高超

摘要：遼河油田齊40塊采用蒸汽驅(qū)生產(chǎn)方式開(kāi)采，采出液溫度高，普通光桿密封器耐溫性能低，經(jīng)常出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象。針對(duì)蒸汽驅(qū)油井的特點(diǎn)，研究應(yīng)用了一種多功能防噴光桿密封器，該密封器不但具有光桿斷脫防噴功能，而且耐高溫、耐高壓。截至目前已使用188口井，密封件使用壽命達(dá)到100-150天，減少了密封件更換次數(shù)，節(jié)省勞動(dòng)力，增加了采油時(shí)率，滿足了蒸汽驅(qū)油井的生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：蒸汽驅(qū);光桿密封器;密封件;高溫;防噴

引言

遼河油田齊40塊于2008年初順利完成150個(gè)井組的轉(zhuǎn)驅(qū)工作，全面進(jìn)入蒸汽驅(qū)生產(chǎn)階段，截至目前共有582口油井生產(chǎn)。蒸汽驅(qū)生產(chǎn)方式需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)向油層注入高溫蒸汽，致使油層溫度較高，與其連通的生產(chǎn)井井底溫度達(dá)到了110℃-210℃。高溫原油通過(guò)抽油泵舉升到地面，采出液平均溫度為56℃，有16%的油井超過(guò)80℃，最高溫度達(dá)到118℃。光桿密封器是抽油機(jī)光桿與采油井口連接起密封作用的主要部件，在高溫作用以及光桿與井口對(duì)中性差的情況下，普通光桿密封器經(jīng)常出現(xiàn)原油跑冒滴漏現(xiàn)象。因此遼河油田歡喜嶺采油廠根據(jù)蒸汽驅(qū)油井特點(diǎn)，研制應(yīng)用了一種多功能防噴光桿密封器，該密封器不但具有光桿斷脫防噴功能，而且耐高溫、耐高壓，能夠滿足蒸汽驅(qū)油井的生產(chǎn)要求。

1? 普通光桿密封器存在的問(wèn)題

普通光桿密封器為兩級(jí)密封，一級(jí)為螺旋膠塔密封，二級(jí)為錐型膠環(huán)密封。其工作原理是：油井生產(chǎn)時(shí)，主要依靠一級(jí)螺旋膠塔密封光桿，防止采出的原油滲漏，此時(shí)二級(jí)錐型密封膠環(huán)與光桿脫離不密封;當(dāng)一級(jí)螺旋膠塔磨損嚴(yán)重需要更換時(shí)，調(diào)節(jié)二級(jí)錐型密封膠環(huán)使其抱緊光桿，起到暫時(shí)密封的作用。

由于普通光桿密封器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在油田有桿抽油機(jī)井中得到了廣泛的應(yīng)用。但是普通光桿密封器的密封件材料為普通橡膠，耐高溫、高壓性能差，最高承受溫度100℃，最高承受壓力10 Mpa，原油溫度高時(shí)易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，密封件壽命低，大約5天左右更換一次。對(duì)于高壓油井，若光桿意外斷脫，普通光桿密封器不具備防噴功能，安全環(huán)保方面存在隱患。因此，對(duì)于稀油生產(chǎn)井以及常規(guī)吞吐方式生產(chǎn)的稠油井，普通光桿密封器能夠保證油井的正常生產(chǎn)，但是對(duì)于高溫高壓的蒸汽驅(qū)油井則無(wú)法滿足生產(chǎn)要求。根據(jù)蒸汽驅(qū)油井特點(diǎn)，研制應(yīng)用了一種多功能防噴光桿密封器。

2? 多功能防噴光桿密封器的研究與應(yīng)用

從2006年起，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，通過(guò)逐步摸索研究，研制了多功能防噴光桿密封器，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。

1.1? 主要結(jié)構(gòu)

密封器結(jié)構(gòu)主要由防噴裝置、壓蓋、主體、三級(jí)密封膠塊、調(diào)偏球及底座等組成。

1.2? 工作原理

當(dāng)密封器與抽油光桿不對(duì)中時(shí)，可松開(kāi)調(diào)偏壓蓋調(diào)整調(diào)偏球，防止密封器與抽油光桿發(fā)生偏磨。生產(chǎn)過(guò)程中，三級(jí)密封膠塊不起密封作用，只有一、二級(jí)密封膠塊與抽油光桿密封，當(dāng)更換一、二級(jí)密封膠塊時(shí)，調(diào)節(jié)絲杠使三級(jí)密封膠塊與抽油光桿包緊，起到暫時(shí)密封的作用。密封器頂端的防噴裝置應(yīng)用在高壓井上，當(dāng)抽油光桿意外斷脫時(shí)，空心防噴球會(huì)在井下噴出的高壓油氣的作用下移到腔體頂部堵住出油口，起到防噴作用。

