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        多功能光桿井口密封器的研制與應(yīng)用

        2020-04-08 09:37:27易軍盧建強
        商情 2020年6期
        關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)效益

        易軍 盧建強

        【摘要】在油田開采過程中,90%以上使用抽油機設(shè)備生產(chǎn),井口光桿密封器是抽油機重要的附件之一,光桿與盤根之間長時間處于干式摩擦,時間一長就會發(fā)生斷脫泄漏,影響原油生產(chǎn),污染環(huán)境,多功能光桿井口密封器可以有效解決,具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會價值。

        【關(guān)鍵詞】光桿 密封器 環(huán)境污染 經(jīng)濟(jì)效益

        一、目前現(xiàn)狀

        中原在油田開采過程中,90%以上使用抽油機設(shè)備進(jìn)行開采,井口光桿密封器是抽油機重要的附件之一。抽油機工作時,光桿在抽油井口中做上下往復(fù)運動,兩者之間的密封問題主要由內(nèi)部裝有盤根的密封器來實現(xiàn)。而目前光桿與盤根之間是利用產(chǎn)出的原油在光桿上形成附著油膜對摩擦面進(jìn)行潤滑。由于油田處于開發(fā)中后期,原油含水不斷升高,產(chǎn)液間隙延長,油膜很難附著在光桿上,光桿與盤根之間長時間處于干式摩擦,加速了抽油光桿和盤根的磨損。同時,由于抽油機安裝誤差和井況影響,使光桿發(fā)生偏磨,也加速了盤根和光桿的磨損。光桿磨損腐蝕后負(fù)荷的不斷變化增大時容易導(dǎo)致光桿斷脫,發(fā)生井噴、漏油事故。濮城油田有180多口(低產(chǎn)、低能、高含水)井平均盤根使用壽命為1-3天,光桿密封器盤根磨損或光桿斷脫發(fā)生泄漏,不但污染環(huán)境,影響原油生產(chǎn),而且增加工人的勞動強度。如何延長油田開發(fā)后期密封器盤根的使用壽命,防止光桿斷脫后發(fā)生泄漏事故,成為采油生產(chǎn)的重要課題。

        二、特點

        充分利用現(xiàn)有的成熟技術(shù),結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、密封可靠,安裝、操作簡單方便,不但實現(xiàn)了對光桿進(jìn)行連續(xù)性強制潤滑和扶正,同時還實現(xiàn)了光桿斷脫后,對密封器的迅速自動封堵多功能井口密封器。新式密封器既延長了盤根和光桿的使用壽命,又防止了光桿斷脫造成的井噴事故的發(fā)生。適用于各種型號的游梁式抽油機光桿密封器,具有較大的推廣價值。

        三、創(chuàng)新點

        裝置由光桿密封器本體1、井口柱塞式加藥泵2、潤滑扶正塊3、防噴器16、盤根10、光桿5等部件組成(圖1),在本體的管壁上設(shè)有過油通孔6,在過油通孔6相對應(yīng)的光桿上套有潤滑扶正塊3;過油通孔3通過高壓軟管7與井口柱塞式加藥泵2、機油桶連接8;密封器中心孔下部設(shè)有半圓型腔體18,半圓型腔體18上部設(shè)有凹型密封座;防噴器16呈圓管形,一端向下傾斜一定角度焊接在光桿密封器1下端外圍上,其中心孔與半圓型腔18體連同。

        所述的潤滑扶正塊3為鉛青銅(ZQP630)制造的空心管狀體,其外管壁圓周中間設(shè)有梯形油槽,梯形油槽9底部中間均布有過油孔。

        所述的防噴器16上端設(shè)有與其螺紋配合的壓帽15,壓帽內(nèi)周設(shè)有彈簧腔,腔內(nèi)設(shè)有螺旋彈簧19,彈簧19之下設(shè)有鋼球或非金屬球17。

        四、工作原理

        抽油機運行時,光桿5帶動方卡子14做上下往復(fù)運動,反復(fù)撞擊井口柱塞式加藥泵2的撞擊桿13,帶動井口柱塞式加藥泵2工作,加藥泵2將機油桶8內(nèi)的機油通過高壓軟管7、過油通孔6、梯形油槽9、過油孔10壓入潤滑扶正塊3的內(nèi)腔,對往復(fù)運動的光桿5消耗的機油進(jìn)行補充,實現(xiàn)連續(xù)潤滑。同時鉛青銅(ZQP630)制造潤滑扶正塊3對上下往復(fù)運動光桿5進(jìn)行扶正,防止其偏磨;當(dāng)油井在生產(chǎn)中光桿斷脫時,光桿的一半掉進(jìn)井筒里,一半被抽油機提出井口,此時密封器16的鋼球17被彈簧19推出,被油流推到凹型密封座18上,油就不能外噴,防止了因井噴造成的惡性事故,保護(hù)了自然環(huán)境。

        五、應(yīng)用情況

        通過多次試驗、改進(jìn)、完善,設(shè)計了抽油機多功能光桿密封器,在有關(guān)部門的大力支持下,在濮城油田問題較嚴(yán)重的兩口井安裝實驗,實驗前這兩口井盤根使用壽命平均在30小時以內(nèi),安裝后連續(xù)運行3600小時,未出現(xiàn)盤根泄漏現(xiàn)象,使用效果顯著。該裝置鉛青銅(ZQP630)制造潤滑扶正塊安裝在盤根中間,即保障潤滑油進(jìn)入光桿與盤根和潤滑扶正塊的摩擦面,又防止?jié)櫥托孤?。由于盤根和鉛青銅(ZQP630)制造潤滑扶正塊得到了有效的潤滑,防止光桿拉傷,同時又保障了光桿的對中,增加了盤根和鉛青銅(ZQP630)制造潤滑扶正塊的使用壽命,提高了開井時率。光桿斷脫時防噴器內(nèi)的鋼球可迅速對密封器進(jìn)行

        六、效益評價

        裝置的使用延長了盤根和光桿的使用時間,減少了更換盤根、光桿和原油泄漏的次數(shù),防止了井噴事故的發(fā)生,提高了抽油機現(xiàn)場管理水平,降低了工人的勞動強度,如果在濮城油田投用80口井。

        (1)減少抽油機更換盤根和光桿停機次數(shù),增加了開井時率,從而停機產(chǎn)量損失,預(yù)計每年可增效67萬元。

        (2)安裝后的抽油機,與上年同期相比,減少更換盤根和光桿的數(shù)量,預(yù)計減少成本費用35萬元。

        (3)防止因為光桿突然斷脫造成的井噴事件5次,預(yù)計減少污染賠償6萬元。

        預(yù)計增效:67+35+6=108萬元。

        投入費用:投用80口井,每套1600元。機油為廢機油回收利用,費用不計。投入:80×1600=12.8(萬元)。使用壽命按5年計算,每年折舊12.8÷5=2.56(萬元)。

        綜合經(jīng)濟(jì)效益:108萬元-2.56萬元=105.44萬元。

        在油田開采過程中,90%以上使用抽油機設(shè)備進(jìn)行開采,井口光桿密封器是抽油機重要的附件之一。成果適用于各種型號的游梁式抽油機光桿密封器,具有較大的推廣價值。預(yù)計在全中原油田推廣使用年可創(chuàng)效300萬元。

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