂器的结构型式按套管悬挂器的结构型式可分为卡瓦式套管头、芯轴式(螺纹式)套管头、整体式(焊接式)套管头;△卡瓦式套管头△芯轴式套管头△整体式(焊接式)套管头3. 按本体间连接方式按本体间连接方式分为法兰式套管头、卡箍式套管头、独立螺纹式(悬挂套管柱上端和油管头本体下端用螺纹连接的套管头);4. 按本体的结构型式按本体的结构型式分单体式套管头(一个本体内装一个悬挂器)、组合式套管头(一个本体内装多个悬挂器);套管头的型号表示法套管头的结构及密封1. 套管头的结构套管头由四通、套管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行闸阀、连接件、压力显示机构等组成;2. 橡胶密封工作原理套管头密封由套管头本体、BT形橡胶密封圈、套管悬挂器、燕尾形橡胶密封圈、顶丝V形密封圈、密封垫环构成,套管悬挂器座挂在套管头本体台阶上,由于套管的悬重,金属与金属的接触就产生刚性被动密封,套管悬挂器与套管的密封为螺纹密封。

采油井口密封装置的研制

采油井口密封装置的研制

采油井口密封装置的研制X肖 宇1,刘新福2,綦耀光2,刘春花2(1.渤海石油装备技术服务公司;2.中国石油大学(华东)机电工程学院) 摘 要:分析了目前常用的三种井口密封装置的结构,工作原理,以及在现场应用中存在的缺陷,针对密封圈的形状和材质选用不合理、盘根装拆不方便、没有调偏斜机构和不能实现防喷功能等现状,研制了一种新型采油井口密封装置。

该密封装置采用普通传动V带作为密封盘根,成本低、密封性能好,设计盘根盒存储盘根,密封盘根螺旋缠绕在光杆上,使其安装和拆卸方便,可实现抽油机不停产加盘根作业,设计的防喷机构简单可靠,调偏斜机构可实现装置的角度调偏斜功能。

现场试验表明,该密封装置操作简便,性能可靠,密封效果好,具有广阔的推广应用价值。

关键词:密封装置;盘根;防喷;调偏斜1 引言目前我国大部分油田已进入机械采油期,在机械采油中所用的主要设备为有杆抽油设备。

据有关资料统计,有杆抽油井占机械采油井总数的90%以上,而有杆抽油井中其井口密封装置的98%以上均采用常规光杆密封装置。

由于结构上的缺陷,常规光杆密封装置在现场应用中暴露出许多缺陷,密封圈的失效率较高,采油工作时率低〔1~2〕。

为解决上述问题,研制了一种新型采油井口密封装置,适合于油田有杆抽油设备中的井口光杆密封,可以有效地解决井口光杆密封中出现的各种问题,尤其是能实现抽油机不停产加盘根作业、密封装置的角度调偏斜和防喷功能。

2 常规井口密封装置的缺陷2.1 常规式井口密封装置常规式井口密封装置结构如图1所示。

该装置的工作原理是:盘根4是依靠压盖2用压盖螺栓1轴向压紧,使盘根轴向和径向变形,间隙被填塞而达到密封的目的。

该装置主要存在以下缺陷:¹密封圈的形状不合理,抗挤压、抗磨损的能力较差,其密封效果不甚理想〔3〕。

º密封圈的材质一般采用丁腈橡胶,耐热性较差,弹性补偿性能不好,易老化,其工作性能不理想。

»密封圈安装和拆卸不方便〔4〕。

油田井下工具应用情况简述

油田井下工具应用情况简述
2、结构(见左图)。
Y341封隔器由座封部分、锁定部分、反洗部分以及解封部分四部分组成。
主要零件由上、下接头、内、外中心管、锁扣指总成、锁套、洗井套、胶筒、隔环、胶筒座、活塞、剪钉、剪钉座、防撞环等组成。
3、工作原理
座封:从油管加液压。液体从中心管9的孔眼作用于上下活塞12和14,剪钉套16剪断座封剪钉18,剪钉套16、下活塞14、上活塞12、下洗井套13、下胶筒座11、外中心管10、锁套4一起上行压缩胶筒,使胶筒直径变大,封隔油套环形空间。放掉油管压力,因锁套4内齿被锁扣指总成2的锁环卡住,上行部件不能退回,胶筒始终处于封隔油、套环形空间状态。油管加液压时,液体经中心管孔眼作用于上活塞12,关闭反洗通道,使封隔器上下环形空间不能连通。
从这两年的使用情况来看,旋塞质量比较稳定。;该旋塞阀为天津庆隆石油机械厂生产。唯一的缺点是我们自己不能维修,旋塞损坏后须返回原厂维修。
4、压井节流管汇
公司进购了压力等级为35兆帕的压井节流管汇2套,其中有江苏盐城咸中石油机械厂一套、天津庆隆石油机械厂一套。用于大修作业或高压力系数的试油井、措施井作业。
反洗井:油管放空,从套管内注入高压水,液压经上反洗套3的水槽流入,经内外中心管环空作用于上活塞12,推动上活塞下行,液体便经下反洗套13的孔眼流出,形成反洗回路,可完成反洗井作业。
解封:上提管柱。上接头1、中心管9一起上行,其余部分依靠胶筒与套管的摩擦力不动,上接头1、中心管9继续上行,锁套4带动锁环压迫锁扣指,锁套4和锁环松开,胶筒依靠自身反弹力收回,封隔器解封。
253丢手头大港经使用多年证明其结构合理、丢手可靠、打捞简单。
①结构:由上下接头、中心管、调节环、隔环、胶皮、锥体、扶正块总成、丢手头总成等组成。
②工作原理

