螺桿泵應(yīng)急環(huán)保接油裝置的研究與應(yīng)用

宋成立 景偉 臧鑫赫

摘要：在油田開采過程中，四連桿游梁式抽油機仍然是采油現(xiàn)場的主要設(shè)備，隨著油田開發(fā)的技術(shù)進步，螺桿泵采油設(shè)備由于其獨特的優(yōu)勢正逐步應(yīng)用到石油開采現(xiàn)場，應(yīng)用規(guī)模越來越大，扶余油田螺桿泵井達到1000多口，占作業(yè)區(qū)總井數(shù)的四分之一，螺桿泵輸入軸處由于密封等原因經(jīng)常發(fā)生漏油，由于滲漏的部位在軸的根部，滲漏的機油隨著軸的轉(zhuǎn)動甩的到處都是，環(huán)保壓力很大，針對上述問題，針對性的研究應(yīng)急環(huán)保接油裝置，2019年以來取得了較好的效果，為扶余油田安全環(huán)保生產(chǎn)提供了強有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：螺桿泵;滲漏;回收;密封;環(huán)保

1 扶余油田螺桿泵生產(chǎn)現(xiàn)狀

扶余油田位于吉林省松原市境內(nèi)，地處第二松花江和第一松花江交匯的三角地帶。區(qū)域構(gòu)造位于松遼盆地南部中央坳陷區(qū)東部扶新隆起帶扶余Ⅲ號構(gòu)造上。有46%的含油面積在城區(qū)、村屯和工業(yè)園區(qū)內(nèi)，一直是環(huán)保部門關(guān)注的重點，安全和環(huán)保壓力比較大。

扶余油田共有油水井6709口，其中油井4600多口，地面驅(qū)動螺桿泵井1100多口，每年輸入軸軸漏油占到螺桿泵井總數(shù)的25%左右。

2 螺桿泵側(cè)軸漏油帶來的危害

2.1螺桿泵側(cè)軸漏油造成環(huán)保事故

2010年扶余油田應(yīng)用螺桿泵至今，按照25%的故障率，每年有275口左右輸入軸漏油，油田開發(fā)是24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，由于發(fā)現(xiàn)不及時造成減速箱機油甩出3-5米遠，給采油工帶來比較大的工作量，同時安全環(huán)保壓力也比較大，由此也是公司及地方環(huán)保部門的掛牌督辦的安全隱患。

2.2螺桿泵側(cè)軸漏油影響產(chǎn)油量

螺桿泵側(cè)軸漏油要組織專業(yè)隊伍進行維修處理，由于隊伍不能及時趕到現(xiàn)場時，為了避免環(huán)保事故的發(fā)生，就要把設(shè)備停運，這樣就造成設(shè)備生產(chǎn)時率的下降，影響油井產(chǎn)量，2010年至今，平均影響日產(chǎn)油能力1.2噸。

3.螺桿泵輸入軸漏失原因分析

3.1螺桿泵軸向力的影響

螺桿泵驅(qū)動動力主要來自電動機的帶動，電動機通過皮帶帶動螺桿泵減速箱大皮帶輪轉(zhuǎn)動，電動機固定在螺桿泵驅(qū)動裝置的支架上，由于電動機位置固定對減速箱皮帶輪始終有一個向一個方向的拉力，這樣勢必造成減速箱輸入軸密封膠圈在一個方向上受到拉力較大，使減速箱輸入軸承載一個側(cè)向力，側(cè)向力又通過軸套作用在密封膠圈上，使受力面的膠圈磨損加劇，容易造成輸入軸漏油。

3.2密封填料材質(zhì)的影響

現(xiàn)在現(xiàn)場采用的密封裝置主要是普通橡膠通過模具壓制成形的盤根填料，在生產(chǎn)過程中扶余油田螺桿泵廠家有大慶、山東、鹽城等幾個廠家，各家的盤根盒也存在差異，在添加的過程中由于螺桿泵密封圈橡膠的質(zhì)量等原因造成使用周期短，容易造成漏油。

