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[摘 要]本文针对油井生产中光杆与盘根盒不对中，造成盘根磨损，提出了设计盘根快速更换器，该工具有压盖和顶丝，挂钩组成，推杆及平垫片等构成，按正常操作程序卸掉盘根盒压盖、上格兰后，挂好，将割口压盖穿过光杆装至盘根盒丝扣上，直到上至盘根盒上端与下部丝扣平齐为止，然后调节压盖角度，使其转向光杆偏的那个方向，用扳手拧调节螺杆，调节光杆与盘根盒之间的位置，直到螺杆将光杆与盘根盒顶至完全对中，形成同心。
[关键词]盘根 不对中 快速 更换
中图分类号：TE88 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0132-01
一、引言
随着油田的发展，抽油机井的设备在不断更新，盘根盒作为密封井口光杆的唯一设备，其密封效果的好坏对抽油机的正常运转、安全环保起着重要的作用。盘根的主要成份为橡胶，它依靠轴向受力压缩发生径向膨胀，从而达到密封的目的。盘根使用过程中，当磨损量超过一定值时需更换盘根，由于井口偏、操作空间狭小，很难快速更换。同时，正常生产油井，由于井口基础下陷、抽油机地基下陷、环形钢板脱焊、作业等无法避免因素的影响，造成光杆与盘根盒之间不对中，这就使得日常维护工作变得困难，尤其突出的是更换盘根的操作。原操作方法存在着操作时间长、工作强度大的缺点，导致发生砂卡的机率提高，以致采油成本上升。为此，根据现场的使用特点，本着简单、实用、有效的原则，充分利用废旧材料，设计并制作出了盘根快速更换器是十分有必要的。
二、研究背景
盘根盒已经发展了很多种变型，究其本质，密封部分没什么变化，以现场应用最多的光杆密封器盘根盒为例，密封部分基本构造由上而下包括盘根盒压帽、上格兰、盘根盒主体、下格兰，盘根坐于主体与光杆的环形空间中，上下分别是上格兰、下格兰。工作原理为盘根压缩密封。盘根的主要成份是橡胶，形状是环形，使用前按盘根盒旋转方向割有45°斜口，方便加入及在使用过程中沿压帽旋转方向压紧。盘根盒在正常使用中依靠盘根盒压帽旋转所施加的向下压力，使盘根轴向压缩，从而发生径向膨胀，密封光杆与盘根盒之间的环形空间，达到密封井口、防止井内液体沿光杆向外泄漏的目的。
盘根经过长时间的使用，必然出现磨损，产生缝隙，油气从缝隙中渗出，导致漏油，这就需要更换盘根。按照标准操作规程，利用起子插入切口向上撬来取出盘根，这样的操作方法以前是适用的，但随着油田的发展，井口基础下陷、抽油机地基下陷、环形钢板脱焊、作业等无法避免因素的影响，使得光杆与井口之间不对中，不能达到同心，以致在现在的操作中，盘根由于光杆与井口偏斜、操作空间狭小，等因素使盘根很难取出、加入，难以更换。现场为了能够将盘根取出，多用起子和榔头配合，将盘根截断，再分段取出；加入時也多是用起子等工具野蛮操作。该方法操作时间长，有时还造成违章操作，工作强度大，易砸伤手，且产生盘根碎块，一旦清理不净，盘根与下格兰及下格兰与盘根盒主体之间产生缝隙，则需要再次更换盘根，加入的新盘根也易发生损坏，不利于保证更换质量和提高采油时率，尤其对于出砂井来说，由于出砂井油流中有大量的砂粒，一旦停井，砂粒沉积，易造成砂卡事故。现场对此类井的停井操作有着严格的规定，对操作时间严格限制，如果更换盘根时间过长，就容易造成抽油井砂卡，而一旦砂卡，就需要洗井甚至作业复产，从而造成采油成本上升，产量下降。
三、盘根快速更换器的结构及原理
针对以上问题，本着简单、实用、有效的原则，设计出了不对中井口盘根快速更换器，该更换器能够快速将盘根取出、完整加入，从而缩短更换盘根的时间和保证了更换质量。
其基本构造分为以下几个部分：
1、压盖和顶丝（见图1）压盖是利用其原盘根盒压盖制成，将旧压盖中间切除约10cm高度，保留一侧加强板；在下方，带丝扣剩余部分从侧面纵向切开一道豁口，其宽度与光标直径相等，且制作一斜口，以便于套入光杆中；上方同样沿纵向切除一部分，此部分与下部相错90°角，露出切口，切口宽度与光杆直径相等；在上部切口对面做一直径22mm的螺孔，将等径螺杆拧入即可。
