一、應(yīng)用環(huán)境和現(xiàn)存問題

    目前國內(nèi)各油田大多數(shù)采用有桿泵抽油機方式開采原油，在抽油井井口必須使用盤根盒以機械動密封方式實現(xiàn)光桿的密封。

    在抽油機運行和光桿磨損過程中，光桿密封盤根處漏油問題嚴重，浪費油氣資源、增加更換盤根的維護成本、造成生產(chǎn)區(qū)域大面積原油污染、增加了員工恢復(fù)環(huán)境的工作強度。井口盤根盒泄漏的主要原因是光桿偏磨，其余為光桿腐蝕/表皮脫落/表面龜裂、光桿斷脫等。

    偏磨、腐蝕等問題在抽油機正常生產(chǎn)過程中，大大增加了光桿與盤根之間的摩擦力，產(chǎn)生的能耗也因此增大，加速了盤根的磨損，增加更換盤根的頻率，而更換盤根時會引起停機，極大地影響了油田的生產(chǎn)效率，同時還會造成井口油氣泄露，污染環(huán)境，存在重大安全風(fēng)險。

    為改善光桿與盤根之間的摩擦條件，油田單位使用了涂抹潤滑脂/機油等潤滑物、在盤根盒上部增加儲油盒，加注潤滑脂或機油潤滑等方法，但在實際使用中，添加物為潤滑脂時，光桿只能帶入靠近光桿周圍的潤滑脂進入盤根盒，其周邊其他區(qū)域的潤滑脂并未起到實質(zhì)作用，潤滑效果不是很理想，且當(dāng)添加物為機油時，粘度較低造成注入速度過快，只能維持潤滑1-2天，造成成本較高，維護周期過短。

    在采油生產(chǎn)過程中，圍繞盤根盒的密封、調(diào)偏、防噴、盤根的更換等問題，全國各地研究人員提出了：二級密封、錐形密封、手動注油、平移式滑動、萬向節(jié)調(diào)偏等裝置，在不同程度上取得了一定效果，但不同生產(chǎn)區(qū)塊采油樹盤根盒的實際使用千差萬別，形式多種多樣，需要的功能完全不同，沒有一種解決方案能夠適應(yīng)各種不同工況。

二、產(chǎn)品功能特性和組合方式

（一）產(chǎn)品功能特性
    根據(jù)各種現(xiàn)場問題，本單位提供一種多功能組合式井口密封裝置，完全配置的井口密封裝置包含：兩級盤根盒、斷桿防噴、井口與光桿間調(diào)偏、井口與光桿間調(diào)斜、半封膠皮閘門、兩級潤滑油脂加注等組件，是目前國內(nèi)功能完備、防噴可靠的抽油桿盤根盒類產(chǎn)品。

    井口密封裝置中設(shè)置了多組粉末冶金自潤滑軸承和聚四氟乙烯減磨套，可降低光桿運動阻力，保證光桿在工作狀態(tài)下隨時處于密封裝置中心，防止偏磨導(dǎo)致的密封失效甚至光桿斷裂。

    根據(jù)配置不同，井口密封裝置可設(shè)置兩級盤根盒和多個潤滑油/脂注入口，可以選擇自流型或壓力供油型注脂方式，可長時間持續(xù)潤滑光桿，有效提高盤根壽命，延長更換盤根周期。

    多功能組合式井口密封裝置的基礎(chǔ)功能是可快速更換密封件的盤根盒，該盤根盒在更換盤根時只需旋轉(zhuǎn)盤根盒體即可頂出舊盤根，2-3分鐘即可完成更換過程，十分便利。

    以上多種功能特點的共同目標是保證密封效果，提升盤根壽命，延長盤根更換周期；經(jīng)現(xiàn)場對比驗證，在較高井口壓力的使用條件下，本產(chǎn)品可提升盤根壽命3-5倍。

（二）產(chǎn)品組合方式

    根據(jù)用戶的不同井況，井口密封裝置可以任意組合以下組件或功能：

    1、二級盤根盒；在井口壓力較高或其它需要高可靠性光桿密封的井況，可以增設(shè)二級盤根盒，二級盤根盒自帶潤滑組件，可以為上下兩組盤根自動持續(xù)加注潤滑脂；且兩級盤根盒壓力遞降、梯級密封的工作方式，可以明顯提高密封壓力和盤根使用壽命。

    2、井口中心調(diào)偏功能；可調(diào)整光桿中心位置，固定在油井管內(nèi)腔任意位置。

    3、調(diào)斜功能；光桿中心與油井管中心夾角可調(diào)，在任意方向可非常大調(diào)整9度，形成18度錐形調(diào)整區(qū)。

    4、高可靠性的斷桿防噴功能；光桿斷脫后0.2秒內(nèi)即可實現(xiàn)防噴密封；防噴組件采用密封球及小角度錐孔配合，密封可靠，越壓越緊；密封球與光桿采用滾輪翻板隔離，兩者不接觸，防噴球始終無磨損，確保全使用壽命周期的可靠防噴；防噴組件帶潤滑油注入口。

    5、抽油桿膠皮閘門組件；可以密封固定狀態(tài)的光桿，用于高壓自噴井更換盤根時的密封。

三、產(chǎn)品主要性能指標

（一）、執(zhí)行標準

    產(chǎn)品的設(shè)計、制造和檢驗完全滿足以下標準要求：

    GB/T22513 石油天然氣工業(yè) 鉆井和采油設(shè)備 井口裝置和采油樹

    GB/T9253.2 石油天然氣工業(yè)油氣井套管、油管和管線螺紋的加工、測量和檢驗

（二）、適用范圍

    適用井口類型：250型油井井口、250型油井偏心井口；

    適用光桿規(guī)格：Φ25mm、Φ28mm、Φ36mm。

（三）、主要技術(shù)參數(shù)

    工作介質(zhì)：油、水或由其組成的混合物；

    工作光桿直徑：25mm、28mm或36mm；

    工作溫度范圍：-40℃～100℃；

    盤根密封壓力：6MPa（帶潤滑脂加注器的兩級密封型號為12MPa）；

    防噴壓力/耐壓等級：21MPa；

    調(diào)偏范圍：任意方向≥18mm；

    調(diào)斜范圍：任意方向≥9°；

    下端連接方式：2-⁷/₈TGB母扣/公扣或卡箍頭。

（四）、材料和使用壽命

    密封件可根據(jù)用戶要求選用：油田通用盤根、螺旋盤根、V型環(huán)組、橡膠顆粒、廢舊三角帶等不同材料。

    各組件承壓殼體材料為中碳鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，采用調(diào)質(zhì)處理，屈服強度≥355MPa。

    殼體各零件經(jīng)過不同表面處理或鍍層，殼體使用壽命在10年以上。

    各級防偏磨襯套采用粉末冶金自潤滑軸承。

    防磨損密封座和減摩套材料采用聚四氟乙烯材料。