CN109943405A - 一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂。主要解决了现有抽油机井井口盘根密封填料材质缺陷以及采出液含油低导致的填料磨损高、密封效果差、易泄漏的问题。该抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，其组分及配比按质量百分比计如下：52#—62#半精炼粗石蜡粉末40‑75%；通用工业锂基脂15‑30%；二硫化钼粉末2‑10%；填料10‑15%；增韧剂5‑15%；防老剂1‑2%；基础油5‑15%。该抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，能够与填料成为一体固态而不流失，在环境温度超过调节剂内相应标号石蜡熔点后，能够吸收填料与光杆初期摩擦热量并迅速降低光杆表面温度，该调节剂转为半流体态，可促进填料发生变形蠕动，调整盘根填料密封状态达到自适应，使填料磨损最小，且密封效果达到最佳。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油工程技术领域，尤其涉及一种抽油机井口盘根填料的松紧度调节剂。
背景技术
填料式密封的工作性质实质是依靠不断的对填料施加外来动力，来维持对填料加压的过程，一般对轴的压紧力通过拧紧盘根盒压盖螺栓产生。在油田采出体系中的抽油机井井口盘根密封填料多采用整体的橡胶或其衍生物为材质。这些填料材质存在硬度过高或过低等问题，同时由于采出液介质含油低导致填料润滑能力差，与光杆摩擦力大，填料损耗严重，密封效果差，介质泄漏问题日渐突出。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有抽油机井井口盘根密封填料多采用整体的橡胶或其衍生物为材质容易产生盘根填料密封效果差介质容易泄漏的问题，而提供一种抽油机井口盘根填料专用松紧度调节剂。该抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，能够大大减少填料磨损，提高密封效果。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，其组分及配比按质量百分比计如下：52#—62#半精炼粗石蜡粉末40-75%；通用工业锂基脂15-30%；二硫化钼粉末2-10%；填料10-15%；增韧剂5-15%；防老剂1-2%；基础油5-15%。
该应用于抽油机井口盘根填料的松紧度调节剂各组分的作用如下:
所述52#—62#半精炼粗石蜡粉末为符合GB/T254-2010标准的半精炼石蜡并经冷却粉碎且颗粒度在10-30目之间粉末状石蜡。
所述通用工业锂基脂是指以锂基脂肪酸皂稠化矿物油，本配方选用0#稠度锂基脂。
所述二硫化钼为颗粒度≥1000目的二硫化钼粉剂。
所述二氧化硅为填料。
所述增韧剂为聚酰胺。
所述防老剂为对苯二胺。
所述基础油为石蜡基矿物油。
本发明还提供了一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例将52#—62#半精炼粗石蜡粉末、二硫化钼粉剂、二氧化硅、聚酰胺在常温下使用搅拌器搅拌混合均匀；
（2）将对苯二胺、工业锂基脂、基础油混合加温至55-60℃搅拌均匀，冷却至常温后加入步骤（1）所述搅拌器预拌好的物料内，持续搅拌30min即可。
上述工艺产出调节剂可根据不同季节进行配方变动。该调节剂常温下保持一定的固型能力，能够与填料成为一体固态而不流失，在环境温度超过调节剂内相应标号石蜡熔点后，该调节剂转为半流体态，可促进填料发生变形蠕动，调整盘根填料密封状态达到自适应。
本发明所述的一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂在盘根盒内通过与橡胶类盘根填料混合加入，用来改善的盘根盒内的填料状态。初次装填填料或者当填料过紧时，由于同光杆过摩擦的因素，会产生严重发热现象，调节剂中的石蜡成分开始吸收热量并出现熔化，迅速降低光杆表面温度并提供良好润滑，部分液态石蜡被光杆带出盘根盒相对缩小了填料的体积，缓解了盘根盒内的压力。填料与光杆接触摩擦阻力下降，温度恢复常态，剩余石蜡维持原有的固态，填料达到良好密封效果。同时在相对较高的温度下填料的软化蠕动阻力下降，开始在盘根盒内进行自适应调整。调整完毕后填料与光杆阻力下降，填料的温度恢复正常，光杆与填料的贴合达到了最佳状态。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：在为抽油机井口盘根盒更换填料时，将本发明填料调节剂与填料一起混合加入，用以快速的改善填料的工作状态。填料填充完毕并初始加压后，其与光杆间隙过小，两者摩擦严重开始迅速升温，调节剂中的石蜡吸收摩擦热量开始部分熔化，迅速降低了光杆表面温度，并为之提供良好润滑以减轻光杆行程中的阻力。同时部分液态石蜡被光杆带出盘根盒，相对缩小了盘根盒内填料的体积并降低了其压缩程度。在这一阶段填料的蠕动阻力下降，进行了自适应的姿势调整。姿势调整完毕后，光杆行程阻力下降，填料-光杆的摩擦热量减少，盘根盒内的温度迅速恢复正常，光杆与填料的贴合也达到了较理想的间隙，填料磨损最小，密封效果达到最佳。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
