一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置的制作方法

    专利查询2026-06-06  6


    本技术涉及石油开采领域抽油机井的井口密封装置,特别是一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置。


    背景技术:

    1、盘根盒是抽油机井口的重要密封部件,它是密封光杆的一个柔性部件,抽油机驴头不对中,井口偏磨,光杆腐蚀、高含水等原因会造成井口盘根磨损或破损严重,导致井口盘根盒密封不严密,经常出现跑、冒、滴、漏等现象,使抽油机无法正常运转或产量下降,造成严重的环境污染事故,不但增加了更换盘根、井口擦拭、污染清理等工作量,还使维护处理的人工成本及劳务成本增加,油井生产效益降低。

    2、目前注采站工作人员的年龄老化严重,在职员工的数量逐年递减的形势日趋显著,一线职工工作量不断增加,如何在确保生产设备安全运转的前提下,减少井口跑冒滴漏现象的发生,降低职工日常工作量是急需解决的问题。针对目前在用的盘根盒装置进行了梳理,在用的盘根盒密封装置主要有四种类型:普通盘根盒、井口调偏盘根盒、可以连续加皮带的盘根盒、气囊式光杆配套盘根盒。

    3、以上几种类型的井口盘根盒虽有一定的实用效果,但距离职工对密封盒想要的密封效果还有一定的差距。

    4、经检索,目前生产现场使用的相关装置主要还有以下几种:专利申请号:cn201610754081.3公开的一种抽油机井口盘根盒,该发明创造包括:密封机构;调偏机构,其包括:第一圆盘、第二圆盘、设置在第一圆盘和第二圆盘之间的圆环以及将第一圆盘、圆环和第二圆盘连接在一起的四个连杆;缓冲机构。其通过在盘根盒与采油接头之间设置调偏机构,保证光杆和盘根盒同中心的安装至采油口,避免光杆与盘根盒的偏离,在抽油过程中,光杆的上下移动在第一圆盘、第二圆盘和圆环的配合作用下也只能竖直的上下移动,不会与盘根盒发生偏移,避免光杆对盘根的偏磨,延长盘根盒的使用寿命;同时设计了缓冲机构,使得从井口下溢出至壳体内部的油循环的流动,避免过多的溢油向上污染盘根盒,甚至从盘根盒上部漏出的问题。

    5、但是上述发明创造仍存在下述缺陷:上述装置可避免抽油机光杆对盘根的偏磨,但结构复杂,不适合高含水、光杆腐蚀严重的井使用。

    6、专利申请号:cn201520987809.8公开的一种防渗漏的抽油机井口盘根盒,该发明创造属于石油设备领域。该抽油机井口盘根盒包括盘根压帽、密封盘根盒、盘根、圆环形盖板、圆环形刮油片、格兰头、圆环形扶正垫圈。盘根压帽内腔中由上至下依次嵌装有圆环形的上挡片和下挡片,刮油片固定在上挡片上,以使盘根压帽内腔分隔成相连通的上润滑腔和下安装腔;盘根压帽的侧壁上设置有与该上润滑腔相连通的加油孔,用于向上润滑腔内添加润滑油脂。密封盘根盒上部安装有格兰头,且内腔中由上自下依次装填有扶正垫圈、盘根以及扶正垫圈。密封盘根盒上部伸入到下安装腔内来与盘根压帽可拆卸地密封连接,且格兰头的头部与下挡片紧密接触。上述实用新型对抽油机井口盘根盒具有防渗漏功能。

    7、但是上述发明创造仍存在下述缺陷:该抽油机井口盘根盒具有一定防渗漏功能,适用于供液稳定的油井,不适用于低液量、高含水及间歇出油的油井。

    8、专利申请号:cn201420758524.2公开的一种光杆扶正圈及抽油机井口盘根盒,属于油田设备领域。所述抽油机井口盘根盒用于密封及扶正光杆,所述抽油机井口盘根盒包括盒体、压盖、固定螺丝、o形圈、黄油嘴、光杆扶正圈和盘根盒压帽。通过所述光杆扶正圈使所述光杆中心与所述抽油机井口盘根盒中心共线,避免光杆在盘根盒内偏磨造成光杆及盘根损坏,不但增加了盘根寿命,而且避免了跑油问题,此外,上述实用新型还具有结构简单,安装便捷,节约成本,利于推广的优点。

    9、但是上述发明创造仍存在下述缺陷:上述装置可避免光杆在盘根盒内偏磨造成光杆及盘根损坏,但对于光杆腐蚀、高含水的井仍然不适合使用。

    10、石油开采领域油井井口的密封盒仍然需要改进。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的是提供一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,使其适用于光杆腐蚀、高含水的油井以及低液量、高含水、间断生产的油井,简化结构、实现不停抽更换填料和对光杆的扶正。减少井口跑冒滴漏现象,保护环境,减少职工的日常工作量,降低员工的劳动强度。

