光杆偏磨分析及盘根盒连接方式优选

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【摘 要】 随着抽油机井的不断增多，光杆偏磨问题日趋严重，其主要原因为光杆不居中、光杆质量不过关、盘根盒与光杆不配套等因素造成的。分析认为造成光杆偏磨的主要原因是光杆不居中问题。针对这一现象，结合现场目前采用的两种盘根盒连接方式，螺纹连接和卡箍连接的现状。建议选择卡箍连接，以减少光杆偏磨问题，降低员工的劳动强度，进一步节约油田生产成本，响应油田公司“以人为本，安全第一”的安全生产方针和油田公司“降低成本，节能增效”的基本原则。

【关键词】 光杆偏磨 盘根盒 抽油机

1 光杆和盘根盒作用

光杆是指抽油杆柱中最上端的一根抽油杆，一般是用高强度的50-55号优质碳素钢制造的，其作用是连接驴头毛辫子与井下抽油杆，并同井口盘根盒配合密封抽油井口：主要受力：下部抽油杆的重量；油管内柱塞以上液柱重量；自身弹性引起的振动力；由于下部柱塞运动与井液不一致等因素引起的冲击载荷[1.2]。目前我区使用的光杆大多为（江汉HZDG29×11m、江汉CYG28×11.5m）

盘根盒是抽油机井井口密封装置，主要作用是通过盘根密封光杆，使光杆上下运动过程中，防止井内油气喷出，该装置能够解决抽油机井光杆密封器功能单一的难题，最大限度地减少了油气损失。光杆偏磨、光杆断脱落入井内致使原油大量外泻，造成环境污染等，保证了开井时率。

冀东油田大多数油井工作环境比较恶劣，风沙较大，气油比较高，部分油井压力较大，抽油机井对防喷盒的压力要求高，自2009年7月选择试用了景县巨晟橡塑金属制品有限公司生产的耐高压节能防喷多功能盘根盒（JNFP-120-28L-3A），总体来说现场使用效果较好。

2 光杆偏磨分析及建议

2.1 光杆偏磨的危害性

（1）调整、更换盘根频繁，影响油田产量：调整、更换盘根频繁进一步造成了工作量的增大及成本增加；同时造成了停井次数增多，降低了开井时率，增大了井卡的可能性，影响油井的正常生产。

（2）污染环境：生产过程中，随着盘根密封效果变差，不可避免的造成了井口跑油，对环境造成污染。

（3）光杆使用寿命缩短，严重时导致断脱：生产过程中，若盘根不及时更换，将造成光杆的磨损量逐渐加大，最终将导致光杆断脱，影响油井的正常生产（目前，井口均配有防断脱卡子，防止光杆意外断脱后造成油气损失及环境污染，并减少后续的打捞的工作量）。

2.2 影响光杆偏磨的因素

（1）抽油机基础影响；若抽油机基础不良，土质疏松；雨水冲刷后，水土流失较严重，易造成了抽油机基础下陷较明显。

（2）抽油机悬臂的影响：以直线抽油机、塔架式抽油机为例，其悬臂的伸出量将是对影响光杆偏磨的又一考验。由于其结构特点特殊，每次作业前后，抽油机悬臂都要进行伸缩调整，而调整量的多少将直接影响光杆的井口对中效果[3，4]。

（3）组抽时偏差的影响：抽油机组抽过程中，势必将对抽油机对中情况存在误差。此项工作只能是加强组抽时的监督管理。井口安装不正或在测试等工作中，由于操作不当，造成井口偏，存在光杆与井口不对中，调整困难的缺点。

（4）盘根盒本身缺陷：抽油机防喷装置中，个别部件材质优于光杆，将直接影响光杆的使用寿命。目前我区使用的节能防喷多功能盘根盒，选用的为尼龙材料大大的降低了对光杆的磨损程度。

（5）井口回压的影响：当井口回压增加时，相当于增加了抽油杆的重力，上冲程悬点载荷增加，下冲程载荷降低.当井口盘根压得过紧，盘根与光杆间摩擦力增大，生产中，应使盘根上紧程度适中，既保证不漏油也不过紧，以减缓偏磨。

2.3 解决方法

针对以上存在问题，以解决实际困难为根本，从防偏方面进行考虑，以最大限度地减少油气损失，降低油气成本，提高企业经济效益出发，提出以下解决方法。

（1）加强现场监督，新转抽油井打基础开始就严把质量关，保证抽油机基础的强度，以减少油井生产过程中基础下陷问题的发生；

（2）可以选用改变盘根盒的连接方式的方法，解决光杆不对中的问题。选用卡箍式连接方式，发现光杆偏磨后，可以打开卡箍，根据光杆对中情况，对抽油机悬臂或顶丝进行调整。

（3）加强油井作业及开井时的现场监督；作业时防止出现井口坐偏，阀门歪斜等问题的发生；开井前必须对井口对中情况进行检查，确保光杆对中后方可开井。

（4）加强油井生产过程中的日常检查，发现问题及时处理。

3 盘根盒连接方式优选

针对我区现状；大多为南京伟业、美国钻采系统的采油树，这两种采油树特点：适用于大尺寸套管，整体较高一般2.2-2.6m，而普通350采油树为1.2m左右；上部为法兰连接，普通350采油树的为卡箍连接。

目前，盘根盒存在两种与井口的连接方式：卡箍式和螺纹式。

卡箍连接：调整光杆对中操作方便，简单直观，调整合格率可达到99%，但需要配装4个加工部件，整体较螺纹连接高40-50cm。

螺纹连接：无法调整光杆对中，且无法判断对中情况，只能依靠人为的眼力判断，存在误差较大，多次作业拆卸后螺纹易损伤，影响承压能力。

更换一次光杆停产时间至少需3小时，材料费2600，维修费约4200元，共计6800元，洗压井时间及费用另算。

更换一次盘根需停产：10分钟，材料费：55元。

目前冀东油田某区存在光杆偏磨数量为8口（盘根更换周期一个月），占抽油机常开井的21%，其中3口较严重（盘根更换周期15天），占常开井的8%；且均为螺纹连接方式。

螺纹连接方式，在每次作业后光杆对中情况无法检查，误差较大，尤其是直线抽油机和塔架抽油机。

卡箍连接方式只需作业后做好光杆对中检查就能够保证光杆对中。由螺纹连接更换为卡箍连接方式后，需配装4个加工部件，约1200元。

4 结语

根据以上分析可以看出：卡箍连接方式明显优于螺纹连接方式，建议对盘根盒的连接方式进行更换，以减轻员工的劳动强度、减少油气损失的同时响应油田公司“以人为本，安全第一”的安全生产方针和“降低成本，节能增效”的基本原则。

参考文献：

[1]孙祖灵，，孙金瑜.职业技能培训教程与鉴定题集（采油工）.2004，（1）.

[2]邹艳霞，郑虎，李万余，王永春，.采油工艺技术.石油工业出版社，2006，（1）.

[3]宋成立，郑本祥.采油工实用读本.石油工业出版社，2009，（1）.

[4]耐高压节能防喷多功能盘根盒使用说明书.2009.