摘要：隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，各種采油方式的不斷增加，特別是井口偏移大、磨損大、盤(pán)根密封短給油井井口密封工藝帶來(lái)很大困難。為了克服偏磨嚴(yán)重，密封時(shí)間短的工藝技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種適合各種偏移量大、摩擦嚴(yán)重、密封時(shí)間短的多功能密封裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，密封時(shí)間超長(zhǎng)，適應(yīng)性廣，能夠?qū)崿F(xiàn)不停井加盤(pán)根的同時(shí)，也能完全滿足各種疑難井及普通井生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：任意角度;防斷桿;自動(dòng)封井

前言

隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，各種采油方式的不斷增加，對(duì)井口密封裝置的要求也不斷提高，特別是井口偏移大、磨損大、盤(pán)根密封短給油井井口密封工藝帶來(lái)很大困難。目前各大油田使用的井口密封裝置都是強(qiáng)行調(diào)整光桿角度，使其對(duì)中生產(chǎn)管柱，部分使用調(diào)偏裝置但是不能解決摩擦問(wèn)題，使得光桿與密封裝置摩擦仍然存在，另外目前井口密封裝置的密封材料主要是橡膠盤(pán)根，對(duì)于井況差井更換頻率大、停井時(shí)間長(zhǎng)、加盤(pán)根費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加了一線員工工作難度同時(shí)也停井產(chǎn)量影響。為了克服目前各大油田生產(chǎn)中油井井口密封裝置存在的光桿偏移量大、偏磨嚴(yán)重，密封時(shí)間短的工藝技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種適合各種偏移量大、摩擦嚴(yán)重、密封時(shí)間短的多功能密封裝置。

技術(shù)分析

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

此裝置主要由四部分構(gòu)成：滑輪導(dǎo)向動(dòng)力裝置、大偏角連接裝置、 淸蠟密封閘門(mén)、密封器、保護(hù)裝置、斷桿封井器等組成。

2、工作原理：

任意角度自動(dòng)對(duì)中防斷桿自動(dòng)封井裝置主要是通過(guò)調(diào)偏裝置連接上下滑輪導(dǎo)向動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)錯(cuò)位或井口下沉導(dǎo)致光桿與井口不對(duì)中偏磨問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)調(diào)偏裝置的上下2組8個(gè)滑輪對(duì)光桿進(jìn)行扶正，把原來(lái)的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，極大降低磨阻的同時(shí)，增加了調(diào)偏角度，在兼顧普通盤(pán)根的同時(shí)還通過(guò)井口密封器側(cè)面增加了顆粒添加接口，可以實(shí)現(xiàn)不停井加盤(pán)根功能，此井口密封裝置還改進(jìn)了封井裝置工藝，采用齒輪傳動(dòng)工藝，通過(guò)單向控制就可實(shí)現(xiàn)停井密封功能，操作方便可靠，對(duì)比普通盤(pán)根盒雙向調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力，具有極大優(yōu)越性。

3、主要技術(shù)參數(shù)：

（1）盤(pán)根盒高度：495mm-550mm（可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)）

（2）適宜溫度：-42οC—120℃

（3）盤(pán)根盒：根據(jù)井況需求可加工各種需求尺（22mm/28mm/32mm光桿）

（4）偏移角度：可適應(yīng)各種小于25°偏角井，

（5）連接方式：可加工卡瓦接頭或者油田通用的2.5寸公扣。

（6）盤(pán)根：可加入碎料盤(pán)根或油田通用盤(pán)根、報(bào)廢用三角帶等

（7）滑輪及組件：采用標(biāo)準(zhǔn)號(hào) GB 699-88 45#鋼熱處理，硬度要求為HRC55～58，屈服強(qiáng)度≥355MPa

（8）密封腔內(nèi)徑：55mm*150mm（油田通用盤(pán)根）4、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：

4、優(yōu)點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)的調(diào)偏裝置通過(guò)球頭來(lái)調(diào)節(jié)徑向偏角，可以自適應(yīng)光桿或井口偏移方向，避免了人為外力調(diào)整光桿偏移量，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)偏功能，由于此球頭設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)最大偏移角度為25°，有效偏移角度可以達(dá)到21°左右，大大提高了使用范圍;

（2）設(shè)計(jì)的滑輪導(dǎo)向裝置主要通過(guò)球頭上下兩組定滑輪（單組4個(gè)）可以保證不增加磨阻的前提下實(shí)現(xiàn)偏磨井光桿對(duì)中，同時(shí)在導(dǎo)向輪作用下，可以實(shí)現(xiàn)光桿一直在中心線上，這樣就徹底解決了偏磨井口、加盤(pán)根困難，頻繁加盤(pán)根等問(wèn)題;

（3）設(shè)計(jì)的防偏磨裝置主要通過(guò)球頭與上下兩組定滑輪協(xié)調(diào)作用，可以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，極大降低了摩擦系數(shù)的同時(shí)減少了光桿徑向摩擦力，特別是目前機(jī)械調(diào)偏，靠外力強(qiáng)行增加光桿偏移量（最大值19mm，解決最大偏移角度約10°），由于偏移角度方向與光桿位移方向不統(tǒng)一，不能很好解決對(duì)中問(wèn)題。但是防偏裝置通過(guò)球頭與導(dǎo)向滑輪共同作用，不僅減少了徑向磨阻、徑向偏移量的同時(shí)還增加了調(diào)偏角度可達(dá)到21°左右。

（4）由于調(diào)偏裝置的作用，此密封裝置可以實(shí)現(xiàn)加普通油田用盤(pán)根就可以延長(zhǎng)密封周期5倍以上，如果使用顆粒等特殊密封材料最多可以實(shí)現(xiàn)加盤(pán)根周期提高10倍以上。

（5）設(shè)計(jì)的斷桿防噴裝置，主要通過(guò)空心球與球坐密封原理來(lái)實(shí)現(xiàn)防噴功能，不影響油井正常生產(chǎn)的同時(shí)可以避免因光桿斷脫而造成環(huán)境污染。

（6）設(shè)計(jì)的封井閥裝置，主要是通過(guò)錐型齒采用齒輪傳動(dòng)工藝，通過(guò)單向控制就可實(shí)現(xiàn)停井密封功能，操作方便可靠，對(duì)比普通盤(pán)根盒雙向調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力，具有極大優(yōu)越性。

5、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：

目前此裝置在大慶油田、吉林油田應(yīng)用了大約3000多套，現(xiàn)場(chǎng)解決了井口不對(duì)中導(dǎo)致偏磨問(wèn)題和抽油機(jī)不對(duì)中導(dǎo)致偏磨問(wèn)題，應(yīng)用效果較好。

結(jié)論：

⑴該工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作可靠，易于加工。

⑵為解決因井口不對(duì)中而導(dǎo)致加盤(pán)根困難找到了一種解決途徑，為廣大科研工作者從另一個(gè)角度提供了解決問(wèn)題的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 萬(wàn)仁博，采油工程手冊(cè)，北京? 石油工業(yè)出版社，2000。

[2] 曲占慶，采油工程基礎(chǔ)知識(shí)，北京? 石油工業(yè)出版社2001

作者簡(jiǎn)介：馬雪良（1981.10-），男，大學(xué)本科，工程師，主要從事采油工藝技術(shù)研究。