摘要：井口漏油是油田生产中难以解决的问题，应全面分析抽油机井盘根盒的密封和漏油问题，做好优化和改进措施，本文通过分析盘根盒的密封原理和存在的问题，探讨改进盘根盒的应用措施。
关键词：盘根盒；改进；漏油
随着我国采油技术的不断发展，井口密封问题受到了重视。一直以来，井口漏油都是一个不可避免的问题，各个石油公司也都在开展对抽油机盘根盒的研究和改进。抽油机盘根盒在密封井口时受到高温、高压的影响，存在较大的安全隐患，容易发生刺漏，盘根盒刺漏会引起水、油、气的渗漏，不仅会对油井的产量和效率造成不良影响，还会使人员受到伤害，污染周边环境，甚至造成火灾、爆炸等安全事故。因此应加强对盘根盒的优化和改进，全面分析盘根盒的漏油问题，保证油气的安全环保生产。
1、盘根盒的密封原理
密封一般有机械密封、填料密封、迷宫密封等几种形式，盘根盒的密封是填料密封，盘根属于软填料，其材料有石墨系列盘根、四氟系列盘根、碳纤维系列盘根等。抽油机盘根盒的密封主要靠压盖施予压力到盘根上，盘根受到压力后会发生径向膨胀，进而挤压到盘根的光杆和内壁，将整个环空区域填满，达到了盘根盒密封的目的。
2、盘根盒密封存在的问题
抽油机上应用盘根盒主要是为了密封井口，因此设计和改进盘根盒应以密封防止漏油为主要目的。为保证盘根盒的结构科学合理，首先要对盘根盒漏油的问题进行调查，并把相关问题进行归类整理，分析出造成漏油的主要原因。其次要对这些原因进行筛选，由于盘根盒设计不合理造成的漏油情况要挑选出来进行归纳和总结。经过分析筛选，主要有以下几种原因：
2.1结构设计不合理
有些盘根盒在设计结构时没有考虑到抽油机会受到的环境影响因素，会发生下沉和位移的情况。这些情况会使盘根盒不能对中，在设计中如果不考虑扶正和防偏，那么就会造成井口和光杆不对中，出现偏磨情况，盘根会受到光杆的挤压，造成盘根的额外磨损和磨伤，大大减少了盘根的使用寿命。另外来回的摩擦会造成光杆的温度升高，热量都集中在盘根内部，不能够传导出去，光杆的表面受到热的腐蚀，加大了磨损的程度，盘根在高温下也会失去应用效果，最终导致盘根盒出现漏油情况。
2.2盘根选材不合理
盘根盒在设计生产时，没有经过科学的力学分析，一些生产厂家也没有对盘根进行试验，难以保证产品是否能够适应不同条件下的不同承压，在盘根的材料选择上也没有根据实际的工程情况来进行筛选，一般都凭借习惯经验来选取盘根的材料。这造成一些采油井在进行憋压时，井口如果受到的压力增高，超出盘根能够承受的范围，在高压之下盘根就会出现刺漏情况。在不同的季节不同的温度下，盘根没有换上适应的材料也会在高温或低温下失去效果。
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3、抽油机盘根盒的改进及应用
3.1改进盘根盒的构造
在设计盘根盒的结构时要增加对中和防偏的功能，避免出现单一的结构，适当增加多重保护，可以采用水平和垂直挤压盘根的形式达到共同密封，提高盘根盒密封的安全性和稳定性。同时在设计时也要注意使拆装方式和维修能够便捷。
目前我国在盘根盒结构上也在不断创新，能够使用不同的生产情况。普通盘根盒在断液井、偏磨井和高含水井中应用并不理想，会发生很严重的漏油情况，应用一两天就要换取垫片，增加了采油的成本，也对环境造成了严重的污染。现在市场上已经设计出新型的调偏、润滑与连续填入式的盘根盒，这种盘根盒结构使用废旧的皮带代替了垫片，有效降低了成本，并且在垫子箱底部加上了球型的调偏件，减少光杆受到的偏磨。其次还有一种双极自调偏井口盘根盒，大部分盘根盒都是采用单极密封机构，实际上密封的安全性和稳定性都不理想，多级盘根密封结构很好的弥补了单极盘根密封结构的缺点，有效增加了密封性。这种新型盘根盒也设置了调偏结构，有效减少了人工纠偏的工作量，提高了采油效率。另外还有一种高压双极密封放喷井口盘根盒，这种盘根盒采用了双极密封，提高了密封性，在带压工作时也能保证安全性，在遇到光杆断裂的情况时，球阀还能够快速的将井口关闭。
现阶段对盘根盒的结构改进除了提高密封功能之外，还要考虑调偏和其他辅助功能，同时还要保证盘身拆装和维修便捷。早期的盘根盒结构比较简单，也没有调偏功能，已经逐渐被新型盘根盒所取代使用。
3.2改进盘根盒材料的性能
对于不同的工程情况要选取不同的盘根盒材料，通过分析比较出不同材料的热学性能、力学性能和化学性能。盘根盒填充材料不仅要考虑固有的性能还要考虑其派生性能。通过综合材料的性质和采油井现场的实际情况，经过计算和分析选取出最合适的材料，这样有助于延长盘根的使用期限，避免发生漏油情况。
目前我国在盘根盒填料的选取上也取得了一定的成果。有的公司采用纳米材料和化学改造技术来改造处理盘根盒填料的材质，有效提高盘根材料的耐磨性，也就减少了盘根被更换的频率，降低了操作人员的工作量，提高采油效率。有的公司研制出新型的塑性纳米纤维材料，具有层状剪切结构，强度较大、可塑性好，经过一段时间的使用之后还能够保持比较好的塑性，也就确保的盘根盒的密封效果。另外还有一种方法是建立密封结构的理论模型和分析模型，具有高效的适用性，这为设计填料密封提供了研究的理论基础。
现阶段对盘根材料的改进研究应以理论和实践相结合为主，通过计算机技术的辅助分析研究盘根盒填料的基础结构和材料性能，综合性的提高盘根的耐磨性。随着我国纳米技术和新材料技术的发展，抽油机盘根盒的填料会具有更多研究基础和研究方向。
结束语：盘根盒具有相似的应用原理，目前我国盘根盒产品的发展也日益成熟，但在实际的应用中还存在需要改进的情况，随着新纳米材料的发展，优化与改进盘根盒有了更好的空间。应重视应用现代设计技术，利用计算机技术和新材料技术优化改进出最优的结构。同时做好填料选材问题，综合分析和校核性能，保证盘根盒的安全性，延长盘根盒的使用期限，避免出现盘根盒漏油情况。
【参考文献】
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[3]袁勇.抽油机井盘根盒的改进及应用[J].中国科技投资,2018,(1):106.
论文作者:任博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：盘根论文; 漏油论文; 井口论文; 结构论文; 填料论文; 情况论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第15期论文;