    2、本实用新型的技术解决方案是:一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,包括盘根,其中:主密封盒和副密封盒中装有盘根的密封机构均设有两组且对称安装在密封盒外壳中,外壳端帽连接在密封盒外壳的两端;两组密封机构中的两个盘根是两个对合的半圆形橡胶体;密封机构还设有盘根进给活塞、活塞连接帽、压簧和调节杆,装有压簧的调节杆穿过盘根进给活塞与盘根中的盘根顶帽连接,活塞连接帽扣在调节杆外面与盘根进给活塞连接;主密封盒与副密封盒之间通过壳体连接短接连接,主密封盒的密封盒外壳的上端与上接头和上压帽自下而上依次连接;

    3、副密封盒中的密封盒外壳下端与下接头连接。

    4、优选的,所述盘根的半圆形橡胶体中均设有半圆形的中心对合孔和盘根顶帽装配槽,在所述盘根顶帽装配槽中能够装入盘根顶帽。

    5、优选的,所述盘根的两个对合的半圆形橡胶体中还分别设有光杆润滑槽、中心对合边和外壳配合槽;所述的光杆润滑槽设置在两个对合的半圆形橡胶体中并与中心对合孔连通;所述两个对合的半圆形橡胶体中的中心对合边相互咬合,所述外壳配合槽分别设置在两个对合的半圆形橡胶体的上端和下端且能够与密封盒外壳中的内凸台相配合。

    6、优选的,所述调节杆是非等径杆体且杆体的两端分别设有扳手方和盘根顶帽螺纹连接段,所述的调节杆杆体中部设有活塞连接帽挡台,在所述活塞连接帽挡台两侧的调节杆的杆体外面分别装入活塞连接帽和压簧。

    7、优选的,所述调节杆中的活塞连接帽挡台的外径大于活塞连接帽中心孔的孔径,所述调节杆前端的盘根顶帽螺纹连接段与安装于盘根顶帽装配槽中的盘根顶帽螺纹连接。

    8、优选的,所述活塞连接帽的下部内腔设有内螺纹,扣罩在所述调节杆的活塞连接帽挡台上面的活塞连接帽能够与盘根进给活塞螺纹连接;安装在调节杆外面的压簧位于活塞连接帽的内腔中。

    9、优选的,所述盘根进给活塞的本体外圆设有密封圈槽,在该密封圈槽中能够装入密封圈。

    10、优选的,所述密封盒外壳的两端设有内螺纹且能够与外壳端帽螺纹连接;主密封盒的密封盒外壳和副密封盒的密封盒外壳与壳体连接短接焊接;所述下接头的上端与副密封盒中的密封盒外壳的下端焊接且下部内腔设有内螺纹并能够与光杆调偏工作筒螺纹连接。

    11、优选的,所述外壳端帽设有中心孔且本体一端设有外螺纹与密封盒外壳螺纹连接、另一端设有扳手方,在外壳端帽设有外螺纹的本体与设有扳手方的本体之间设有调节台阶,在该调节台阶中设有三个以上的专用工具插孔。

    12、优选的,所述上接头中还装有光杆扶正套,所述的光杆扶正套是尼龙套;所述径向旋紧的油井井口光杆密封装置的下端通过光杆调偏工作筒与井口采油树中的三通上接头连接。

    13、与现有技术相比,本实用新型具有以下优点或有益效果:

    14、本实用新型适用于光杆腐蚀、高含水的油井以及低液量、高含水、间断生产的油井。用本装置代替井口原有盘根盒及胶皮闸门装置,下端连接的光杆调偏工作筒与井口采油树中的三通上接头连接,根据各采油井井口的连接方式不同,可以选择卡箍连接或螺纹连接。

    15、本实用新型可实现对光杆的调偏、扶正、不停抽更换密封填料,其装置的使用寿命长、操作方便。特别是针对抽油机驴头不对中、井口偏磨,光杆腐蚀、高含水等原因造成的盘根磨损或破损严重等问题的油井,本装置具有使用时间长、盘根的润滑度好等优点。

    16、由于本装置将盘根的形状改为球形,也就是改变了盘根压紧和受力的方向,由原有盘根单一的、上下受力的方式改变成径向的、左右对合成球形受力的状况。当盘根或称填料自然磨损后,在调节杆外面安装的压簧以及盘根进给活塞的作用下,能使磨损的盘根完全恢复到初始的密封性能。所以盘根的使用寿命是其它结构井口盘根盒中的盘根的3-5倍。