（1）按比例将52#—56#半精炼粗石蜡粉末40 kg、二硫化钼粉剂2kg、二氧化硅10kg、聚酰胺5kg在常温下使用搅拌器搅拌混合均匀；
（2）将对苯二胺1kg、工业锂基脂15kg、基础油5kg混合加温至55-60℃搅拌均匀，冷却至常温后加入步骤（1）所述搅拌器预拌好的物料内，持续搅拌30min即可得到适合冬季使用的本发明抽油机井口盘根填料松紧度调节剂。
实施例2：
（1）按比例将58#—62#半精炼粗石蜡粉末75 kg、二硫化钼粉末10kg、二氧化硅15kg、聚酰胺15kg在常温下使用搅拌器搅拌混合均匀；
（2）将对苯二胺2kg、工业锂基脂30kg、基础白油15kg混合加温至55-60℃搅拌均匀，冷却至常温后加入步骤（1）所述搅拌器预拌好的物料内，持续搅拌30min即可得到适合夏季使用的本发明抽油机井口盘根填料松紧度调节剂。
实施例1-2选用的工业锂基脂为0#稠度锂基脂。实施例1-2制备的抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，在为抽油机井口盘根盒更换填料时，将本发明填料调节剂与各类常规填料一起混合加入，用以快速的改善填料的工作状态。填料填充完毕并初始加压后，其与光杆间隙过小，两者摩擦严重开始迅速升温，调节剂中的石蜡吸收摩擦热量开始部分熔化，迅速降低了光杆表面温度，并为之提供良好润滑以减轻光杆行程中的阻力。同时部分液态石蜡被光杆带出盘根盒，相对缩小了盘根盒内填料的体积并降低了其压缩程度。在这一阶段填料的蠕动阻力下降，进行了自适应的姿势调整。姿势调整完毕后，光杆行程阻力下降，填料-光杆的摩擦热量减少，盘根盒内的温度迅速恢复正常，光杆与填料的贴合也达到了较理想的间隙，并且填料磨损最小，密封效果达到最佳。
以某10型抽油机夏季更换盘根填料为例，通过安装电流和温度记录仪追踪更换效果。更换填料前上下行电流分别为66A/58A,在更换新盘跟填料10min后，测得盘根盒表面温度为56.8℃，电流分别上升至71A/63A，30min后盘根盒表面温度最高升至79.2℃后缓慢下降，19小时后盘根盒表面温度降至常温17℃，盘根盒方可进行二次加压调整。同比在该井做抽油机井口盘根填料松紧度调节剂添加试验，在更换新盘跟填料同时加入20%体积填料松紧度调节剂，更换后10min测得盘根盒表面温度为54.5℃，电流分别上升至69.5A/60.2A，峰值能耗下降3.2%，30min后盘根盒表面温度升至63.3℃，2.5小时后，盘根盒表面温度降至常温17℃，即初次更换填料调整周期缩短86.84%。通过记录仪两次电流曲线数据对比分析，该井两次更换新盘跟填料的过程实际减少电量消耗2.11%。
经过大庆油田某区块400余井次的现场试验检测，采用抽油机井口盘根填料松紧度调节剂配合多种常规橡胶类填料使用，平均更换填料周期由53天延长126.7天。
使用本发明抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，其直接经济效益表现为延长填料寿命及更换周期2-5倍以上，极大减轻工人劳动强度。另一方面良好的密封效果可减少井场油污泄漏量，同时光杆往复行程阻力减小，一定程度上降低了抽油机摩擦负荷，达到了节能效果，具备了广泛的推广前景。
Claims (3)
1.一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂，其特征在于：其组分及配比按质量百分比计如下：52#—62#半精炼粗石蜡粉末40-75%；通用工业锂基脂15-30%；二硫化钼粉末2-10%；填料10-15%；增韧剂5-15%；防老剂1-2%；基础油5-15%。
2.根据权利要求1所述的一种具备缓释自润滑功能的抽油机井口密封填料，其特征在于：52#—62#半精炼粗石蜡粉末为冷却粉碎且颗粒度在10-30目之间粉末状石蜡；基础油为石蜡基矿物油；增韧剂为聚酰胺粉末；填料为二氧化硅；防老剂为对苯二胺。
3.一种权利要求1所述的一种抽油机井口盘根填料松紧度调节剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按比例将52#—62#半精炼粗石蜡粉末、二硫化钼粉剂、二氧化硅、聚酰胺在常温下使用搅拌器搅拌混合均匀；
（2）将对苯二胺、通用工业锂基脂、基础油混合加温至55-60℃搅拌均匀，冷却至常温后加入步骤（1）所述搅拌器预拌好的物料内，持续搅拌30min即可。
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