偏心井口盘根盒密封圈腔体的改造
【摘要】目前油田上所使用的偏心井口光杆密封器是新疆油田公司机械制造总公司设计、制造的产品，在现场使用中存在着一定的弊端。根据偏心井口光杆密封器在抽油井上实际使用情况，结合偏心井口光杆密封器必须满足压力计下放测压的要求，在原偏心井口光杆密封器的基础上，对偏心井口密封器(盘根盒) 密封圈腔体进行设计改造，将原腰鼓状腔体设计改为圆柱形腔体设计，将原配套填加连续螺旋腰鼓状橡胶密封圈改为填加普通盘根。这样即保证了光杆的密封要求，又解决了连续螺旋腰鼓状橡胶密封圈易损、油井跑油难题;同时使用普通盘根可解决盘根的货源和储备问题，填加操作方便。该设计改造降低了员工劳动强度，降低了生产成本，减少了占产时率，增加了原油产量。
【关键词】偏心井;盘根盒;密封圈;腔体;设计;现场试验
目前油田上所使用的偏心井口光杆密封器(盘根盒) 是新疆油田公司机械制造总公司设计、制造的产品，该产品虽然满足了生产基本要求，但存在一定的弊端：橡胶盘根(密封圈) 易损且寿命较短，跑油严重;普通盘根盒盘根(密封圈) 填加不匹配，无法达到填加数量，给油井管理带来了难度，同时增加了员工劳动强度。为了有针对性地解决偏心井口盘根盒使用弊端，在不改变原主体结构的基础上，对偏心井口盘根盒密封腔做了相应的改造设计，有效地解决了偏心井口光杆密封器盘根易损、寿命短的难题。
1 光杆密封器
1.1 结构
偏心井口光杆密封器(盘根盒) 主要由胶皮闸门、偏心接头、密封圈腔体、密封圈(盘根)、压盖及压帽组成。目前与油田配套的偏心井口光杆密封器(盘根盒) 规格有Ø25 mm和Ø28 mm两种。
密封圈腔体分为两部分：一部分是承装盘根部分;另一部分是依靠压盖的配合挤压部分。两部分组合后形成完整的腰鼓状腔体空间，密封圈腔体结构示意图见图1。
1.2 特点
偏心井口光杆密封器(盘根盒) 是针对抽油井压力测试而设计的，有别于普通抽油井井口装置，它在保证光杆正常运动的同时，必须让出压力计下放空间。为此，偏心井口光杆密封器(盘根盒) 设计结构紧凑是它的一大特点，连续的螺旋腰鼓状橡胶密封圈是配套的密封件，填加和掏除可实现一次性连续。
1.3 存在的问题
偏心井口密封器在油区抽油井使用中存在的问题：①螺旋橡胶盘根在使用较短时间后因磨损无法恢复弹性，密封光杆跑油严重;②长冲程抽油机井盘根设计长度较短，易跑油;③在原螺旋橡胶盘根无法保证光杆密封的情况下改加普通盘根，但因盘根腔体是腰鼓型，只能在中部加2 个普通盘根，若多加将被压盖吃悼，会造成严重跑油，为此现场员工只能在底部和上部加手套、大布，因而增加了员工的劳动强度，又增加了占产时率;④由于盘根易损导致频繁更换，严重时每日更换一次，增加了员工劳动强度，同时跑油严重导致环境污染。密封器现场使用情况见图2。
2 设计改造
2.1 设计思路
根据偏心井口光杆密封器在抽油井上实际使用情况，结合偏心井口光杆密封器必须满足压力计下放测压的要求，在原偏心井口光杆密封器的基础上，对偏心井口密封器(盘根盒)密封圈腔体进行设计改造，将原腰鼓状腔体设计改为圆柱形腔体设计，将原配套填加连续螺旋腰鼓状橡胶密封圈改为填加普通盘根。这样即保证了光杆的密封要求，又解决了连续螺旋腰鼓状橡胶密封圈易损、油井跑油难题;同时使用普通盘根可解决盘根的货源和储备问题，填加操作方便。该设计改造方案降低了员工劳动强度，降低了生产成本，减少了占产时率，增加了原油产量。
2.2 结构设计
设计改造后的偏心井口盘根盒密封圈腔体主体与原盘根盒基本相同，由连接螺母、偏心器、盘根腔体组成，不同之处是将腰鼓状腔体设计改为圆柱形腔体设计;同时，另配套设计与普通盘根盒压盖相同尺寸的压盖。设计改造后的偏心井口盘根盒密封圈现场使用情况见图3。
3 现场试验
3.1 现场安装
(1) 腔体更换安装。按照不动管柱作业措施施工要求，将原盘根盒自连接螺母以上部分卸除，将设计改造后的偏心井口盘根盒密封圈腔体穿入光杆，依靠连接螺母对中连接固定到位，再将普通盘根盒压盖，原压帽依次安装到位即可。
(2) 盘根的填加更换。设计改造后的偏心井口盘根盒密封圈腔体盘根的填加、更换操作与普通盘根盒盘根的操作相同，按照《中国石油天然气股份有限公司企业标准——抽油井操作规程》的更换盘根操作规程进行操作。
3.2 试验效果
根据设计改造后的偏心井口盘根盒现场适用特点，结合作业区安装有偏心井口盘根盒的油井光杆密封实际情况，有针对性地对偏心井口盘根盒跑油严重井进行偏心井口盘根盒密封腔体改造设计应用试验。2006～2007 年分别在作业区T8085、80085、8966、80069、88004 井进行了试验，试验数据见表1、表2。
由试验数据可知，通过近3 年的试验，设计改造后的偏心井口盘根盒密封圈腔体较好地满足了油井生产，降低了员工劳动强度，减少了更换盘根占产时率。
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