    17、本装置适用性广、工作安全可靠,具有结构简单、对光杆调偏扶正、使用寿命长、操作方便等特点,能够用于用游梁式抽油机和高原机采油的油井,有效减轻了职工的劳动强度,节省人力,保护环境,具有显著的使用效果。


    技术特征:

    1.一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,包括盘根,其特征是:主密封盒和副密封盒中装有盘根的密封机构均设有两组且对称安装在密封盒外壳中,外壳端帽连接在密封盒外壳的两端;两组密封机构中的两个盘根是两个对合的半圆形橡胶体;密封机构还设有盘根进给活塞、活塞连接帽、压簧和调节杆,装有压簧的调节杆穿过盘根进给活塞与盘根中的盘根顶帽连接,活塞连接帽扣在调节杆外面与盘根进给活塞连接;主密封盒与副密封盒之间通过壳体连接短接连接,主密封盒的密封盒外壳的上端与上接头和上压帽自下而上依次连接;副密封盒中的密封盒外壳下端与下接头连接。

    2.如权利要求1所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述盘根的半圆形橡胶体中均设有半圆形的中心对合孔和盘根顶帽装配槽,在所述盘根顶帽装配槽中能够装入盘根顶帽。

    3.如权利要求2所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述盘根的两个对合的半圆形橡胶体中还分别设有光杆润滑槽、中心对合边和外壳配合槽;所述的光杆润滑槽设置在两个对合的半圆形橡胶体中并与中心对合孔连通;所述两个对合的半圆形橡胶体中的中心对合边相互咬合,所述外壳配合槽分别设置在两个对合的半圆形橡胶体的上端和下端且能够与密封盒外壳中的内凸台相配合。

    4.如权利要求2所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述调节杆是非等径杆体且杆体的两端分别设有扳手方和盘根顶帽螺纹连接段,所述的调节杆杆体中部设有活塞连接帽挡台,在所述活塞连接帽挡台两侧的调节杆的杆体外面分别装入活塞连接帽和压簧。

    5.如权利要求4所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述调节杆中的活塞连接帽挡台的外径大于活塞连接帽中心孔的孔径,所述调节杆前端的盘根顶帽螺纹连接段与安装于盘根顶帽装配槽中的盘根顶帽螺纹连接。

    6.如权利要求5所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述活塞连接帽的下部内腔设有内螺纹,扣罩在所述调节杆的活塞连接帽挡台上面的活塞连接帽能够与盘根进给活塞螺纹连接;安装在调节杆外面的压簧位于活塞连接帽的内腔中。

    7.如权利要求1所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述盘根进给活塞的本体外圆设有密封圈槽,在该密封圈槽中能够装入密封圈。

    8.如权利要求1所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述密封盒外壳的两端设有内螺纹且能够与外壳端帽螺纹连接;主密封盒的密封盒外壳和副密封盒的密封盒外壳与壳体连接短接焊接;所述下接头的上端与副密封盒中的密封盒外壳的下端焊接且下部内腔设有内螺纹并能够与光杆调偏工作筒螺纹连接。

    9.如权利要求8所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述外壳端帽设有中心孔且本体一端设有外螺纹与密封盒外壳螺纹连接、另一端设有扳手方,在外壳端帽设有外螺纹的本体与设有扳手方的本体之间设有调节台阶,在该调节台阶中设有三个以上的专用工具插孔。

    10.如权利要求8所述的一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,其特征是,所述上接头中还装有光杆扶正套,所述的光杆扶正套是尼龙套;所述径向旋紧的油井井口光杆密封装置的下端通过光杆调偏工作筒与井口采油树中的三通上接头连接。


    技术总结
    本技术是一种径向旋紧的油井井口光杆密封装置,本装置中的主密封盒和副密封盒中装有盘根的密封机构均设有两组且对称安装在密封盒外壳中,外壳端帽连接在密封盒外壳的两端;两组密封机构中的两个盘根是两个对合的半圆形橡胶体;装有压簧的调节杆穿过盘根进给活塞与盘根中的盘根顶帽连接,活塞连接帽扣在调节杆外面与盘根进给活塞连接;主密封盒与副密封盒之间通过壳体连接短接连接,主密封盒的密封盒外壳的上端与上接头和上压帽自下而上依次连接,副密封盒中的密封盒外壳下端与下接头连接。本装置适用于光杆腐蚀、高含水的油井以及低液量、高含水、间断生产的油井。可实现对光杆的调偏、扶正、不停抽更换密封填料,对盘根的润滑度好等优点。

    技术研发人员:孟向明,曲卫杰,王璨,宋超,王晓燕,吴雪平
    受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
    技术研发日:20240426
    技术公布日:2024/11/26
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