抽油光杆密封圈磨损机理及跟踪式抽油光杆密封器.pdfVIP

维普资讯 第 19卷 第 5期 石 油 机 械 VO1．19NO．5 1991年 5月 C P M M av 1991 抽油光杆密封圈磨损机理及 跟踪式抽油光杆密封器 江汉石油学院 李绪炎 作者简介 事绪是，讲师，1968年 7月毕业于北京石油学院石油 矿扬机械专业，现在江汉石油学 院机械 系从事教学和科研工作，系皋刊 通讯员． 提要 抽油光杆工作时对采油井 口中心产生的不定向周期性偏摆，使 当 前所用n 固定式抽油光杆密封嚣中的椽胶 密封圈受附加挤压 力，导致檬胶 偏磨和老化，进而使密封圈失效．依据跟踪原理研制 出以高压胶 管为挠性 件 的跟踪式光杆密封器，现场试验表明，这种密封器可使密封 圈寿命提 高 5～ 10倍1悬点载 荷 降低 2．1％，采油时率提高3．5％ ． 关键词：抽油光杆 密封圈 摩损机理 跟踪式密封器 抽油机无论严冬酷署，长期在野外工作，季节温差和 白昼与黑夜的温差使其 组焊的结构 件产生一定的变形。因此抽油机工作时，悬点对采 油井 口中心将存在一定的偏移，导致抽 油 光杆上下往复运动时的 偏摆 ，这种 偏摆 造成当前所用的固定式抽油光杆密封器 内的密封 圈(俗称盘根)局部偏磨，引起井下油气向外渗漏，污染井场，并存在火灾隐患．目前在发现井 口渗漏 比较明显时，均采用更换密封圈的方法。据江汉油 田统计，密封圈更换周期最短的不 足 24小时．更换密封圈时，必须切断抽油机的电源，关紧胶皮阀门，关闭输油管线 回压阀门， 防止罐液回流，同时，打开放空阀门，降低井 口压力，然后才 能打开光杆密封器，去旧换新。 为了提高采油设备工作时率，保证油井安全生产，可让光杆密封器随抽油光杆上下运动时在 水平位置上 偏摆 而浮动，使密封器中装放密封圈的密封盒与采油井 口呈挠性连接，这样可 避免或减小密封圈的局部偏磨，延长密封圈的工作寿命 ． 一 、 抽油光杆密封圈的磨损机理 目前使用的密封圈一般用耐油丁腈橡胶制成(橡胶材料在较小力 的作用下能产生较大的 变形，因此橡胶件具有缓冲域振的作用)。密封圈的磨损机理之一是，密封翻与抽油光杆表面 相互接触时，产生较大的变形，且铅垂方 向挤压力转换为接触面的水平力(接触面的法 向力)． 表面真实接触 的微 凸体上承受很大的接触应力，当超 过一定值 时，橡胶密封圈将产生永久变 形，局部失去弹性，使接触的微凸体增多，并吸收部分因压缩力而产生的能量．由于橡胶的弹 性加上虫久变形对抽油光杆产生 比较牢固的粘着结合，所 以在密封圈与光杆的结合 面不易有 维普资讯 32 石 油 机 械 第 19卷 井液渗漏．当光杆上下往复运动时，粘着结台被破坏 。 摩擦副相对滑动，密封圈的部 分微凸 体 由于牯着结合比较牢周，滑移使微凸体的凸峰部分发生转移，使光杆表面．出现粘着的橡胶 硝_粒．由于接触面法向力的作用，微凸体的牯着继续发生，叉不断地随光杆上下往复运动而 重复前述的摩擦过程，橡胶微凸体不断地转移。这种转移可能在原来粘着在光杆上微粒体上 长大．重叠起来的微凸体被碾成片层状，达到一定尺寸后便成为人眼可见 的橡胶粘着痕迹 。 当微凸体转移，在原来基体上长大到一定程度时，也可能脱离光杆，成为人眼可见的胶末 。 其次，接触表面在上下挤压力转换成的