2、挂钩组成（见图2）用柱塞泵上弹簧制作而成。将弹簧放在台虎钳上拉直，一头做成圆形手柄，一头磨尖，用锯条在尖头处带一定斜度锯出豁口，形成倒刺即可。
3、推杆及平垫片（见图3）在制作好的压盖本体上部钻一小孔，孔直径可以穿过推杆。推杆是用废旧黄油枪的拉杆制作而成，制作时将推杆穿入小孔，把平垫片焊在推杆的末端即可。
四、盘根快速更换器使用方法
使用方法：按正常操作程序卸掉盘根盒压盖、上格兰后，挂好，将割口压盖穿过光杆装至盘根盒丝扣上，直到上至盘根盒上端与下部丝扣平齐为止，然后调节压盖角度，使其转向光杆偏的那个方向，用扳手拧调节螺杆，调节光杆与盘根盒之间的位置，直到螺杆将光杆与盘根盒顶至完全对中，形成同心。当两者同心时，光杆与盘根盒四周间距就会相等，这样不论取出还是加注盘根都会变得很轻松。下一步，用制作好的挂钩从开口侧面刺入旧盘根中，由于旧盘根在盘根盒内四周间距相等，不存在挤、夹等现象，因此很容易就可以被取出，这样就可以逐一取出所有盘盒内的旧盘根；在更换新盘根时，先将切割好的新盘根从装置中间穿过并套入光杆，再推动推杆，利用推杆末端的平垫片将新盘根平行推入盘根盒内。同样由于盘根盒与光杆四周间距相等，在将新盘根推入时，不存在任何阻碍，就可以轻松、顺利的加入盘根。这样加完所有盘根后，卸松螺杆将该装置从盘根盒上卸下，恢复井口即可。利用这个装置使得更换盘根的操作变得快速、简单、安全，从而节省了操作时间，避免了抽油机井砂卡等事故的发生。
五、结论
盘根快速更换器经使用表明，此装置达到了设计目的，能够在较短的时间里对不对中抽油机井的盘根进行更换，其具有如下优点：
1、结构简单，制造容易。
2、成本低。割口压盖为旧压盖制成，充分利用废旧物资，达到修旧利废的目的。
3、操作时间短，比正常取盘根时间缩短70%以上。从而减少停井时间。
4、降低了出砂井砂卡的机率，取得了良好经济效益。
5、盘根取出、加注容易，保证了所更换新盘根的质量。
6、劳动强度小，避免了违章操作，减少了伤害。
参考文献
[1]中国石油学会.石油大学编.石油技术辞典.北京：石油工业出版社，1996
[2]采油技术手册编写组.采油技术手册.北京：石油工业社，1977
[关键词]盘根 不对中 快速 更换
中图分类号：TE88 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0132-01
一、引言
随着油田的发展，抽油机井的设备在不断更新，盘根盒作为密封井口光杆的唯一设备，其密封效果的好坏对抽油机的正常运转、安全环保起着重要的作用。盘根的主要成份为橡胶，它依靠轴向受力压缩发生径向膨胀，从而达到密封的目的。盘根使用过程中，当磨损量超过一定值时需更换盘根，由于井口偏、操作空间狭小，很难快速更换。同时，正常生产油井，由于井口基础下陷、抽油机地基下陷、环形钢板脱焊、作业等无法避免因素的影响，造成光杆与盘根盒之间不对中，这就使得日常维护工作变得困难，尤其突出的是更换盘根的操作。原操作方法存在着操作时间长、工作强度大的缺点，导致发生砂卡的机率提高，以致采油成本上升。为此，根据现场的使用特点，本着简单、实用、有效的原则，充分利用废旧材料，设计并制作出了盘根快速更换器是十分有必要的。
二、研究背景
盘根盒已经发展了很多种变型，究其本质，密封部分没什么变化，以现场应用最多的光杆密封器盘根盒为例，密封部分基本构造由上而下包括盘根盒压帽、上格兰、盘根盒主体、下格兰，盘根坐于主体与光杆的环形空间中，上下分别是上格兰、下格兰。工作原理为盘根压缩密封。盘根的主要成份是橡胶，形状是环形，使用前按盘根盒旋转方向割有45°斜口，方便加入及在使用过程中沿压帽旋转方向压紧。盘根盒在正常使用中依靠盘根盒压帽旋转所施加的向下压力，使盘根轴向压缩，从而发生径向膨胀，密封光杆与盘根盒之间的环形空间，达到密封井口、防止井内液体沿光杆向外泄漏的目的。
