雙調(diào)偏密封裝置及新型復合套桿在弱堿三元井的現(xiàn)場應用

任旭（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

1 概述

某弱堿三元試驗隊在見效期期間，由于抽油機井均采用常規(guī)井口密封裝置，在生產(chǎn)過程中隨著采出液中含聚，含堿濃度增高，交變載荷增大，經(jīng)常出現(xiàn)光桿偏磨、腐蝕嚴重等問題[1]。光桿表面由于偏磨和腐蝕磨損出現(xiàn)磨坑和磨溝，導致盤根損壞，會造成井口跑、冒、漏油的情況，不僅會污染環(huán)境，還縮短了抽油機光桿和盤根的使用壽命，又增加了工人的工作量。截至目前，某弱堿三元試驗隊共更換光桿32根，其中由于偏磨嚴重更換光桿4根，由于腐蝕嚴重更換光桿6根。為有效解決光桿偏磨和腐蝕問題，規(guī)避盤根盒跑油漏油的現(xiàn)象[2]，在某弱堿三元試驗隊現(xiàn)場應用了雙調(diào)偏密封裝置及新型復合套桿，不僅解決了現(xiàn)場難題，還提高了抽油機系統(tǒng)效率，降低了開采成本。

2 解決辦法

抽油機井常規(guī)密封裝置為封井器，封井器通過旋轉(zhuǎn)羅栓使橡膠材質(zhì)的密封部分抱緊光桿從而實現(xiàn)密封的作用[3]，但常規(guī)封井器只能實現(xiàn)固定角度的密封，當光桿軸線與井口軸線不重合時，封井器的密封部分則無法實現(xiàn)抱緊光桿的作用，密封部分與光桿之間的縫隙就會造成井口跑油的問題，有較大的安全環(huán)保隱患。

2.1 雙調(diào)偏光桿密封裝置

雙調(diào)偏光桿密封裝置在常規(guī)封井器的基礎上進行了優(yōu)化改進，增加了兩道卡具，通過調(diào)整器調(diào)整卡具的位置，可以有效解決光桿軸線與井口軸線不重合造成無法密封問題[4]，雙調(diào)偏光桿密封裝置從光桿偏離中心線入手，應用盤根盒、封井器、雙調(diào)偏器三位一體式光桿密封裝置。通過雙調(diào)器可在不停產(chǎn)的前提下，以0～15 mm調(diào)幅，360°方向調(diào)節(jié)光桿軸線與井口中心線一致，使光桿不偏磨。該裝置結(jié)構(gòu)特點如下：

1）盤根盒位于封井器上部，是光桿和井口的主要密封部件，盤根加于盤根盒內(nèi)密封光桿，確保井口不漏，經(jīng)試壓證明，應用該密封裝置可達到0～10 kPa內(nèi)無漏點.

2）封井器是要由密封柱、活塞和調(diào)節(jié)螺桿等組成，正常生產(chǎn)時處于開啟狀態(tài)，待安裝或更換盤根時，旋緊調(diào)節(jié)螺桿使密封柱抱緊光桿而將其關(guān)閉，避免原油外泄，有效的保證了井場環(huán)境；

3）雙調(diào)偏器位于封井器下方，是一種雙重全角度圓平面調(diào)節(jié)裝置，調(diào)偏器結(jié)構(gòu)獨特，調(diào)節(jié)靈活方便，可實現(xiàn)不停產(chǎn)帶壓調(diào)解。

4）該密封裝置的調(diào)幅可達0～15 mm，調(diào)角達360°，可在直徑0～60 mm圓內(nèi)任意點可調(diào)。

由于常規(guī)封井器無法實現(xiàn)光桿調(diào)偏，若出光桿軸線與井口軸線不重合情況時，光桿盤根無法對光桿進行有效密封，容易出現(xiàn)跑油現(xiàn)象，解決問題只能通過關(guān)井后清水壓井對光桿和封井器位置進行調(diào)整，不僅影響時率，還有一定的安全隱患。現(xiàn)經(jīng)現(xiàn)場應用，雙調(diào)偏密封裝置可在不停機情況下，通過上下兩道卡具對光桿進行微調(diào)，實現(xiàn)不停產(chǎn)加盤根作業(yè)，延長了油井的生產(chǎn)周期[5]，提高了生產(chǎn)時率，降低了勞動強度，取得了良好的效果。

2.2 光桿護套

弱堿三元復合驅(qū)與常規(guī)水驅(qū)、聚驅(qū)井相比，采出液中含堿含泥沙[6]，常規(guī)抽油機井光桿不使用光桿護套，由于光桿材質(zhì)抗酸堿侵蝕性能差，光桿腐蝕較為嚴重。為減少光桿腐蝕造成的跑油，漏油等問題，在現(xiàn)場應用防腐耐磨復合型光桿護套技術(shù)參數(shù)見表1，該護套具有以下特點：一是防腐耐磨，通過調(diào)整合金鋼材質(zhì)配方和加工工藝，提成復合光桿防腐耐磨性能，抗酸堿侵蝕性能強，經(jīng)現(xiàn)場試驗，應用光桿護套可提高光桿壽命10倍以上；二是節(jié)能環(huán)保，應用光桿護套可降低光桿的表面粗糙度，減少盤根與光桿間摩擦阻力，提高抽油機系統(tǒng)效率[7]。經(jīng)現(xiàn)場測試，應用光桿護套后平均可降低電動機電流4 A左右，每臺抽油機每年可節(jié)約電費萬元左右。

表1 光桿護套技術(shù)參數(shù)

3 現(xiàn)場試驗

目前，已在某弱堿三元試驗隊推廣應用光桿密封裝置2套，實踐證明，新型密封裝置具有防偏磨功能強、耐腐蝕性強等優(yōu)點，克服了常規(guī)光桿密封裝置在使用過程中存在的問題，實現(xiàn)了抽油機不停機更換密封盤根[8]，且改善了工作環(huán)境，減輕了工人的勞動強度，延長了工作周期，節(jié)約了生產(chǎn)成本。應用光桿護套可有效提高表面光潔度，減少光桿與密封盒間的摩擦損失，提高系統(tǒng)效率，減少耗電量。

應用雙調(diào)偏密封裝置和光桿護套前后對比數(shù)據(jù)見表2，應用光桿護套井電動機上、下電流分別下降9.1%和7.23%，單井年節(jié)電約6 249 kWh，共計節(jié)省電費4 000余元，年可減少停機時間約26 h以上，可減少原油產(chǎn)量損失，經(jīng)濟效益顯著[9]。

表2 應用雙調(diào)偏密封裝置和光桿護套前后對比數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

1）采用新型密封裝置可在線偏調(diào)，不影響正常生產(chǎn)，減輕工人勞動強度；密封性強，提高了井場環(huán)境質(zhì)量[10]。

2）通過雙調(diào)偏器，在調(diào)幅位移0～15 mm，調(diào)整角度360°，直徑0～60 mm圓平面內(nèi)校正光桿軸線與井口中心線重合，使光桿不偏磨；通過應用防腐耐磨的復合光桿護套，使光桿壽命提高4～6倍。

3）節(jié)省盤根與光桿成本投入，減少更換光桿和盤根次數(shù)；復合光桿表面十分光滑，降低光桿與盤根間摩擦力。