1.3? 操作方法

（1）固定：使用扳手逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩端調(diào)節(jié)絲杠，松開(kāi)三級(jí)密封膠塊，抽油光桿從密封器的中心孔穿過(guò)（此時(shí)未安裝一、二級(jí)密封膠塊），將底座與采油井口用卡箍連接。

（2）調(diào)偏：松開(kāi)密封器的調(diào)偏壓蓋，根據(jù)井口的偏斜程度調(diào)整抽油光桿，使采油井口與抽油光桿保持垂直后再鎖緊調(diào)偏壓蓋[1]。

（3）裝配：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩端調(diào)節(jié)絲杠，使三級(jí)密封膠塊鎖緊抽油光桿，然后打開(kāi)一、二級(jí)密封壓蓋，將球型密封膠塊涂上黃油后裝入腔內(nèi)，鎖緊壓蓋。

（4）運(yùn)行：裝配完畢，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩端調(diào)節(jié)絲杠，使三級(jí)密封膠塊與抽油光桿脫離，此時(shí)可啟動(dòng)抽油機(jī)生產(chǎn)，觀察密封情況并及時(shí)對(duì)密封程度作出調(diào)整。

1.4? 注意事項(xiàng)

（1）安裝一、二級(jí)密封膠塊時(shí)，必須在膠塊的內(nèi)部和表面涂上黃甘油，以減少與抽油光桿的阻力。

（2）井口密封器安裝后，投入生產(chǎn)運(yùn)行階段中，在密封器上端防噴腔內(nèi)適當(dāng)注入潤(rùn)滑油，既可以對(duì)抽油光桿起到潤(rùn)滑作用，又可以減少抽油光桿和密封器的阻力，延長(zhǎng)密封器使用壽命。

（3）在抽油桿運(yùn)行中，如發(fā)現(xiàn)原油泄漏時(shí)，可調(diào)緊二級(jí)密封膠塊上的壓蓋，調(diào)緊度可根據(jù)漏油程度大小適當(dāng)鎖緊壓蓋，以不漏油為止。

1.5? 功能特點(diǎn)

（1）多次密封：采用三級(jí)密封件，且一、二級(jí)密封件為球型，壓蓋可使密封件壓縮10mm的鎖緊量，因此可實(shí)現(xiàn)多次磨損密封。

（2）性能好：密封件材料采用氟橡膠，耐高溫、高壓性能好[2]，可在250℃下長(zhǎng)期使用，在300℃下短期使用，最高承受壓力30Mpa。

（3）防噴：在高壓井，當(dāng)抽油光桿意外斷脫時(shí)，井下油氣壓力會(huì)使空心防噴球移到腔體頂部堵住出油口，阻止油氣噴出[3]。

（4）壽命長(zhǎng)：由于密封件材料由普通橡膠改用氟橡膠，使用壽命由原來(lái)的5-10天延長(zhǎng)至100天以上。

（5）更換快捷：當(dāng)一、二級(jí)密封件磨損嚴(yán)重時(shí)，只需2分鐘即可完成更換操作，而普通光桿密封器更換一次密封件需要10-15分鐘。

1.6? 技術(shù)參數(shù)

額定工作溫度250℃，工作壓力30MPa，連接方式為卡箍連接，適用光桿φ25mm。

1.7? 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

多功能防噴光桿密封器主要應(yīng)用在高溫高壓的蒸汽驅(qū)油井，目前已安裝使用188口井，占生產(chǎn)井開(kāi)井總數(shù)的32.3%，使用效果良好，密封件使用壽命達(dá)到100-150天，使用后不但減少了密封件的維護(hù)工作量，節(jié)省了材料費(fèi)用，而且減少了因更換密封件停抽造成的卡井現(xiàn)象，增加了采油時(shí)率。

3? 結(jié)論

（1）多功能防噴光桿密封器在密封件材料方面進(jìn)行了很大的改進(jìn)，利用氟橡膠耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性，保證了蒸汽驅(qū)高溫高壓油井的正常生產(chǎn)，使用壽命明顯延長(zhǎng)。

（2）增加了防噴功能，對(duì)于高壓油井，即安全又環(huán)保。

（3）密封件由螺旋塔型改進(jìn)為球型，使更換密封件操作省時(shí)省力，從而增加了油井的生產(chǎn)時(shí)率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳景世，付路長(zhǎng)等.稠油熱采井口光桿自動(dòng)調(diào)偏密封裝置.石油機(jī)械[J]，2007，35（3）：29-30

[2]朱海濱，張慶華等.高溫高壓注汽采油兩用光桿密封器. 石油機(jī)械[J]，2005，33（6）：52-53

[3]趙友.帶防噴裝置全浮式自動(dòng)調(diào)心光桿密封器. 石油礦場(chǎng)機(jī)械[J]，1987，16（5）：47-49