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浅析抽油机井井口配套设施整合与应用董泓铄卞威陈晓

发表时间：2021/4/16 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：董泓铄卞威陈晓

[导读] 本文叙述了抽油机井日常管理中，抽油机井口经常存在以下各类问题：1、由于毛辫子不等长，易发生毛辫子断脱等故障。2、光杆承受较大的交变载荷，易发生光杆断、脱等故障，造成环保污染，。3、日常用盘根盒密封性一般及井口偏，经常需要停井更换，既影响了原油产量，也导致井口发生漏油现象。

胜利油田孤东采油厂采油管理二区山东东营董泓铄卞威陈晓 257231

摘要：本文叙述了抽油机井日常管理中，抽油机井口经常存在以下各类问题：1、由于毛辫子不等长，易发生毛辫子断脱等故障。2、光杆承受较大的交变载荷，易发生光杆断、脱等故障，造成环保污染，。3、日常用盘根盒密封性一般及井口偏，经常需要停井更换，既影响了原油产量，也导致井口发生漏油现象。针对以上问题我们进行创新整合。整合出的成果很好地起到了调整毛辫子不等长、井口防喷、井口防渗漏、调偏及快速安全加盘根的功能效果。
关键词：井口防喷器；加盘根专用工具
        一、项目来源
        在抽油机井日常管理中，抽油机井口经常存在以下各类问题：1、由于毛辫子不等长，易发生毛辫子断脱等故障，影响现场管理水平。2、光杆承受较大的交变载荷，易发生光杆断、脱等故障，造成环保污染，抽油机井井口防喷措施有多种装置，皆不很理想。3、日常用盘根盒密封性一般，经常需要停井更换，既影响了原油产量，也导致井口发生漏油现象，增加管理工作量。4、由于客观原因，井口偏在现场中也是一常见现象，一是导致井口漏油，二是易损坏光杆，增加管理难度。
        二、技术现状及主要技术难点
         1、技术现状
       （1）毛辫子不等长问题。抽油机井在日常生产过程中由于光杆经常承受较大的交变载荷，如果毛辫子不等长，易发生光杆断、脱等故障，影响现场管理水平，日常采用旋转毛辫子的办法。
       （2）毛辫子过长悬绳器碰井口的问题。毛辫子过长悬绳器碰井口，日常采用的是在毛辫子上大绳卡子的办法，一方面存在安全隐患，易造成毛辫子不等长，毛辫子受力不均变形，甚至出现断丝断股现象，使用效果差；二是具体操作时，职工劳动强度大，工作效率低。
       （3）井口防喷问题。
         ①2007年推广应用的井口防喷盒，内部防喷措施失效。
         ②2011年推广应用的宁波产调偏、防喷装置，该装置附属防喷功能失效，目前已被常规胶皮闸门替代。
         ③现场为防止井口光杆断（光杆断脱点在悬点处的占85.5%，其他位置占14.5%）发生污染事故，多为抽油机井悬绳器下方安装二次方卡子，效果差、易丢失。
         2、主要技术难点
        （1）井口防喷：原有防喷盒使用约半年后，由于设计缺陷，防喷球及光杆发生严重磨损，逐步淘汰。
        （2）宁波调偏、防喷装置：由于该装置使用铸铁材质，调偏功能较好，承受压力低，经常发生刺漏现象，防喷装置是侧面安装一弹簧控制铜片，与光杆随时解触，发生磨损后实效。
        （3）二次方卡子存在的弊端：由于二次方卡子在悬绳器下方，一是断脱点在其他位置时，二次方卡子不起防喷作用。二是在抽油井正常生产时，生产状况发生变化，油井出砂或光杆缓下，在抽油机下行时，由于二次方卡子的阻挡作用，悬绳器无法下行，毛辫子发生弯曲，在抽油机上行时，毛辫子从轨道内脱出，将光杆拉弯变形，无法使用。
        （4）井口漏油和盘根问题。现场中常用的几种胶皮闸门在解决井口漏油问题皆不很理想。主要原因由于生产介质的不同，有的含腐蚀性气体，有的高含水、稠油等几种情况，近几年实施过点滴法、延长盘根盒的长度、刮油器等各种方法。
主要技术难点：一是光杆的价格不同、材质不同，盘根的使用寿命不同。二是在使用的盘根上的差距，现场使用最广泛的仍然是普通胶皮阀门+旧皮带的组合。
        （5）井口偏的问题。井口偏发生的主要原因有以下几种，一是油井长期生产抽油机基础下沉；二是井口流程问题；三是作业后导致流程变形；四是注汽时将环形钢板割开导致流程变形；五是抽油机安装不合格等原因。
        主要解决办法有宁波产调偏器、双胶皮阀门调偏器、自动调偏器以及近年来使用的几种新型调偏井口效果皆较好。
        三、创新整合推广内容、技术经济指标和目标
        经过创新整合内容以及达到的技术经济指标和目标：
        一是解决毛辫子不等长问题，尽量减少毛辫子断脱几率。
        二是改进防喷盒的结构，使油井在正常生产中，使防喷球与光杆不接触，采用联动结构，在发生光杆断事故时，在井液的冲击作用下，启动联动机构，防喷球起到充分的密封作用，达到防喷的效果。
        三是应用加盘根专用工具，改进井口盘根盒的现状及使用的盘根的材质。
        四是解决井口偏的问题。
        四、整合成果的用途及其原理
        1、设计防喷器如下图，解决防喷问题


