双调偏密封装置及新型复合套杆在弱碱三元井的现场应用

任旭（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

1 概述

某弱碱三元试验队在见效期期间，由于抽油机井均采用常规井口密封装置，在生产过程中随着采出液中含聚，含碱浓度增高，交变载荷增大，经常出现光杆偏磨、腐蚀严重等问题[1]。光杆表面由于偏磨和腐蚀磨损出现磨坑和磨沟，导致盘根损坏，会造成井口跑、冒、漏油的情况，不仅会污染环境，还缩短了抽油机光杆和盘根的使用寿命，又增加了工人的工作量。截至目前，某弱碱三元试验队共更换光杆32根，其中由于偏磨严重更换光杆4根，由于腐蚀严重更换光杆6根。为有效解决光杆偏磨和腐蚀问题，规避盘根盒跑油漏油的现象[2]，在某弱碱三元试验队现场应用了双调偏密封装置及新型复合套杆，不仅解决了现场难题，还提高了抽油机系统效率，降低了开采成本。

2 解决办法

抽油机井常规密封装置为封井器，封井器通过旋转罗栓使橡胶材质的密封部分抱紧光杆从而实现密封的作用[3]，但常规封井器只能实现固定角度的密封，当光杆轴线与井口轴线不重合时，封井器的密封部分则无法实现抱紧光杆的作用，密封部分与光杆之间的缝隙就会造成井口跑油的问题，有较大的安全环保隐患。

2.1 双调偏光杆密封装置

双调偏光杆密封装置在常规封井器的基础上进行了优化改进，增加了两道卡具，通过调整器调整卡具的位置，可以有效解决光杆轴线与井口轴线不重合造成无法密封问题[4]，双调偏光杆密封装置从光杆偏离中心线入手，应用盘根盒、封井器、双调偏器三位一体式光杆密封装置。通过双调器可在不停产的前提下，以0～15 mm调幅，360°方向调节光杆轴线与井口中心线一致，使光杆不偏磨。该装置结构特点如下：

1）盘根盒位于封井器上部，是光杆和井口的主要密封部件，盘根加于盘根盒内密封光杆，确保井口不漏，经试压证明，应用该密封装置可达到0～10 kPa内无漏点.

2）封井器是要由密封柱、活塞和调节螺杆等组成，正常生产时处于开启状态，待安装或更换盘根时，旋紧调节螺杆使密封柱抱紧光杆而将其关闭，避免原油外泄，有效的保证了井场环境；

3）双调偏器位于封井器下方，是一种双重全角度圆平面调节装置，调偏器结构独特，调节灵活方便，可实现不停产带压调解。

4）该密封装置的调幅可达0～15 mm，调角达360°，可在直径0～60 mm圆内任意点可调。

由于常规封井器无法实现光杆调偏，若出光杆轴线与井口轴线不重合情况时，光杆盘根无法对光杆进行有效密封，容易出现跑油现象，解决问题只能通过关井后清水压井对光杆和封井器位置进行调整，不仅影响时率，还有一定的安全隐患。现经现场应用，双调偏密封装置可在不停机情况下，通过上下两道卡具对光杆进行微调，实现不停产加盘根作业，延长了油井的生产周期[5]，提高了生产时率，降低了劳动强度，取得了良好的效果。

2.2 光杆护套

弱碱三元复合驱与常规水驱、聚驱井相比，采出液中含碱含泥沙[6]，常规抽油机井光杆不使用光杆护套，由于光杆材质抗酸碱侵蚀性能差，光杆腐蚀较为严重。为减少光杆腐蚀造成的跑油，漏油等问题，在现场应用防腐耐磨复合型光杆护套技术参数见表1，该护套具有以下特点：一是防腐耐磨，通过调整合金钢材质配方和加工工艺，提成复合光杆防腐耐磨性能，抗酸碱侵蚀性能强，经现场试验，应用光杆护套可提高光杆寿命10倍以上；二是节能环保，应用光杆护套可降低光杆的表面粗糙度，减少盘根与光杆间摩擦阻力，提高抽油机系统效率[7]。经现场测试，应用光杆护套后平均可降低电动机电流4 A左右，每台抽油机每年可节约电费万元左右。

表1 光杆护套技术参数

3 现场试验

目前，已在某弱碱三元试验队推广应用光杆密封装置2套，实践证明，新型密封装置具有防偏磨功能强、耐腐蚀性强等优点，克服了常规光杆密封装置在使用过程中存在的问题，实现了抽油机不停机更换密封盘根[8]，且改善了工作环境，减轻了工人的劳动强度，延长了工作周期，节约了生产成本。应用光杆护套可有效提高表面光洁度，减少光杆与密封盒间的摩擦损失，提高系统效率，减少耗电量。

应用双调偏密封装置和光杆护套前后对比数据见表2，应用光杆护套井电动机上、下电流分别下降9.1%和7.23%，单井年节电约6 249 kWh，共计节省电费4 000余元，年可减少停机时间约26 h以上，可减少原油产量损失，经济效益显著[9]。

表2 应用双调偏密封装置和光杆护套前后对比数据

4 结论

1）采用新型密封装置可在线偏调，不影响正常生产，减轻工人劳动强度；密封性强，提高了井场环境质量[10]。

2）通过双调偏器，在调幅位移0～15 mm，调整角度360°，直径0～60 mm圆平面内校正光杆轴线与井口中心线重合，使光杆不偏磨；通过应用防腐耐磨的复合光杆护套，使光杆寿命提高4～6倍。

3）节省盘根与光杆成本投入，减少更换光杆和盘根次数；复合光杆表面十分光滑，降低光杆与盘根间摩擦力。