高压光杆密封器辅助密封装置.doc

发明创造名称：光杆密封器辅助密封装置申报单位：中国石化西北油田分公司申报时间： 2010年 8月10日发明创造名称高压光杆密封器辅助密封装置申请专利类别发明专利（ ）实用新型（ ）外观设计（ ）保密专利（ ）一、现有技术情况（开发背景、与本发明相关的现有技术情况，达到的水平和主要存在的问题）开发背景目前塔河油田八区、十区停喷转抽油井井数逐渐增加，加上该地区井高含盐水、高含硫和高稠油，对机抽光杆和密封盘根腐蚀严重，使得大部分抽油机井口光杆密封器盘根盒频繁出现盐水、原油渗漏现象，需频繁更换盘根，容易造成井口污染，同时清洁井口污染时导致油井停抽，造成油井停产减产的现象，严重影响油井生产。现有技术情况塔河油田现用抽油机井井口光杆密封器主要类型类型连接方式填料耐磨性密封性调偏功能承压低压密封器螺纹橡胶盘根一般一般无工作压力5MPa，试验压力8MPa注脂式光杆密封器法兰橡胶盘根较差较差无工作压力7MPa，试验压力15MPaZYMF-3型光杆密封器螺纹、卡箍橡胶盘根较好较好有工作压力20MPa，试验压力30MPa现有光杆密封器主要存在的问题1、油井出水高矿化度,对抽油光杆具有较强的腐蚀性,光杆被腐蚀后造成抽油井口光杆密封器频繁出现渗漏，密封性能变差，易造成井口及周边环境的污染。2、光杆润滑效果不好、腐蚀性强，加速了盘根磨损，需频繁更换盘根，造成盘根用量增加，生产成本增加。3、增加更换盘根、清洁井口工作量，使操作人员劳动强度增加。4、井口渗漏易导致油气泄露，形成安全隐患，严重的造成井喷。5、大大降低油井生产时效，影响油田产量。二、发明目的：为解决部分中、高含水抽油井口光杆密封器因频繁发生原油、盐水渗漏现象，造成环境污染，频繁更换盘根，增加人员劳动强度，降低抽油机井生产时效的问题。无论是从生产管理、设备管理还是安全管理各角度出发，都迫切需要解决上述问题，因此展开了对现有ZYMF-3光杆密封器的技术研究和改造。三、发明内容简述：1、辅助密封装置调整压帽；2、辅助密封装置盘根腔；3、辅助密封装置盘根（4个）；4、辅助密封装置锁片；5、密封球座；6、辅助密封润滑腔；7、主密封盘根（4个）；8、主密封盘根腔；9、二级密封盘根；10、二级密封定位销；11、二级密封铁盘根；12、偏心调整装置；13、居中调整装置上调节盘；14、居中调整装置下调节盘； 15、二级密封压帽；16、二级密封锁片；17、防喷装置；18、排污拷克；19、光杆图1 带辅助密封装置的高压光杆密封器结构示意图高压光杆密封器辅助密封装置的主要结构：由辅助密封装置压冒（1）、辅助密封装置盘根腔（2）、辅助密封装置盘根（3）、辅助密封装置锁片（4）、辅助密封润滑腔（6）和排污拷克（17）组成。具体结构如图1所示。工作原理简介：抽油机正常运行时，在光杆下行时向辅助密封润滑腔（6）中注满密封润滑油。当辅助密封装置盘根（3）和主密封盘根（7）都完好无损、密封良好时，光杆上下行会使得光杆周围形成相对的负压区，辅助密封润滑腔（6）中的润滑油在腔体压力的作用下紧紧抱住光杆，将密封润滑油带入主密封腔和二级密封腔中，从而增加了光杆的润滑性，有效降低了光杆和和盘根的腐蚀磨损。光杆上行附着的密封润滑油在辅助密封装置盘根（3）的刮阻作用下沉留在辅助密封润滑腔中，同时也起到润滑辅助密封装置盘根的作用。随着光杆运行时间的增加，当主密封盘根（7）产生磨损后，在光杆上行程中可能会有原油渗漏进入辅助密封润滑腔（6）中，在这种情况下，辅助密封装置就起到了很好的作用，不会出现产液刺出井口。此时光杆的上下行仍使光杆周围形成相对的负压区，辅助密封润滑腔（6）中的润滑油在腔体压力的作用下紧紧抱住光杆，对光杆和盘根进行良好润滑。通过打开排污考克（18），可以检查有无从下部密封腔渗漏出的气、液，有则排出；可以检查密封润滑油是否变质，润滑油变质后则进行更换，此外还可以推断主密封盘根的磨损情况，决定是否更换盘根。四、发明效果：在TK845CH、TK1008、T706、TK1005等中高含水、高含硫、高稠油，盐水、原油渗漏比较严重的井进行了现场试验，使用效果优势明显。大大延长了盘根的更换周期，平均使用寿命提高15倍；大大降低了中高含水抽油机井井口渗漏现象发生的频率，在试验井安装后未发生井口渗漏现象。