抽油機井口密封及防噴裝置的製作方法

2023-09-20 10:53:00 1

專利名稱：抽油機井口密封及防噴裝置的製作方法
技術領域：
本發明是油田抽油機井口專用的一種既能密封又能糾偏和防噴的機械裝置。
油田抽油機井口的密封、糾偏、防噴是三個重要技術問題。現有的密封裝置雖然結構形式多種多樣，但多數只有密封性能，對於抽油機光杆偏心造成的密封盤根偏磨問題未能解決，而偏磨問題沒解決，又會嚴重影響密封效果和密封盤根壽命。有的雖然具有密封和糾偏雙重性能，但其結構較複雜，更換密封盤根很不方便。例如85203837號專利，採用兩個滾輪在上端對抽油光杆硬性扶正糾偏，不但使密封裝置受力和光杆橫向受反作用力很大，甚至會引起光杆彎曲變形，增加往復運動阻力。又例如87207823號專利，是在密封裝置下部採用上、下兩體糾偏結構，並用0形盤根對交接端面密封，雖有糾偏作用，但結構比較複雜，製造較困難，操作也不太方便。更重要的是當抽油光杆由於某種原因斷脫後，幹線回壓石油流就會從光杆密封器中心孔中噴出，既浪費石油，又汙染井場環境。現有技術中至今沒有一種密封裝置能解決上述防噴問題。
本發明的目的是針對現有技術不足之處，提供一種密封性能更好，糾偏效果更佳，並且能防噴的抽油機井口三功能三級密封裝置。該裝置結構簡單，容易製造，更換盤根非常方便，使用壽命較長。
附

