賈桂君（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒的應(yīng)用

賈桂君（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒在眾多的同類產(chǎn)品中，具有獨(dú)特的多級(jí)密封的功能，具有密封效果好，盤(pán)根使用壽命長(zhǎng)，解決了油田現(xiàn)有裝置的密封周期短、耗能大的問(wèn)題，有效地提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有十分重要的環(huán)保效益。

節(jié)能 密封 防噴盒 應(yīng)用 效益

隨著油田的持續(xù)開(kāi)采，綜合含水不斷上升，目前高達(dá)90%以上，從而造成抽油機(jī)井光桿腐蝕的速度日益加快，影響防噴盒的密封性能，另外由于井筒中原油的含水量大，本身也加大了防噴盒的密封難度。這兩方面的原因，導(dǎo)致了采油崗位工人頻繁的更換防噴盒里的密封圈，來(lái)確保其不漏油，保證油井的正常生產(chǎn)。目前油田使用的普通防噴盒，耗能大、密封周期短、易漏油給油井周圍造成了環(huán)境污染，增加了原油的開(kāi)采成本。而且由于頻繁的停機(jī)更換防噴盒的密封圈，影響了抽油機(jī)井的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)率，增大了采油崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，油田需要一種既節(jié)能且密封性好的多功能防噴盒，以便適應(yīng)目前油田生產(chǎn)及節(jié)能降耗提高經(jīng)濟(jì)效益的需要，節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒就是這樣一種裝置。

1 節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[1]

防噴盒是井口密封裝置，其作用[2]就是防止原油外漏，防止井噴，避免環(huán)境污染，節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒是針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行了改進(jìn)，與普通的相比具有以下特點(diǎn)：

1）節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒設(shè)計(jì)了“和尚頭”和壓帽裝置

工作原理是在抽油機(jī)井光桿井口不十分對(duì)中的情況下，可調(diào)節(jié)盤(pán)根桶進(jìn)行橫向0.1～2cm擺動(dòng)以便和光桿對(duì)中，方便在盤(pán)根桶里加密封圈，使之達(dá)到更好的密封效果，

2）和尚頭里鑲嵌了唇式密封圈

工作原理是抽油機(jī)井正常生產(chǎn)時(shí)，抽油泵在上沖程時(shí)抽吸油井的油液流向井口，此時(shí)帶有0.5～2.0MPa壓力的油液會(huì)作用在唇式密封圈上，唇式密封圈在油液壓力的作用下自動(dòng)和光桿漲緊，達(dá)到密封的作用。抽油泵在下沖程時(shí)因?yàn)闆](méi)有油液的壓力，唇式密封圈自然的和光桿抱緊，進(jìn)行接觸性密封。以上稱之為防噴盒的第一級(jí)密封。

3）盤(pán)根桶設(shè)計(jì)為錐型[3]

盤(pán)根桶設(shè)計(jì)成，上口直徑為55mm，下口為52 mm，長(zhǎng)為125mm的錐型桶，而普通防噴盒上下均為55mm的125mm長(zhǎng)的圓形盤(pán)根桶。此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：盤(pán)根桶里的密封圈在抽油機(jī)井生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨損后，密封性能要下降，這時(shí)采油崗位工人是通過(guò)再擰幾扣防噴盒壓蓋的方式來(lái)壓緊盤(pán)根桶里的密封圈，達(dá)到密封的作用，我們把盤(pán)根桶設(shè)計(jì)成錐型的，就更有利于密封圈進(jìn)行密封。因?yàn)楸P(pán)根桶上口大下口小，盤(pán)根桶里的密封圈在縱向上，至上向下的移動(dòng)的同時(shí)，橫向上和光桿更好的抱緊，達(dá)到密封的作用，以上我們稱之為第二級(jí)密封。普通防噴盒只有這一道密封。