        该防喷盒在原设计基础上进行了改进，原设计防喷球与光杆直接接触，中间安装一挡板，挡板为一底部销钉固定，前部安装一滚动轴承，滚动轴承与光杆接触摩擦，不损伤光杆，在发生光杆断脱后，挡板下落，防喷球靠弹簧弹力将防喷球顶入腔体内，靠液体将防喷球冲至腔体最上端，从而起到密闭，达到防喷效果。
        2、运用抽油杆接箍，调整并解决因毛辫子过长导致悬绳器碰井口的问题
根据毛辫子和铅锤规格，以∮25mm抽油杆接箍为原材料，沿轴线平分为二，在每部分的对称位置焊接螺母。使用时，卡在悬绳器和铅锤中间的毛辫子上，以缩短毛辫子的有效长度，抬升悬绳器的高度，达到解决毛辫子过长导致悬绳器碰井口的问题。
        3、运用“U”型垫片，调整并解决毛辫子不等长的问题
        4、使用双胶皮阀门“同心圆”调偏功能，解决井口偏的问题

        5、改进盘根结构和材质，解决耐磨和提高密封性、润滑效果的问题
        由于现场使用的盘根多数采用皮带+盘根的组合，效果较好，主要原因就是皮带中含有帘状绳布结构，可采用改进加工实用新型盘根。
该盘根内部设计环形槽，在安装使用时，环形槽可起到存储黄油的功能，油井生产时能够可对光杆进行润滑，延长盘根的使用寿命。
        6、使用高强度光杆，提高耐腐蚀、耐磨性能
        五、整合成果现场应用情况
        2008年经在现场试验，该整合成果很好地起到了调整毛辫子不等长、井口防喷、井口防渗漏、调偏的功能效果。
        六、经济效益和社会效益分析
        （1）可减少光杆、毛辫子断的几率，减少环保污染面积，减少因停产带来的原油损失，避免污染处理费、更换光杆和毛辫子等项目的支出。
        （2）节约盘根、绳卡子等材料费用。
        （3）减轻职工井口维护工作劳动强度30%以上。
        （4）减少因光杆断、井口漏油等环保污染事故25%-30%。
        （5）提高采油时率。
        （6）提高工作效率。
        七、应用范围及推广前景分析
        该抽油机井井口配套装置可应用于所有抽油机井。
        如果将此技术在全厂应用，年可减少60井次光杆断的情况，减少环保污染面积30000m2，减少因停产带来的原油损失200吨，污染处理费按100元/m2、原油价格按2000元/吨、更换光杆以10000元/井次计算，年可获效益：30000×0.01+200×0.2+60×1.0=400（万元）；节约盘根、毛辫子等材料费用年约6.5万元；共可创经济效益406.5万元。
        另外，该整合项目的应用，可解决现场采油生产维护工作中存在的较多弊端，可提高工作效率、减轻职工劳动强度、降低环保污染事故、提高采油时率等，具有较好的社会效益。
参考文献
[1]中国石油天然气总公司开发生产部编写组. 采油技术手册. 北京：石油工业出版社. 1990