盘根经过长时间的使用，必然出现磨损，产生缝隙，油气从缝隙中渗出，导致漏油，这就需要更换盘根。按照标准操作规程，利用起子插入切口向上撬来取出盘根，这样的操作方法以前是适用的，但随着油田的发展，井口基础下陷、抽油机地基下陷、环形钢板脱焊、作业等无法避免因素的影响，使得光杆与井口之间不对中，不能达到同心，以致在现在的操作中，盘根由于光杆与井口偏斜、操作空间狭小，等因素使盘根很难取出、加入，难以更换。现场为了能够将盘根取出，多用起子和榔头配合，将盘根截断，再分段取出；加入時也多是用起子等工具野蛮操作。该方法操作时间长，有时还造成违章操作，工作强度大，易砸伤手，且产生盘根碎块，一旦清理不净，盘根与下格兰及下格兰与盘根盒主体之间产生缝隙，则需要再次更换盘根，加入的新盘根也易发生损坏，不利于保证更换质量和提高采油时率，尤其对于出砂井来说，由于出砂井油流中有大量的砂粒，一旦停井，砂粒沉积，易造成砂卡事故。现场对此类井的停井操作有着严格的规定，对操作时间严格限制，如果更换盘根时间过长，就容易造成抽油井砂卡，而一旦砂卡，就需要洗井甚至作业复产，从而造成采油成本上升，产量下降。
三、盘根快速更换器的结构及原理
针对以上问题，本着简单、实用、有效的原则，设计出了不对中井口盘根快速更换器，该更换器能够快速将盘根取出、完整加入，从而缩短更换盘根的时间和保证了更换质量。
其基本构造分为以下几个部分：
1、压盖和顶丝（见图1）压盖是利用其原盘根盒压盖制成，将旧压盖中间切除约10cm高度，保留一侧加强板；在下方，带丝扣剩余部分从侧面纵向切开一道豁口，其宽度与光标直径相等，且制作一斜口，以便于套入光杆中；上方同样沿纵向切除一部分，此部分与下部相错90°角，露出切口，切口宽度与光杆直径相等；在上部切口对面做一直径22mm的螺孔，将等径螺杆拧入即可。
2、挂钩组成（见图2）用柱塞泵上弹簧制作而成。将弹簧放在台虎钳上拉直，一头做成圆形手柄，一头磨尖，用锯条在尖头处带一定斜度锯出豁口，形成倒刺即可。
3、推杆及平垫片（见图3）在制作好的压盖本体上部钻一小孔，孔直径可以穿过推杆。推杆是用废旧黄油枪的拉杆制作而成，制作时将推杆穿入小孔，把平垫片焊在推杆的末端即可。
四、盘根快速更换器使用方法
使用方法：按正常操作程序卸掉盘根盒压盖、上格兰后，挂好，将割口压盖穿过光杆装至盘根盒丝扣上，直到上至盘根盒上端与下部丝扣平齐为止，然后调节压盖角度，使其转向光杆偏的那个方向，用扳手拧调节螺杆，调节光杆与盘根盒之间的位置，直到螺杆将光杆与盘根盒顶至完全对中，形成同心。当两者同心时，光杆与盘根盒四周间距就会相等，这样不论取出还是加注盘根都会变得很轻松。下一步，用制作好的挂钩从开口侧面刺入旧盘根中，由于旧盘根在盘根盒内四周间距相等，不存在挤、夹等现象，因此很容易就可以被取出，这样就可以逐一取出所有盘盒内的旧盘根；在更换新盘根时，先将切割好的新盘根从装置中间穿过并套入光杆，再推动推杆，利用推杆末端的平垫片将新盘根平行推入盘根盒内。同样由于盘根盒与光杆四周间距相等，在将新盘根推入时，不存在任何阻碍，就可以轻松、顺利的加入盘根。这样加完所有盘根后，卸松螺杆将该装置从盘根盒上卸下，恢复井口即可。利用这个装置使得更换盘根的操作变得快速、简单、安全，从而节省了操作时间，避免了抽油机井砂卡等事故的发生。
五、结论
盘根快速更换器经使用表明，此装置达到了设计目的，能够在较短的时间里对不对中抽油机井的盘根进行更换，其具有如下优点：
1、结构简单，制造容易。
2、成本低。割口压盖为旧压盖制成，充分利用废旧物资，达到修旧利废的目的。
3、操作时间短，比正常取盘根时间缩短70%以上。从而减少停井时间。
4、降低了出砂井砂卡的机率，取得了良好经济效益。
5、盘根取出、加注容易，保证了所更换新盘根的质量。
6、劳动强度小，避免了违章操作，减少了伤害。
参考文献
[1]中国石油学会.石油大学编.石油技术辞典.北京：石油工业出版社，1996
[2]采油技术手册编写组.采油技术手册.北京：石油工业社，1977