4）防噴盒壓蓋上鑲嵌了兩道唇型圈

工作原理是在油液突破第一、第二道密封后，油液進(jìn)入了盤(pán)根桶里，當(dāng)抽油泵抽吸油液的過(guò)程中，盤(pán)根桶里的油液可能向上流出防噴盒，這時(shí)防噴盒壓蓋上的兩道唇型密封圈開(kāi)始工作（工作原理和第一級(jí)密封一致），繼續(xù)阻擋油液流出防噴盒，以上稱之為第三級(jí)密封。目前油井使用的普通防噴盒沒(méi)有此設(shè)計(jì)。

5）漏斗型盤(pán)根壓蓋

儲(chǔ)存機(jī)油，壓緊盤(pán)桶里密封圈，同時(shí)在壓蓋上增設(shè)單向注油閥的結(jié)構(gòu)，利用單向注油閥往儲(chǔ)油腔內(nèi)注機(jī)油，通過(guò)儲(chǔ)油腔內(nèi)的機(jī)油能使第一級(jí)、第二級(jí)的密封圈有一定的張力，由此提高耐油密封圈的密封效果，同時(shí)減小密封圈與光桿之間的摩擦力，從而達(dá)到抽油機(jī)節(jié)電的良好效果。

2 應(yīng)用效果

節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒因?yàn)椴捎昧艘簤菏矫芊猓ǖ谝患?jí)和第三級(jí)）與機(jī)械式密封（第二級(jí)）相結(jié)合的方式，進(jìn)行彈性式密封，所以在油田的使用中，收到了較好的節(jié)能效果，現(xiàn)場(chǎng)安裝了50多口，我們對(duì)早期安裝的4口井進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 與普通防噴盒對(duì)比表

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

2.1.1 節(jié)電效果

應(yīng)用節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒后，單井平均日節(jié)電5kWh，按此計(jì)算1年可節(jié)電1800kWh。若按更換100口井計(jì)算，1年就可節(jié)電1.8×105kWh，按1kWh0.58元算，1年可節(jié)約10.3萬(wàn)元的費(fèi)用，效益非?？捎^。

2.1.2 增加了抽油機(jī)井運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)率

普通防噴盒的密封周期平均為2個(gè)月，而節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒密封周期平均為8個(gè)月，延長(zhǎng)了6個(gè)月。節(jié)約了抽油機(jī)井停機(jī)更換盤(pán)根的時(shí)間，增加了抽油機(jī)井實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)率，為原油的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)起到了添磚加瓦的作用。

2.2 社會(huì)效益

密封周期的延長(zhǎng)，密封性能的加強(qiáng)，大大的減少了采油崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了因防噴盒漏失對(duì)油井井場(chǎng)及周圍環(huán)境的污染。

3 結(jié)論

1）節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒與普通盤(pán)根盒相比，由于增加了多級(jí)密封裝置，密封性能好，大大延長(zhǎng)盤(pán)根的密封周期，減少了崗位工人換盤(pán)根的次數(shù)，不僅提高了抽油機(jī)井的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)率，而且減低了材料消耗。

2）防噴盒壓蓋與光桿接觸的孔內(nèi)置有防塵密封圈防止沙塵進(jìn)入該防噴盒內(nèi)磨損盤(pán)根，而且增設(shè)了單向注油閥，往儲(chǔ)油腔內(nèi)注入機(jī)油，使密封圈有一定量的張力，密封效果更佳，同時(shí)降低了密封圈與光桿之間的摩擦力，減少了盤(pán)根的磨損，達(dá)到抽油機(jī)節(jié)電的效果。

3）節(jié)能型多級(jí)密封防噴盒通過(guò)在油田的應(yīng)用，見(jiàn)到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，充分表明其密封性能好，盤(pán)根使用壽命長(zhǎng)，能耗低，具有在油田廣泛推廣應(yīng)用的價(jià)值。

[1]李世慈,費(fèi)鴻學(xué).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:人民教育出版社,1980.

[2]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社, 1989.

[3]羅英俊,萬(wàn)仁溥,采油技術(shù)手冊(cè)[M].北京:石油化學(xué)工業(yè)出版社,1977.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.09.013

2012-06-28）

賈桂君，工程師，1982年畢業(yè)于大慶石油學(xué)校，從事采油工程專業(yè)，E-mail：jguijun@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，163000。