一、应用环境和现存问题

    目前国内各油田大多数采用有杆泵抽油机方式开采原油，在抽油井井口必须使用盘根盒以机械动密封方式实现光杆的密封。

    在抽油机运行和光杆磨损过程中，光杆密封盘根处漏油问题严重，浪费油气资源、增加更换盘根的维护成本、造成生产区域大面积原油污染、增加了员工恢复环境的工作强度。井口盘根盒泄漏的主要原因是光杆偏磨，其余为光杆腐蚀/表皮脱落/表面龟裂、光杆断脱等。

    偏磨、腐蚀等问题在抽油机正常生产过程中，大大增加了光杆与盘根之间的摩擦力，产生的能耗也因此增大，加速了盘根的磨损，增加更换盘根的频率，而更换盘根时会引起停机，极大地影响了油田的生产效率，同时还会造成井口油气泄露，污染环境，存在重大安全风险。

    为改善光杆与盘根之间的摩擦条件，油田单位使用了涂抹润滑脂/机油等润滑物、在盘根盒上部增加储油盒，加注润滑脂或机油润滑等方法，但在实际使用中，添加物为润滑脂时，光杆只能带入靠近光杆周围的润滑脂进入盘根盒，其周边其他区域的润滑脂并未起到实质作用，润滑效果不是很理想，且当添加物为机油时，粘度较低造成注入速度过快，只能维持润滑1-2天，造成成本较高，维护周期过短。

    在采油生产过程中，围绕盘根盒的密封、调偏、防喷、盘根的更换等问题，全国各地研究人员提出了：二级密封、锥形密封、手动注油、平移式滑动、万向节调偏等装置，在不同程度上取得了一定效果，但不同生产区块采油树盘根盒的实际使用千差万别，形式多种多样，需要的功能完全不同，没有一种解决方案能够适应各种不同工况。

二、产品功能特性和组合方式

（一）产品功能特性
    根据各种现场问题，本单位提供一种多功能组合式井口密封装置，完全配置的井口密封装置包含：两级盘根盒、断杆防喷、井口与光杆间调偏、井口与光杆间调斜、半封胶皮闸门、两级润滑油脂加注等组件，是目前国内功能完备、防喷可靠的抽油杆盘根盒类产品。

    井口密封装置中设置了多组粉末冶金自润滑轴承和聚四氟乙烯减磨套，可降低光杆运动阻力，保证光杆在工作状态下随时处于密封装置中心，防止偏磨导致的密封失效甚至光杆断裂。

    根据配置不同，井口密封装置可设置两级盘根盒和多个润滑油/脂注入口，可以选择自流型或压力供油型注脂方式，可长时间持续润滑光杆，有效提高盘根寿命，延长更换盘根周期。

    多功能组合式井口密封装置的基础功能是可快速更换密封件的盘根盒，该盘根盒在更换盘根时只需旋转盘根盒体即可顶出旧盘根，2-3分钟即可完成更换过程，十分便利。

    以上多种功能特点的共同目标是保证密封效果，提升盘根寿命，延长盘根更换周期；经现场对比验证，在较高井口压力的使用条件下，本产品可提升盘根寿命3-5倍。

（二）产品组合方式

    根据用户的不同井况，井口密封装置可以任意组合以下组件或功能：

    1、二级盘根盒；在井口压力较高或其它需要高可靠性光杆密封的井况，可以增设二级盘根盒，二级盘根盒自带润滑组件，可以为上下两组盘根自动持续加注润滑脂；且两级盘根盒压力递降、梯级密封的工作方式，可以明显提高密封压力和盘根使用寿命。

    2、井口中心调偏功能；可调整光杆中心位置，固定在油井管内腔任意位置。

    3、调斜功能；光杆中心与油井管中心夹角可调，在任意方向可非常大调整9度，形成18度锥形调整区。

    4、高可靠性的断杆防喷功能；光杆断脱后0.2秒内即可实现防喷密封；防喷组件采用密封球及小角度锥孔配合，密封可靠，越压越紧；密封球与光杆采用滚轮翻板隔离，两者不接触，防喷球始终无磨损，确保全使用寿命周期的可靠防喷；防喷组件带润滑油注入口。

    5、抽油杆胶皮闸门组件；可以密封固定状态的光杆，用于高压自喷井更换盘根时的密封。

三、产品主要性能指标

（一）、执行标准

    产品的设计、制造和检验完全满足以下标准要求：

    GB/T22513 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树

    GB/T9253.2 石油天然气工业油气井套管、油管和管线螺纹的加工、测量和检验

（二）、适用范围

    适用井口类型：250型油井井口、250型油井偏心井口；

    适用光杆规格：Φ25mm、Φ28mm、Φ36mm。

（三）、主要技术参数

    工作介质：油、水或由其组成的混合物；

    工作光杆直径：25mm、28mm或36mm；

    工作温度范围：-40℃～100℃；

    盘根密封压力：6MPa（带润滑脂加注器的两级密封型号为12MPa）；

    防喷压力/耐压等级：21MPa；

    调偏范围：任意方向≥18mm；

    调斜范围：任意方向≥9°；

    下端连接方式：2-⁷/₈TGB母扣/公扣或卡箍头。

（四）、材料和使用寿命

    密封件可根据用户要求选用：油田通用盘根、螺旋盘根、V型环组、橡胶颗粒、废旧三角带等不同材料。

    各组件承压壳体材料为中碳钢或合金结构钢，采用调质处理，屈服强度≥355MPa。

    壳体各零件经过不同表面处理或镀层，壳体使用寿命在10年以上。

    各级防偏磨衬套采用粉末冶金自润滑轴承。

    防磨损密封座和减摩套材料采用聚四氟乙烯材料。