3.3螺桿泵驅(qū)動頭震動的影響

螺桿泵驅(qū)動頭是通過減速箱輸出軸帶動光桿轉(zhuǎn)動實現(xiàn)抽油的，在生產(chǎn)過程中扭矩較大，電機和驅(qū)動頭安裝在井口，由于扭矩及電動機震動造成的影響，使輸入軸與軸套在非常惡劣的環(huán)境中工作，造成的磨損加劇，另外由于漏失的部位正好位于螺桿泵輸入軸剎車部位，崗位員工沒有辦法進行處理，停機就要造成減產(chǎn)，維修廠家受各種條件限制不能及時趕到現(xiàn)場，為此造成漏失得不到及時處理。

4.螺桿泵輸入軸漏失的應(yīng)急處理技術(shù)

4.1螺桿泵輸入軸密封膠圈治理技術(shù)

針對常規(guī)輸入軸間隙正常、磨損小的密封盒，采取添加石墨盤根填料進行添加，利用石墨材料耐磨的特性，可以保證密封的情況下，有效的延長盤根使用時間，這一技術(shù)在現(xiàn)場使用添加受技術(shù)因素的影響，必須專業(yè)維修隊伍到達現(xiàn)場才能處理。

實驗效果：2019年3月成果實施2口井添加，均取得了預期效果。

4.2應(yīng)用應(yīng)急環(huán)保接油裝置治理技術(shù)

（1）螺桿泵在維修運行過程中，輸入軸漏油一直是現(xiàn)場的難題，也是安全環(huán)保關(guān)注的重點，在采油現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)漏油到專業(yè)隊伍到現(xiàn)場處理需要一定的時間，有時由于任務(wù)較多處理人員需要三四天才能到達現(xiàn)場，在這段時間內(nèi)，輸入軸泄露出的機油隨著軸的高速運轉(zhuǎn)，甩的到處都是，嚴重污染環(huán)境，少量的漏失在短時間現(xiàn)場急不影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，現(xiàn)場急需一種在泄露到維修時間段，對泄露的機油做到不落地，不飛濺，進行有效安全環(huán)?；厥?。

（2）通過研究利用上下對接密閉密封盒，上下對接通過密封膠圈對輸入軸甩油部分進行密閉，將輸入軸聯(lián)同螺桿泵剎車裝置旋轉(zhuǎn)部分封閉起來，內(nèi)側(cè)為了防止機油甩落從側(cè)壁下流，在上下密封結(jié)合處安裝了擋油橡膠，將甩落的機油擋落到下面的密封盒里，實現(xiàn)環(huán)保接收，靠近側(cè)邊緣有控制閥門，將機油集中統(tǒng)一回收起來，在維修時將甩落的機油進行重復添加進減速箱，這樣可以節(jié)約機油漏失造成的損失，在日常維護巡檢過程中可以在泄露部位安裝此裝置，安全環(huán)保，還可對甩出的機油進行回收利用（見圖一）。

實驗效果：在采油隊大慶、山東、鹽城12口螺桿泵現(xiàn)場實驗，平均在維修周期內(nèi)減少螺桿泵因漏失造成停產(chǎn)18天，影響原油產(chǎn)量21.6噸。

4.3應(yīng)用效果

目前該技術(shù)在扶余油田1100多口螺桿泵應(yīng)用，螺桿泵應(yīng)急環(huán)保接油裝置的研發(fā)，使扶余油田在螺桿泵輸入軸治理技術(shù)上克服了由于漏失造成待修井期間的環(huán)境污染及影響產(chǎn)量，該技術(shù)的應(yīng)用使輸入軸漏油影響產(chǎn)油量每年減少330噸，采油時率提高了0.5個百分點，現(xiàn)場由于輸入軸漏失造成的環(huán)保隱患得以根除，員工減輕了現(xiàn)場環(huán)保清理的勞動強度，同時由于對機油進行了回收利用，年回收機油825升，創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時極大提高了現(xiàn)場管理水平。

5.結(jié)論及認識

（1）形成了扶余油田螺桿泵輸入軸漏油的治理技術(shù)。

（2）形成了螺桿泵井輸入軸密封石墨盤根的應(yīng)用技術(shù)，為后期延長盤根的使用周期提供了可行的技術(shù)。

（3）形成了現(xiàn)場安全環(huán)保治理技術(shù)，通過應(yīng)急環(huán)保接油裝置的研發(fā)可以在類似的現(xiàn)場進行同理應(yīng)用，為相同的問題提供了解決方案。

（4）提高效益是根本，通過減少停井時間就能有效提高油井時率，增加產(chǎn)量。

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