抽油井口密封装置

抽油井口密封装置

说明书摘要抽油井口密封装置。

主要解决现有井口密封装置更换填料费时费力、密封及调偏效果差、润滑不到位摩擦力大的问题。

包括压帽,球阀法兰连接法兰连接套,法兰连接套螺纹连接下压帽,法兰连接套和下压帽内有球体密封连接调偏球,调偏球上端螺纹连接压帽,压帽与光杆之间有防尘圈,调偏球内表面上端有锥形内腔,调偏球的锥形内腔连接锥形填料,锥形填料上端有润滑油通道,锥形填料上端连接平垫、压盖,压帽与调偏球螺纹连接之间的空间为润滑油室。

该抽油井口密封装置具有清蜡阀芯不易脱落,密封性能好,更换填料效率高,光杆同轴度好,连续润滑,能耗低的特点。

摘要附图权利要求书1、抽油井口密封装置。

包括压帽(2),其特征是:球阀(13)法兰连接法兰连接套(8),法兰连接套(8)螺纹连接下压帽(7),法兰连接套(8)和下压帽(7)内有球体密封(6)连接调偏球(5),调偏球(5)上端螺纹连接压帽(2),压帽(2)与光杆(1)之间有防尘圈(9),调偏球(5)内表面上端有锥形内腔,调偏球(5)的锥形内腔连接锥形填料(4),锥形填料(4)上端有润滑油通道(12),锥形填料(4)上端连接平垫(10)、压盖(3),压帽(2)与调偏球(5)螺纹连接之间的空间为润滑油室(11)。

说明书抽油井口密封装置技术领域:本实用新型涉及油田采油领域抽油机所用的井口密封装置,既抽油井口密封装置。

背景技术:抽油机井口密封装置是采油的重要设备,现有的抽油机采油井口主要由下法兰、清蜡阀门及防喷盒等组成。

清蜡阀门主要作用是在更换填料时或光杆断裂时关闭井口;防喷盒主要解决与光杆密封盒调偏作用;现有的防喷盒一般内腔是偏心圆柱形,这样就造成更换填料时费时费力,密封及调偏效果差的问题,不具备连续、全方位润滑抽油杆和填料的功能,光杆运动时摩擦力大,磨损严重,能耗高。

实用新型内容:为了解决现有井口密封装置更换填料费时费力、密封及调偏效果差、润滑不到位摩擦力大的问题,本实用新型提出抽油井口密封装置,该抽油井口密封装置具有阀芯连接可靠,密封效果好、更换填料效率高,润滑全面,光杆和填料之间摩擦力小,能耗低的特点。

