全位调偏盘根盒的研制与应用
添加时间:2015/11/23 10:01:35    摘抄:www.aosailuo.com.cn

  摘要:通过对国内各油田盘根盒现场使用情况进行调研,发现常用盘根盒,结构存在缺陷,密封性能差,为此进行了全位调偏盘根盒的研制。应用表明,该调偏盘根盒具有结构简单、密封可靠、使用寿命长的特点。

  关键词:全位调偏盘根盒;结构;应用;效果

  1、盘根盒的现状调查

  目前国内各油田大多数采用有杆泵抽油机这种方式开采原油,在抽油井井口,必须使用机械动密封即盘根盒来实现光杆的密封。普通盘根盒在井口安装完毕后与井口中心线相对固定,无法横向调整,理论上要求光杆与盘根盒同心,但由于抽油机安装误差及油井投产后受各种不稳定因素影响,大部分油井抽油机悬点与井口中心很难保证同心,造成盘根与光杆发生偏磨,轻则盘根使用寿命缩短,重则光杆与“格兰”相磨,俗称吃光杆,使密封快速失效导致原油泄漏。

  2 0 0 2 年上半年,河南双河油田双河区15口井平均盘根更换周期仅有12天,全年采油一厂由于盘根密封失效及停抽更换盘造成的原油损失约为 820 t,同时由于原油外泄,在不同程度上造成了环境污染和赔产损失 ( 2002 年上半年25 %的赔产是因盘根盒不密封所造成的),更为严重的是,光杆偏磨会造成杆管断脱,带来不必要的修井作业。

  针对普通盘根盒易偏磨又无法调偏这一缺点,生产技术人员采取了多种改进措施,目前国内在用的有球面结构的可调偏调斜井口光杆密封器、由对称设计的凹轮实现调偏的抽油机井井口调偏装置。它们虽然都能在一定程度上起到调偏的作用,但具有结构复杂、难以加工制造、调偏操作难度大、工作可靠性差等明显的缺点,前者采用了球面密封的方式,装配太紧时不易自动调偏,球面及盘根还均易磨损,极易导致密封失效,装配太松时又会造成密封失效,所以使用效果不太理想。

  后者安装在光杆密封器下方,通过调整调偏凹轮来调整光杆的位置,强制光杆居中,在抽油过程中光杆在凹轮处弯曲,光杆易断裂,使用寿命大大缩短,另外杆柱过重时很难保证井口调偏装置的可靠性。

  2、全位调偏盘根盒的结构设计及安装

  从尽可能增大调偏距、结构简单、使用方便等要求出发,笔者根据理论分析,结合多年来的现场经验研制了全位调偏盘根盒 (图1 )。全位调偏盘根盒主要由盘根压帽1、加力杠2、盘根压套3、盘根盒4、盘根5、支撑垫6、调偏压帽7、石棉垫8、连接套9 等配件组成,

  盘根盒可以在调偏压帽内作径向移动,通过调整它们的中心偏移量来实现盘根盒的调偏,合理设计盘根盒与调偏压帽的结构尺寸,可以达到 3Om m 的油管内孔与光杆直径差值这一极限偏移量。盘根压帽与盘根盒的连接丝扣设计得比较长,可以通过控制它们的连接长度来调整补偿盘根的磨损及盘根的加人数量,同时,在盘根盒下端及连接套上端制作了几道水线,使石棉垫的密封作用得到加强。

  当全位调偏盘根盒安装好后,调偏压帽暂时不上紧丝扣,盘根盒可以在连接套上自由径 向移动,试抽过程中,若抽油机悬点与井口中心不在同一垂线上,抽油机带动光杆,光杆再径向推动盘根盒作水平方向上的调整,使盘根盒自动适应光杆的偏移量,此时紧固调偏压帽后即可保证光杆与盘根盒同轴心,光杆与盘根盒不发生偏磨。

全位调偏盘根盒结构
  图 1 全位调偏盘根盒结构

  在连接套与大四通上端油管扣连接紧固后,首先将调偏压帽旋转到盘根盒还能自由移动的位置,再向盘根盒内装入适量盘根,保证放入压套后还有足够的调整空间,通过加力杠旋转盘根压帽,将其与盘根盒连接在一起,从而将盘根压紧于盘根盒与光杆的环形空间内,然后启动抽油机,让光杆上下往返1一2 次,最后在下冲程停下抽油机,待平衡块稳定于下死点后彻底上紧调偏压帽,就可开抽生产。

  正常生产一段时间后,盘根在与光杆的反复摩擦下必然会产生一定的磨损,通过加力杠转动盘根压帽调整盘根的压紧程度;如果发现出现一定偏磨时,可以停抽,待平衡块稳定于下死点后拧松调偏压帽,然后进行调偏操作。

  3、现场应用及效果

  2002年下半年,全位调偏盘根盒在河南油田采油一厂对井口和悬点偏差较大的10口井进行了试用。试用前,10口井平均12天更换一次盘根。使用全位调偏盘根盒后,平均58 天更换一次盘根,较以前延长了46天,减少因管杆断脱造成的维护性作业 12 井次。

  10口井的现场应用表明,全位调偏盘根盒具有结构简单、安装方便、容易调偏、工作可靠等优点,能有效地避免因光杆偏磨而导致的原油漏失、环境污染、土地赔偿,大大降低了光杆的断脱率,延长了光杆使用寿命,减少了维护性作业井次,降低了作业成本及采油队管理成本,产生了较好的经济效益。

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