水龙头高压盘根密封失效分析与结构改进

盘根密封是水龙头的关键环节，其性能直接影响水龙头的寿命和钻井速度。通过对国民油井公司的一种高压水龙头与现有水龙头密封结构的对比，综合分析了密封的破坏原因。按其工作原理，利用ANSYS有限元工程分析软件分析了密封圈接触压力，指出了采用高压润滑油隔离泥浆的合理依据。针对目前国内水龙头在高压下密封寿命极短这一问题，提出了改进措施与方法，对于国内高压水龙头设计具有一定的参考价值。     

水龙头耐高压盘根密封及接触压力分析

钻井水龙头由于结构设计的原因，冲管盘根在钻井过程中不断磨损．特别是在高压泥浆的作用下，盘根密封常常被破坏。分析了冲管密封的原理，建立了有限元模型，计算了不同情况下橡胶盘根和冲管之间的接触压力，提出了延长冲管盘根密封寿命的建议。     

往复泵盘根密封盒设计

往复泵盘根密封盒设计已发展为用于加强与现代化学品有关的保护要求。原来用大麻纤维和牛脂盘根环的调整式单根密封盒已换成自动式三盘根密封盒。该盘根密封盒具有液体或气体喷射循环装置，对盘根进行润滑。     

新型密封延长钻机水龙头寿命

美国珀金埃尔墨公司新近推出一种用于钻机水龙头的新型Centurion密封，该密封采用了航天密封结构和高性能机械密封技术，能够在更恶劣的钻井环境中可靠地密封冲洗管。该密封件可替换大井眼顶部驱动装置上用的常规大井眼冲洗管水龙头密封件而不用做任何改动。新型Centurion密封的卡盘式密封元件非常方便，不用从顶驱上将总成卸下即能够对密封件进行更换，更换新型密封大约只需30分钟。     

12 000 m钻机顶驱用高压冲管盘根密封设计

随着钻井深度和钻井液压力的不断增大,对冲管盘根密封性能的要求逐渐提高,传统盘根密封已无法满足12 000 m钻机顶驱的作业工况要求。综合分析盘根密封工作原理和失效原因,设计出适用于高压、大线速度工况下的盘根密封结构,并通过有限元分析进行验证。从所得MISES等效应力结果表明,新型盘根密封结构可满足12 000 m钻机顶驱的技术要求。     

油井井口防盗盘根盒

根据马牙扣螺纹的自锁原理研制了一种可以调节盘根预紧度并且能防止盘根盒压盖被恶意拆卸的新型井口防盗盘根盒,在没有专用工具的情况下不法分子无法拆卸盘根盒压帽,从而实现盘根盒的防拆卸功能。当需更换盘根时,使用两个特制螺栓拧入解锁孔,螺栓向下推动解卡压帽,使马牙扣口径变小,丝扣脱离螺纹座孔,从而卸下盘根盒总成进行盘根的更换。     

随动对中抽油井口光杆密封装置的研究与应用

由于抽油机制造、安装误差及抽油机受力变形、地基下沉等原因使光杆轴线与井口装置抽线间形成固定偏移及随机偏移，造成盘根严重偏磨。目前，使用较多的固定式常规型井口密封装置不具备调偏功能。文章推出一种随动对中抽油井口密封装置，可使光杆轴线与井口密封装置轴线随动对中，基本解决了盘根偏磨问题。     

新型井口密封装置

胜利油田抽油井口光杆密封装置主要使用常规型井口光杆密封装置。根据现场统计，孤东采油厂80％以上的有杆抽油井存在3～10mm的轴线偏移，在生产过程中易造成盘根密封失效。为了确保密封，必须加大盘根压力，易导致盘根偏磨严重，引起整组盘根的密封失效，造成换、紧盘根频繁，井口泄漏。     

抽油杆盘根密封机理研究

有杆抽油系统的井口盘根密封性能与密封面的接触压力分布和大小密切相关,研究其规律至关重要.通过系统接触有限元分析方法,用ANSYS参数化设计语言编写了盘根密封有限元分析的命令流程序,研究了不同参数值下的密封压力分布.结果表明,密封面上的压力分布呈驼峰形式,盘根变形存在"向心"效应等,与试验结果一致;盘根与光杆的间隙增加会导致密封效果降低;盘根的轴向尺寸增加将导致密封效果先降低然后增加,因此必须优选该尺寸;盘根径向尺寸的增加会导致密封效果下降,应合理选择.     

抽油井光杆密封装置

影响抽油井光杆密封装置的工况条件主要有以下几个方面:光杆与井口不同心,光杆表面粗糙、不光滑,因游梁式抽油机的运动特性而导致液流对光杆密封装置内部盘根作用力不稳定.设计时应根据实际井况,选择合适的密封和调偏机构,以满足光杆密封的需要.实践表明,对于解决光杆偏斜、采油井口压力波动较大的井,采用调偏机构和具有自润滑、液体自封功能的盘根十分有利;对于抽油杆与井口对中良好且井口压力稳定的油井,应尽量采用常规固定式结构,以降低成本,保油增效.     