试验对比效果见下表：项目密封性环保人工成本材料成本油井时效ZYMF-3型光杆密封器1-3天更换盘根1-3天清理一次污染1.5-3天清理井口污染,更换盘根1.5-3天更换6个盘根更换盘根停井30分钟带辅助密封装置的高压光杆密封器61-24天更换盘根大大减少年减少33.4个工作日年减少盘根用量681个年延长产时85.3小时本实用新型提高了井口光杆密封器的密封性能，盘根的平均使用周期延长15倍以上，降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，带来显著的环保效果。五、应用领域与应用前景：本实用新型能很好的应用于中高含水、高含硫、高稠油井，盐水、原油易刺漏难密封的场合。该装置实现了光杆的自动润滑，大大延长了盘根的使用周期，提高了井口光杆密封器的密封性能。同时还实现了不停抽油机检查光杆润滑油质变化情况和主密封盘根磨损情况。目前对塔河油田八区15口抽油机井进行了推广应用，有效杜绝了高压光杆密封器盘根易磨损问题、原油泄漏对环境造成大面积污染的问题，同时减少了人员的维护工作量，间接延长了生产时间，提高了生产时效，为油田稳产做出了积极的贡献，预计年增加经济效益222.39万元。若在油田范围内大面积推广应用，将带来巨大的经济效益和环保效益。与 现 有 技 术 相 比 较 ， 本 发 明 的 优 点 和 效 果序号1用于比较的相关文献、专利号A1本 发 明 特 征 及 效 果现 有 技 术 特 征 和 效 果 利用光杆运行时与辅助密封润滑腔形成相对压差，实现了光杆的自动润滑，有效降低了高含盐水、高含硫及原油对光杆和和盘根的腐蚀磨损，盘根平均使用寿命比原来提高15倍以上，密封性能显著加强，从而降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，带来显著的环保效果。同时还实现了不停抽油机检查光杆密封润滑油质变化情况和主密封盘根磨损情况，对安全正常生产具有很好的指导意义。序号2用于比较的相关文献、专利号A2本 发 明 特 征 及 效 果现 有 技 术 特 征 和 效 果利用光杆运行时与辅助密封润滑腔形成相对压差，实现了光杆的自动润滑，有效降低了高含盐水、高含硫及原油对光杆和和盘根的腐蚀磨损，盘根平均使用寿命比原来提高15倍以上，密封性能显著加强，从而降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，带来显著的环保效果。同时还实现了不停抽油机检查光杆密封润滑油质变化情况和主密封盘根磨损情况，对安全正常生产具有很好的指导意义。 序号1用于比较的相关文献、专利号B1本 发 明 特 征 及 效 果现 有 技 术 特 征 和 效 果 利用光杆运行时与辅助密封润滑腔形成相对压差，实现了光杆的自动润滑，有效降低了高含盐水、高含硫及原油对光杆和和盘根的腐蚀磨损，盘根平均使用寿命比原来提高15倍，密封性能显著加强，从而降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，带来显著的环保效果。同时还实现了不停抽油机检查光杆密封润滑油质变化情况和主密封盘根磨损情况，对安全正常生产具有很好的指导意义。注：1.现有相关技术如有多篇，则逐篇比较，材料编号为A1；A2；B1，以此类推。 2.如有附图应结合附图比较。五、发明公开情况（鉴定会时间及公开的内容；公开发表的文字材料（附后）、公开发表时间；公开使用、销售或展示的时间和地点）在塔河油田八区、十区15口油井应用2年六、本发明拟采用专有技术保护的内容（简要列出需采用专有技术保护的主题。）1、整体外观结构 高压光杆密封器辅助密封装置主要由辅助密封装置调整压冒、辅助密封装置盘根腔、辅助密封装置盘根、辅助密封装置锁片、辅助密封润滑腔和排污拷克组成。辅助密封润滑腔体与主密封腔体通过螺纹连接，辅助密封装置盘根腔与辅助密封润滑腔体通过螺纹连接，其上用辅助密封装置锁片紧固。辅助密封装置压冒与辅助密封装置盘根腔也通过螺纹连接。并在辅助密封润滑腔体一侧焊接流道，出口装排污拷克。2、实用性带辅助密封装置的高压光杆密封器能实现对光杆和盘根的自动润滑，有效降低了高含盐水、原油对光杆和和盘根