一種緩解空心桿電加熱井盤根盒漏油的改良裝置

張紹哲 王翊超 馬俊 韓艷

摘 ?要：選題從以下5個方面入手，以漏油影響為基點，研究漏油問題，分析原因，整合對策，介紹了一種應用于電加熱井的新型盤根盒設計和配套使用的導向集油腔，旨在希望能夠有效緩解漏油程度一般的井口漏油問題、提高設備管理水平、消除安全環(huán)保隱患、降本增效促進穩(wěn)產(chǎn)。

關鍵詞：抽油機;空心桿電加熱井;盤根盒;漏油;導向集油腔

中圖分類號：TE35 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

空心桿電加熱是一種伴熱采油技術，適用于稠油、高凝油和含蠟井，在井筒內(nèi)的舉升過程中進行加溫，從而達到降黏和清蠟的作用。近年來空心桿電加熱技術在現(xiàn)場得到普遍應用，并取得了較好的效果。在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中，空心桿電加熱井的盤根盒漏失是一個普遍的問題，有的井甚至幾天就要更換一次盤根，基本處于一直滲漏的情況。盤根的頻繁更換即影響了油井的生產(chǎn)時率，還增加了采油工的工作量和勞動強度。同時，井口的漏失不僅種下了安全隱患，也造成了環(huán)境污染，影響了現(xiàn)場管理。

1 漏油問題的影響性

抽油機盤根盒漏油問題是影響生產(chǎn)時率的重要原因之一，還會留下安全環(huán)保隱患，全面分析清楚漏油的原因，從地質(zhì)、工藝、環(huán)境、管理方面整合應對措施，及時改進方式方法，才能有效解決抽油機井口盤根盒的漏油問題。

抽油機盤根盒刺漏直接引起油、氣、水向外界滲漏，不僅影響時率、產(chǎn)量，更大的危害是種下了一系列安全環(huán)保隱患。油、氣、水的滲漏不僅容易造成滑倒、中毒等人體危害，埋下火災、爆炸等安全隱患，而且還會對環(huán)境造成污染。所以，全面分析盤根盒漏油問題，“找全原因、積極應對、及時處理、有效解決”是油氣安全環(huán)保平穩(wěn)生產(chǎn)的有力保障。

2 整合漏油應對措施

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除表1外，盤根盒設計不合理更容易加劇空心電加熱井井口漏油。一是盤根盒扶正裝置不合理，設計過程中沒有防偏功能;一段時間后光桿出現(xiàn)很難消除的劃傷;二是盤根盒的熱傳遞效果不好，導致光桿發(fā)燙，有時可達70 ℃，使光桿表面的防腐層在熱力作用下很快磨損，光桿易腐蝕;三是大量的熱傳不出去，在熱的作用下，盤根盒內(nèi)的密封圈失去彈性，使密封效果變差，稠油在井口降黏溢出。

3 改良電加熱井盤根盒

前期也采取了一些措施，例如加大密封膠皮，盤根附加其他東西等方法，但都不理想，沒有達到預期效果。通過現(xiàn)場反復研究，對比分析，發(fā)現(xiàn)對開膠筒式盤根盒在普通光桿上的密封效果較好，于是嘗試改造這種盤根盒用到電加熱桿上，用對開膠筒式密封代替“O”形盤根密封圈，增大膠皮與空心桿的接觸面積，加大密封強度，增強密封效果，也可減少溫度對膠皮的影響，同時在盤根盒下部增加調(diào)偏功能，解決光桿不居中的問題。

本著充分利用現(xiàn)有資源，節(jié)約成本的原則，就以現(xiàn)場?25 mm光桿應用的對開式盤根盒為參考，如圖1所示進行改造與升級。

1）加大盤根盒內(nèi)徑，擴大內(nèi)通徑達到?55 mm，可以順利通過?50 mm光桿節(jié)箍。2）確定符合光桿直徑的對開膠筒規(guī)格與定位尺寸，定做符合要求尺寸的對開膠筒，用對開膠筒式密封代替O型圈盤根密封，增大膠皮與空心電加熱桿的接觸面積，增強密封效果，同時減少溫度對膠皮的影響。3）改變頂部結(jié)構(gòu)，內(nèi)沿加擋環(huán)，安裝扶正膠塊。4）在盤根盒底部增加調(diào)偏裝置和內(nèi)通結(jié)構(gòu)，解決光桿不對中的問題。5）制作了一字型兩級普通式和十字型三級加強式，安裝時因要通過頂部節(jié)箍，所以要先裝本體，再裝擋環(huán)和盤根。

4 改良盤根盒現(xiàn)場應用效果

在現(xiàn)場4口井試驗后，取得很好的效果，迄今為止很好地改善了井口滴漏現(xiàn)象，每口井由原來平均7天更換一次盤根，到更換新盤根盒后90天無更換，減少了更換盤根的次數(shù)，提高了油井的生產(chǎn)時率，大大降低了員工的工作量，井場安全環(huán)保標準化管理水平，具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益，值得推廣。

改造前后從7天更換一次盤根到200天只緊固未更換盤根，4口井共減少更換盤根100余次，避免了因換盤根而影響3 000分鐘油井生產(chǎn)時間。原盤根盒的4口井更換盤根成本消耗：9 000元，影響產(chǎn)量15 t，影響效益21 000元。應用該盤根盒200天創(chuàng)效累計：21 000+9 000=30 000元。

5 制作配套軸向回流作用的環(huán)形結(jié)合腔體

如圖2所示，在十字盤根盒盒體上絲扣連接環(huán)形軸向?qū)Я骷颓唬趯蚣颓簧喜吭O置有原井口構(gòu)造，包括O形密封腔、O形密封圈、隔欄、壓蓋，導向集油腔上下構(gòu)成相連通的軸向?qū)в屯ǖ?軸向?qū)в屯ǖ赖纳隙伺c坡度隔板相連通，軸向?qū)в屯ǖ赖南露伺c設置在盤根盒內(nèi)部的環(huán)形集油槽相連通，在軸向腔底對稱設置有2個與集油槽相連通的出油嘴，匯成一線由6分球閥控制導入套管的流程。整體上形成盤根盒漏油的導向通道和集油、外輸?shù)目臻g，通過改變集油腔的內(nèi)外徑，可以實現(xiàn)集油腔內(nèi)空間的徑向擴大。

這個思路可以從工藝上緩解井口漏油污染問題，盡可能杜絕盤根盒漏失程度一般的井口漏油問題，對現(xiàn)場標準、設備管理、安全環(huán)保、提質(zhì)增效有促進意義。

參考文獻

[1]李士瀾.空心桿電加熱井的現(xiàn)場管理[J].河南科技，2014（19）：182.

[2]張紹哲，萬景輝.抽油機盤根盒漏油問題原因分析與對策研究[J].中國設備工程，2017（11）：35-36.