滑套式光杆密封器的研制及应用

滑套式光杆密封器的研制及应用
摘要：随着油田的发展，抽油机井的设备在不断更新，盘根盒作为密封井口是现场防止井口漏油的唯一装置，其密封效果的好坏对抽油机的正常、安全、环保生产起着重要的作用，盘根的主要成份为橡胶，依靠轴向受力压缩发生径向膨胀，从而达到密封的目的，盘根使用过程中，当磨损量超过一定值时需更换盘根，由于操作空间狭小，很难快速的将其完全取出，但其主要密封部件--盘根的不易取出是一个普遍性的问题。

存在着操作时间长、易砸伤手、易产生碎块，碎块清理不易的缺点。

针对以上问题，本着简单、实用、有效的原则，所研制出的滑套式光杆密封器，具有成本低、操作时间短、劳动强度小、盘根取出完全的特点，经现场应用证明，大大减少了出砂井砂卡几率，达到了提高采油时率，取得了较好的使用效果。

关键词：抽油机井套滑式研制应用
abstract: with the development of oilfields, pumping equipment constantly updated, stuffing box seal wellhead is the scene as the only device preventing wellhead oil leakage, the sealing effect of oil pumping unit is normal, safe, environmentally friendly production plays an important role, the packing prepared mainly rubber, rely on axially loaded compression radial expansion, thus achieve the purpose of
sealing, packing in the use process, when the wear amount exceeds a certain value for replacement of packing, due to the operation space is small, it is difficult to quickly be removed entirely, but the main sealing parts -- a disk root is not easy to take out is a universal problem. there is a long operation time, easy to hurt hand, easy to produce fragments, fragments can not be cleaned easily. in view of the above problems, in a simple, practical, effective principle, developed by a sliding sleeve type polished rod sealing device, has the advantages of low cost, short operation time, small labor intensity, packing out completely characterized, by field application proves, greatly reducing the sand sand blocking probability, to enhance oil production rate, good effect has been achieved.
key words：pumping well；cover sliding type；development；application
中图分类号：te931.2
1、原盘根取出方法
盘根盒已经发展了很多种变型，究其本质，密封部分没什么变化，以现场应用最多的光杆密封器盘根盒为例，密封部分基本构造由上而下包括盘根盒压帽、上格兰、盘根盒主体、下格兰，盘根坐于主
体与光杆的环形空间中，上下分别是上格兰、下格兰。

工作原理为盘根压缩密封。

盘根的主要成份是橡胶，形状是环形，使用前按盘根盒旋转方向割有45度斜口，方便加入及在使用过程中沿压帽旋转方向压紧。

盘根盒在正常使用中依靠盘根盒压帽旋转所施加的向下压力，使盘根轴向压缩，从而发生径向膨胀，密封光杆与盘根盒之间的环形空间，达到密封井口、防止井内液体沿光杆向外泄漏的目的[2]。

盘根经过长时间的使用，必然出现磨损，产生缝隙，油气从缝隙中渗出，导致漏油，这就需要更换盘根。

按照标准操作规程，利用起子插入切口向上撬来取出盘根，由于操作空间狭小，盘根越往下，越不易取出,特别是最下端的盘根，盘根切口很难找到，加之越往下力臂越短，使盘根很难取出，现场为了能够将盘根取出，多用起子和榔头配合，将盘根截断，再分段取出，该操作方法操作时间长，操作不规范，工作强度大，易砸伤手，且产生盘根碎块，碎块清理不易，一旦清理不净，盘根与下格兰及下格兰与盘根盒主体之间产生缝隙，则需要再次更换盘根，不利于提高采油时率，尤其对于出砂井来说，由于出砂井油流中有大量的砂粒，一旦停井，砂粒沉积，易造成砂卡事故，现场对此类井的停井操作有着严格的规定，对操作时间严格限制，而对于更换盘根来说，由于盘根取出困难，很难在规定的时间内完成，这就容易造成砂卡，而一旦砂卡，就需要洗井甚至修井作业，从而造成成本上升，产量下降。

以我区为例，在
2011年度，由于砂卡而上修井作业的井有10口之多，这其中由于停井时间长导致砂卡的井约占80%。

2、滑套式光杆密封器的结构及原理
在普通井口密封器的两胶皮闸门以上，设计了一个轴向上可上下移动的滑套，从而可大大缩短取旧盘根的时间。

加盘根操作时，卸掉盘根盒后，左旋滑套，使滑套向下运动，使旧
盘根全部外露，可很方便的取出旧盘根，然后再右旋滑套，滑套上移，使滑套与中心管、格兰形成加新盘根所需要的环形空间，加入新盘根即可。

3、现场应用
在现场应用过程中，选取相同型号盘根盒，统计原操作规程和使用滑套式光杆密封器取出盘根时间，数据如表一：
表1 使用滑套式光杆密封器前后更换盘根时间表
从上表可知，按原操作方法，取出盘根须38分钟左右，其中两口井的取出盘根时间高达40分钟以上，而使用滑套式光杆密封器，只需5-6分钟。

更换盘根时间则由50分钟左右缩短至15分钟以内。

五、经济效益
一口抽油机井按平均日产油量3吨计算，则一分钟产油量为3（吨）÷1440（分钟）=0.002（吨/分钟），使用滑套式光杆密封器更换盘根一井次缩短时间为35分钟，则一井次减少原油损失为0.002（吨
/分钟）×35（分钟）=0.07（吨），石油价格按3000元/吨计算，一井次就可减少原油经济损失为0.07×3000=210（元）。

一口井每年加盘根按6次计算，则一年一口井可减少原油经济损失为210×6=1260（元），我区现有抽油机井200余口，如若全部更换为滑套式光杆密封器，则年可创效1260×200=252000（元）。

4、结论
滑套式光杆密封器的现场应用表明，此装置达到了设计目的，能够在较短的时间里取出盘根,其具有如下优点:
1、加盘根所需操作时间短，为正常取盘根时间缩短80%以上。

从而减少停井时间，提高油井生产时率，降低了出砂井砂卡的几率。

2、盘根取出完全，不会产生不易取出的碎块，盘根取出后直接即可加新盘根，不用清理下格兰。

3、结构简单,制造容易, 成本低。

4、劳动强度小。

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。