SSZ—500型水龙头试车装置

在对总体方案及各部件进行设计和优选的基础上 ,研制成功用于检测水龙头维修质量的SSZ— 5 0 0型水龙头试车装置。介绍了水龙头试车装置的结构、工作原理、技术参数、试验和使用情况。试用表明该水龙头试车装置有 3个特点 :(1)采用活塞杆刚性连接的液压系统加载 ,保证了 2个液缸同步 ;(2 )接头与转盘连接体采取摩擦连接 ,不会发生阻卡现象 ;(3)采用液马达和齿轮齿条传动 ,实现了主梁自动行走 ,自动化程度高。     

调心式抽油井井口密封函及混合型盘根的应用

抽油井密封函是在油井生产状态下密封光杆与油管环形空间的唯一手段.传统的光杆密封器(胶皮闸门)在井口偏斜较大的井上用时,其密封效果甚差,为提高光杆密封效果,特研制调心式抽油井密封函.该密封函结构简单,便于操作,密封效果好,可为抽油机生产的井口换代产品.工作时采用三级密封,一级密封,在油井生产时处于开启状态,当需更换工作盘根时关闭,使光杆与油管环空密封,换完工作盘根后再开启,其特点是密封效果好,使用耐久.二级密封(工作盘根)在抽油时密封光杆.传统的盘根不耐磨,不耐热,故使用寿命较短,本产品采用新型耐磨盘根,加之用黄油润滑光杆,可大大延长盘根寿命.三级密封,其作用是密封润滑油,保存润滑油不流失.调心式密封函整体联接在偏接头上,对于井口偏斜的井,使用非常奏效,经4口井2 a多时间的使用,效果良好.     

稠油热采井口光杆密封装置的研究与应用

在现场调研的基础上，对克拉玛依六－九区稠油开采中井口普遍出现的跑油问题进行分析，设计制造出不同类型的井口密封装置，开发出了一种新型密封材料。现场试验研究表明，根据不同工况选择不同的装置及密封材料，密封效果较好，投入产出比达1：6．73。     

新型有杆抽油井口光杆密封装置

针对现有常规光杆密封装置存在盘根密封效果不好、盘根安装和拆卸不方便、更换盘根必须停井、不能实现调偏斜和防喷等问题,研制了一种采用普通传动V带作密封盘根的新型有杆抽油井口光杆密封装置。该密封装置从上而下依次由盘根盒、密封盒、防喷机构、角度调偏斜机构4部分组成。其特点是盘根来源广、成本低、密封性能好,密封盘根装拆方便,防喷机构简单可靠,可实现抽油机不停产加盘根作业,还具有角度调偏斜和防喷功能。现场试验表明,该密封装置设计合理,操作简便,使用寿命长,工艺技术成熟可靠,具有良好的推广应用前景。     

石油化工装置中的阀门密封

结合石油化工装置所用阀门的特点，阐述了阀门内密封的密封面形式、密封面材料的使用条件及选用原则，阀门外密封的填料函结构形式及密封填料的选择；阀盖处的强制密封和自紧密封的工作原理及特点。     

PSW12型动力水龙头装置研制

进口动力水龙头价格昂贵,技术支持和配件供应不及时,难于满足国内油田钻修井作业生产的需要。为了提高我国钻修井作业工艺水平,缓解动力水龙头市场的供需矛盾,研制了PSW12型动力水龙头装置。该装置配备了大功率动力头和大容量软管卷筒,动力头采用闭式静液传动,软管卷筒采用开式传动,整机为车载式或拖撬式。所有单元集成于撬体上,具有作业效率高、质量轻、移运方便等特点。试验结果表明：PSW12型动力水龙头装置能满足国内外钻修井作业的工艺要求。     

稠油热采井口光杆密封装置

针对克拉玛依六-九区稠油开采中井口普遍出现的跑油问题,提出了根治跑油的办法,研制出一种新型井口密封装置。该装置利用盘根盒腔体与光杆形成密封空间,用专用注塑枪等向腔内注入新型密封材料,使密封剂的挤压力与泄漏原油介质的压力相平衡,建立新的密封结构堵塞泄漏孔隙和通道,挡住流体的外泄。应用结果表明:采用新型密封装置操做方便,实用性强,减少了因原油泄漏造成的能源浪费及环境污染,具有很好的经济和社会效益。     

编程盘根的选择及应用

编织盘根通称盘根（Packing），是一种应用非常广泛的密封配件，主要用于往复、旋转、螺旋运动或静密封的机械，如泵、阀门、反应釜、容器等，是防止流体跑、冒、滴、漏不可缺少的密封配件。     

水龙头密封装置

密封装置是水龙头的主要部件之一。它经常损坏,更换很花时间,使钻机经常停工,增加钻井成本。密封装置应该具有经久耐用、重量轻并能迅速拆换等特点。对各国生产的水龙头结构进行分析对比,可以认为,美国《国民》公司的密封装置(图1,A)是比较先进的。该装置由以下构件组成:外壳1,端面密封圈2,“O”形密封圈     

抽油井井口新型盘根的应用研究

本文分析了稠油开采过程中抽油井井口跑油的原因,提出了运用新型抽油井井口盘根解决稠油井生产过程中井口跑油的问题。试验研究表明：新型盘根基本上可以解决稠油井井口跑油,是一项值得推广的新型井口密封元件。