1、抽油井光杆密封器研制摘 要：光杆密封器是油井井口主要密封配件，其中盘根易磨损需要经常更换，现有光杆密封器的盘根更换既费时又费力，直接影响生产效率和经济效益，为此本文作者研制了快速更换盘根的抽油井光杆密封器，本文就快速更换盘根光杆密封器的研制与应用进行阐述。 关键词：光杆密封器 快速更换盘根 提高时率 一、前言 抽油机是油田生产的主要提升设备，光杆密封器是油井井口主要密封配件，由于抽油机要带动光杆上下往复运动，造成了盘根磨损而失去密封性，更换密封器盘根成为采油队日常维护生产的主要工作，目前油井光杆密封器有 20 多种，但始终有两个问题未解决。一是更换井口盘根时需要将盘根一个、一个取出；二是最后
2、2 个盘根取出更是困难，将起子掰弯、掰断是经常的事。造成停井时间长，一般更换一次盘根需要 40分钟，多则一个小时，原油损失 0.2-0.5 吨/井次，劳动效率低。 针对目前更换盘根方式所存在的弊端，从提高开井时率和工作效率方面考虑，需要研制一种能够快速起取盘根的光杆密封器，可使采油队经营管理水平得到进一步提升。 二、快速更换盘根光杆密封器的结构及工作原理 该密封器由盘根盒本体、分瓣盒体、胶皮闸门、纠偏体等组成。主要设计参数：适用光杆尺寸为直径?32mm、?38mm，高度 600mm；材料 45#钢；压力级别：中压（0.5-5 兆帕） ；相应盘根尺寸?32mm、?38mm 两种。结构如图 1、2
3、 所示： 工作原理：该密封器首先利用纠偏体将盘根盒调至光杆居中的位置，第一个盘根为底面凸起的盘根，以保证井液不会顺着分瓣盒体外壁流出，依次加入其他 6 个专用盘根，放平格兰，上紧压帽，密封光杆，保证油井生产正常。更换盘根时，卸掉压帽和格兰，用管钳向上转动分瓣盒体，盒体带动全部盘根一起上移，当高出盘根盒本体高度时，打开分瓣盒体，可将全部盘根取出，然后在进行更换。达到省时省力，提高生产时率的目的。 三、技术特点 该装置是将专用盘根加入一个分瓣式盒体，用格兰和压帽上紧，到达密封的目的。更换盘根时，将分瓣盒体转动上移，上移至盒体高度时，打开分瓣盒体，全部盘根可一次性取出、更换。 （一）下部接头处安装纠
4、偏体 根据井口密封器的安装要求，在密封器与井口三通连接后，由于抽油机的安装质量、基础的平整度、机型影响、人为因素影响等，造成光杆不能居中于密封圈中心位置。该密封器设计安装纠偏体，保证密封器与井口连接后，通过调整盘根盒不同位置，保证光杆始终密封器中心位置，避免出现盘根偏磨、磨损光杆、井口漏油等问题的发生。 （二）密封器两端安装有胶皮闸门 密封器两端安装胶皮闸门主要有两个目的。一是保证在正常更换盘根时，关闭胶皮闸门，杜绝井口及回压管线的液体从井口流出造成污染；二是保证在特殊情况下，如压力突然上升、井口溢流增大等，可迅速关闭胶皮闸门，防止事态进一步发展扩大，也是保证更换盘根的顺利进行。（三）设计安装
5、分瓣式盒体 设计分瓣式盒体，缩短更换盘根操作时间。主要是在原盘根盒内设计了一个分瓣式内盒，将盘根加入分瓣式盒体内，更换时用管钳或通过盘根盒下体的转动，是分瓣盒体上移至所需高度，打开分瓣盒体，所有盘根即刻同时取出更换。实现了一次更换所有盘根的目的。 （四）设计二级盘根盒壳体 设计二级盘根盒壳体主要保证分瓣式内盒体的上移。通常情况下使用管钳转动即可是分瓣式内盒体的向上移动，在特殊情况下可能转不动。此时可转动二级盘根盒壳体，也可带动分瓣式盒体的向上移动，保证能够取出分瓣式盒体，实现快速更换盘根，提高生产时率的要求。 （五）快速盘根密封器的性能检测 分瓣式盘根盒加工成功后，2013 年 3 月 29
6、日在胜利油田总机械厂检测中心进行耐压试验，密封打压 5MPa 稳压 10min 压降 0.1MPa，符合Q/SH10201717-2005光杆密封器标准要求，检测合格。 （六）现场应用 ST2-3-127 井 2013 年 7 月 17 号上作业检泵，2013 年 7 月 20 日在该井进行了首次试验，获得成功。之后又在其他三口井上进行安装实验，均达到了预期的效果（见表 1） 。 四、经济效益分析 在使用新型快速取盘根装置更换盘根 4 井次后，平均停井操作时间由之前 36.3 分钟减少为 18.5 分钟，产量损失由 0.46 吨/井次降低为0.26 吨/井次，工作效率明显提高，实现了预期目标。
7、 目前快速更换盘根的光杆密封器已在胜利采油厂 30 口抽油井上应用，截止到目前累计减少原有损失 126 吨，年创经济效益 44.74 万元。同时，杜绝了起子打滑造成的扎伤手事件，降低了操作风险；减少了井口污染，做到了清洁生产；减少了操作时间，提高了工作效率。 五、结束语 快速更换盘根的光杆密封器能够通过起取分瓣式盒体，实现了更换盘根的快捷便利，缩短了操作时间，提高了生产时率。同时该装置结构简单，更换操作方便、结构紧凑，具有操作安全、转动便携和实用性强等特点，是一种结构设计合理、能够带来显著社会、经济效益的新产品，在各油田将具有较好的推广应用前景。 作者简介：张春来（1971-） ，男，山东东营人，采油工程师，2001年毕业于石油大学（华东）石油工程专业，现从事石油机械的研究与应用工作。