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v ———光杆运动速度 ,m / s; 如上所述 ,要准确地确定摩擦力 ( F ) 或摩擦 功 (ΔP ) 很难 ,目前只能靠实验或实测 ,理论计算 方法只作概略估计或定性分析之用 。橡胶类密封 材质对盘根耗能影响甚大 ,目前江苏油田试采二 厂主要采用此类盘根 ,有关实验数据表明 ,只改变 摩擦性质的情况下 ,所测得数据如表 2所示 。
1 井口润滑装置的研制
有资料 表明 [ 1 ] , 在保证井口密 封的条件下 , 不同的密封材料、不同的润滑剂 ,对光杆与盘根密 封摩擦所损耗的功率的影响有较大 差别 (如表 1 所示 )。
研究结果表明 ,不同的填料在相同的井况下 , 所消耗的功率不一样 ,但不管什么样填料的盘根 , 在湿润滑条件下 耗能都明显小于 干摩擦下的耗 能 ,基于这样的认识 ,根据油井生产情况自行研制 油井井口润滑装置 。 1. 1 常规井口盘根盒的工作状态
表 2 实验室测密封耗功数据
填料 测试值 测量值
耐油橡胶 平均值 测量值
聚氨酯橡胶 平均值
功率 / kW
干摩擦 0. 54; 0. 49; 0. 60; 0. 45
0. 52 0. 39; 0. 32; 0. 33; 0. 28
0. 33
水润滑 0. 272; 0. 324; 0. 339; 0. 355
1实验井实测密封耗功数据填料功率kw测试值干摩擦水润滑耐油橡胶氨酯橡胶膨胀石墨碳素纤维测量值63平均值71测量值095平均值101测量值112平均值122测量值051平均值052盘根盒与光杆处摩擦力可按下式计算摩擦系数主要密封圈材质与密封圈型式影响变化范围较大
第 12卷第 3期
小型油气藏 Sm all Hydroca rbon R ese rvoirs
0. 79; 0. 97; 0. 45; 0. 63 0. 71
0. 087; 0. 107; 0. 111; 0. 095 0. 101
0. 119; 0. 130; 0. 115; 0. 112 0. 122
0. 038; 0. 055; 0. 066; 0. 051 0. 052
盘根盒与光杆处摩擦力可按下式计算 [1 ] : F = 9. 8fKлd h1 p
2 现场试用及效果分析
2. 1 井口润滑装置的安装工艺 井口润滑装置如图 1所示 。安装时 ,停机、关电能。有数据 表明 ,机采系统占生产耗电的 52. 18% 。随着节 能工作的开展和研究的深入 ,作为机采系统耗能 的一部分 ,盘根盒功率的损失日益突出 。以盘根 盒的密封装置结构型式 、密封材料 、润滑条件和填 料压盖加载力作为研究对象 ,目的是降低功率消 耗 ,提高系统效率 。但由于井口装置受环境影响 , 或材料本身在塑造性 、密封性 、耐用性 、经济性等 方面的欠缺 ,加上其它因素 ,目前此项工作大多仅 限于实验室阶段或局部尝试性阶段 ,没有得到推 广应用 。
2007年 9月
油井井口润滑装置的研制与应用
沈晓翔 徐国发 严庆雨
(江苏油田分公司 试采 二厂 ,江苏 金湖 211600)
摘要 :抽油机工作时 ,光杆与盘根盒中填料相对运动产生摩擦 ,有功率损失 。通过自行研制的 油井井口润滑装置 ,将机油不断渗进盘根 ,改变其与光杆间摩擦性质 ,降低摩擦系数 ,提高润滑 性能 ,达到节能降耗的目的 ,而且不改变原先井口盘根盒的密封性 。通过现场实践进一步改进 与完善 ,使结构更加紧凑 、安装方便、操作简单 ,平均节电率在 5%以上 ,该装置已获国家专利。 关键词 :抽油机 井口装置 密封 节能 效率
盘根盒密封属于接触密封 ,接触密封 的接触 力使密封件与被密封面接触处产生摩擦力 ,一般 说来 ,接触力随着工作压力 、压缩量 、密封材质 、材 料硬度 、接触面积等的增加而增大 ,随运动速度 、
温度等提高而减少 。 表 1 实验 井实测密封耗功数据
填料 测试值
功率 / kW 干摩擦
水润滑
测量值 耐油橡胶
0. 323 0. 222; 0. 289; 0. 277; 0. 237;
0. 256
在实验室情况下 ,耐油橡胶平均减少功率为 37. 8% ,聚氨酯橡胶平均减少 功率为 7. 4%。耐 油橡胶摩擦系数在干摩擦与湿摩擦情况下都大于 聚氨酯橡胶 ,节电空间较大 。 1. 2 井口润滑装置的设计原则与功能
该式是在正常情 况下 (悬绳器 、盘根盒与井 口在同一直线上 )摩擦力的计算 公式 ,如果抽油
3修改日期 : 2007 - 06 - 15 作者 简 介 : 沈 晓 翔 ( 1957 —) , 高 级 工 程 师 , 电 话 : 0514 86741231 ,电子信箱 : shenxx@ joeco. com. cn。 新技术推广项目 :江苏石油勘探局 (J T 05003)
式中 F ———摩擦力 ,N; F ———摩擦系数 ,主要密封圈材质与密封 圈型式影响 ,变化范围较大 ; K ———系数 , V型夹织物圈取 K = 1. 59,其 它密封圈取 K = 1; d ———光杆直径 , m ; h1 ———密封有效高度 , m ; p ———密封处的工作压 力 ,即井 口油管压 力 , Pa;
在保证井口密封的前提下 ,尽量利用 现有盘 根盒部件 ,设计有一定容量的装置以便对其填料 进行润滑 ,减少摩擦系数 ,达到节能的目的 ; 并且 操作方便 、安全可靠 。
井口润滑装置具有 3个功能 : 能够对 盘根盒 进行润滑 ,减少磨擦力 ; 便于定期清理从盘根盒漏 进润滑装置的原油 ; 防止抽杆上行过程中润滑剂 附着在抽杆上并飘落井场。
第 12卷第 3期 沈晓翔等 . 油井井口润滑装置的研制与应用
·73·
机安装不对中 ,光杆与盘根盒的摩擦力将成倍增 加 。摩擦系数 f受多种因素影响 ,变化范围很大 。
根据功率的定义 ,盘根盒功率损失的 计算公 式如下 :
ΔP = F v/ 1000 式中 F ———摩擦力 , N ;
平均值 测量值 聚 氨酯橡胶 平均值 测量值 膨胀石墨 平均值 测量值 碳素纤维 平均值
1. 97; 1. 51; 2. 50; 2. 05 2. 01
1. 85; 1. 27; 2. 06; 1. 58 1. 69
0. 31; 0. 29; 0. 28; 0. 29 0. 29
0. 127; 0. 107; 0. 061; 0. 089 0. 096
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