一、應用環(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。