圖1為本發明的產品結構半剖面示意圖，圖2為其底部端面視圖。該裝置主要由上體和下體兩大部分構成。上體主要包括壓帽1，一級密封盤根2和5，密封套3，上體殼4，墊片6，手柄7，0形盤根8，限位螺釘9，上壓套12和襯墊13等;下體主要包括下體殼11，下壓套14，二級密封盤根15和閥座16等。此外，在下體空腔內有一個防噴球10。
上體部分的壓帽1與上體殼4之間為右旋螺紋聯接;密封套3與上體殼4之間為梯形螺紋聯接，可旋轉一周;上壓套12與抽油光杆17為間隙配合;墊片6與密封套3為間隙配合;手柄7焊接在上體殼4上;限位螺釘9裝在上體殼4上。下體殼11與上體殼4之間為左旋螺紋聯接，下壓套14與光杆17為間隙配合;閥座16與下體殼11為間隙配合;16與17也為間隙配合;防噴密封球10是在未裝閥座16之前從上面裝入下體腔內的，下體殼11的下埠為三扇面通孔結構，見附圖2所示，無論有無抽油光杆17，該球都不至於從下埠掉出。下體殼11的內腔具有大倒角，防噴球10可上下運動自如而不會卡死。下體殼11的下埠及端面上的圓環槽均與其外徑同心，但與上部中心卻偏心5毫米，以適用於偏心量為0～5毫米的井口糾偏。其下端面與採油樹的三通卡箍聯接。
本發明的三級密封和防噴功能是這樣實現的上體部分中的密封盤根2和5為一級密封，在抽油機正常抽油作業時，就靠這一級密封使井口中的帶壓石油不至於從抽油光杆17的圓周間隙漏出。其中的盤根2層數較多，裝在上部，由耐磨損、耐高溫、摩擦係數小、可塑性變形大的碳素纖維材料編織壓制而成，呈圓環形狀，其耐磨性能比橡膠高几十倍，幾乎只需逐漸添加而不需取出更換，從而大大減少了停產檢修時間，並且光杆摩阻負荷也有所降低，其中的盤根5層數較少，裝在下部，由耐磨耐油橡膠製成。密封盤根2和5均裝在密封套3中。下體部分中的盤根15為二級密封裝在下體殼11內部的上端，在抽油機停止工作更換一級密封盤根時，二級密封盤根15可起臨時密封作用，使井口的帶壓石油不至於從光杆17的圓周間隙漏出。二級密封盤根15由耐油橡膠製成，其硬度比盤根5較軟，輕壓即可達到良好密封。當由於某種原因抽油光杆突然斷脫後，帶壓石油就會帶動由尼龍或耐油橡膠材料製成的防噴密封球10向上移動，堵住閥座16下端的喇叭口，從而防止帶壓石油從本裝置中心孔噴出，此防噴功能也可視為三級密封。此外，在上體殼4與下體殼11結合面處，採用了0形密封盤根8，以防止在抽油作業時由於二級密封盤根15的解封帶壓石油從該處漏出。密封墊片13用尼龍材料加工而成，其作用是增強密封套3下端面與上體殼4之間的密封，防止該處漏油。因此本裝置的密封性能最好。
本發明的糾偏功能是這樣實現的由於井口採油樹和抽油機的安裝或井下其它原因，造成抽油光杆17相對於採油樹徑向偏移時，本裝置的中心孔就出現與光杆17不同心。如果偏心量在0～5毫米範圍，可不必重新調整抽油機或採油樹，只需順時針旋轉手柄7，帶動本裝置整體旋轉一定角度，就可使本裝置的中心與光杆17達到同心，並保持固定不變。從而避免了硬性扶正抽油光杆產生徑向反作用力引起不良後果，也不像其它糾偏機構那麼操作複雜，從而有效地解決了密封盤根的偏磨問題，進一步提高了密封性能和延長了密封盤根壽命。
本發明還有一個突出優點是一般不需更換密封盤根，如果需要更換也非常簡便。首先反時針旋轉壓帽1，此時壓帽暫不至於卸扣，而是先反時針帶動上體殼4轉動，使其下部與下體殼11相結合的左旋螺紋上扣，使上體殼4下移，壓縮下壓套14，14再壓縮二級密封盤根15，從而使抽油光杆17的圓周間隙先被盤根15密封住。當盤根15被壓縮到一定程度，或上體殼4的最下端頂到下體殼11的突臺處時，若再繼續用力反時針轉動壓帽1，則可將壓帽1卸下。然後取出上壓套12，再用管鉗轉動密封套3一周退出梯形螺紋，同盤根2和5一起取出。再按附圖3所示的專用套筒工具上端頂在墊片6的下面，用管鉗等向下輕輕敲擊密封套3的頂端，密封套內的盤根2和5即可全部頂出，非常簡便而又省工省力。先裝進密封套3之後，再裝進新盤根2和5，再放進上壓套12，然後套上壓帽1並順時針轉動壓帽，剛開始要握住手柄7使上體殼4不隨之轉動，以免下部左旋螺紋卸扣而使二級臨時密封盤根15過早解封漏油。當壓帽1順時針轉動，並與上體殼4的右旋螺紋上扣到一定程度時，上壓套12已將一級密封盤根2和5壓緊後，這時放開手柄7，並繼續順時針轉動壓帽1，帶動上體殼4順時針轉動，使下部左旋螺紋卸扣，二級密封盤根15解封。由於限位螺釘9的限位作用，左旋螺紋只能卸扣到一定程度，二級密封也只能解封到一定程度。由於二級密封盤根15解封之後與光杆17之間存在適當的間隙，並且盤根15的內徑與閥座16的內徑相同，閥座16是用耐磨鐵製造的，所以二級密封盤根15受到光杆17的磨損極少，長期使用也不需更換。
權利要求
1.一種油田抽油機井口既能密封，又能糾偏和防噴的機械裝置，主要由上體和下體兩大部分構成，其特徵在於上體主要包括壓帽、一級密封盤根、密封套、上體殼、墊片、手柄、O形密封盤根、限位螺釘、上壓套、密封襯墊等；下體主要包括下體殼、下壓套、二級密封盤根、閥座；在下體空腔內有一個防噴球。
2.根據權利要求1所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於上體部分的壓帽與上體殼之間為右旋螺紋聯接，密封套3與上體殼之間為梯形螺紋聯接，可旋轉一周，上、下套與抽油光杆為間隙配合，墊片與密封套為間隙配合，手柄焊接在上體殼上，限位螺釘裝在上體殼上。
3.根據權利要求1所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於下體部分的下體殼與上體殼之間為左旋螺紋聯接，下壓套與光杆為間隙配合，閥座與下體殼為間隙配合，閥座與光杆之間具有適當的間隙。
4.根據權利要求1所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於下體殼的下埠為三扇面通孔結構，無論有無抽油光杆，防噴球不至於從下埠掉出，下體殼的內腔具有大倒角，防噴球可上下運動自如不會卡死。
5.根據權利要求1或4所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於下體殼的下埠及端面上的圓環槽與其外徑同心，但與上部中心卻偏心5毫米，以適用於偏心量為0～5毫米的井口糾偏。
6.根據權利要求1所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於上體部分的一級密封盤根分別用兩種材料製成，上部的用碳素纖維材料製造，下部的用耐磨耐油橡膠材料製造，都裝在同一個密封套中;下體部分的二級密封盤根用耐油橡膠製成，裝在下體殼內部的上端;防噴球用尼龍或耐油橡膠材料製成。
7.根據權利要求1所述的抽油機井口密封及防噴裝置，其特徵在於0形密封盤根裝在上體殼與下體殼結合面之處，密封墊裝在密封套下端面與上體殼內突臺之間，墊片則裝在密封套內一級密封盤根的最下邊。
全文摘要
本發明提供了一種油田抽油機井口密封及防噴裝置。本裝置主要由上體和下體兩大部分構成。它具有三級密封結構一級密封盤根在抽油機工作時對抽油光杆圓周間隙起密封作用；二級密封是在抽油機停止工作，更換一級密封盤根時起臨時性密封作用；三級密封是抽油光杆斷脫後，由一個防噴球自動上升堵死中心孔，防止帶壓石油噴出井口。本裝置更換密封盤根極為簡便，並且能方便而有效地調整抽油光杆相對井口採油樹的偏心，本發明同時解決了抽油機井口密封、糾偏、防噴三個重要技術問題。
文檔編號E21B33/06GK1059778SQ9010625
公開日1992年3月25日 申請日期1990年9月12日 優先權日1990年9月12日
發明者馬紹國 申請人:馬紹國