一種側進式不停井井口密封器的製作方法與工藝
2023-09-21 21:39:15 2
本發明涉及一種油田井口密封裝置，特別涉及一種側進式不停井井口密封器。
背景技術：
目前，有杆泵抽油是油田採用的主要採油工藝，抽油井井口密封器是抽油設備必不可少的抽油光杆往復運動密封裝置。常用的井口密封裝置主要是：①膠皮閘門光杆密封器，應用最早，結構簡單，但膠皮閥門密封性能不好，維修複雜。②雙級盤根光杆密封器，二級密封比膠皮閥門提升了密封性能，維修方便。③塔形盤根光杆密封器，增加了球型調偏功能，適用於井口光杆偏斜的油井，上述來自《油氣開採工程師手冊》中國石化出版社。現有的光杆密封器，雖然都能在光杆往復運動時起到較好的密封作用，但在更換密封盤根時，大部分是必須停井、清理油汙，不僅降低油井的開井時率、影響產量，容易造成原油汙染，操作複雜，存在一定的安全風險，且更換盤根時可能造成躺井，也給油田生產帶來一定的安全、環保隱患。中國專利文獻公開號為2450379，專利名稱為《抽油井井口光杆多功能密封器》，主要由膠皮閘門、盤根盒組成的主密封和輔助密封以及光杆脫斷密封三部分組成。它通過由上殼體和下殼體螺紋聯接部形成的帶有壓套的盤根盒式的輔助密封,實現在主密封失效時,不停機更換盤根;又通過聯接在輔助密封下端的由滑塊、膠套、彈簧、滾輪等組成的活塞式光杆脫斷密封,實現在光杆磨斷後自動封閉井口,防止了原油外溢,延長了開井時率。其存在的問題是：結構複雜，製作成本高，一直未得到推廣使用。中國專利文獻公開號為2734982，專利名稱為《一種油井井口密封器》，其至少有一個橫向管,在橫向管上有能與油管相配接的油管接口,在橫向管內安裝有能包住光杆並能起到密封作用的分體式密封圈,在分體式密封圈與橫向管之間安裝有密封彈簧。本發明具有使用壽命長、安全可靠的特點,可在不停機即不停光杆運動的工況下,在較短的時間內就可更換分體式密封圈,從而有利於提高原油的開採效率。其存在的問題是：通過密封彈簧和分體式密封圈，雖然可以不停機操作，其實際密封效果並不理想，導致非正常停機。
技術實現要素：
本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種側進式不停井井口密封器，可滿足在更換密封盤根時不停井，操作簡單，而且製作成本不高，杜絕了安全環保風險。本發明提到的側進式不停井井口密封器，包括連接接箍、偏心壓板、盤根腔體、盤根腔、密封盤根、旋入倒牙、旋轉導向體、上部壓緊螺栓，連接接箍與偏心壓板通過螺栓連接；盤根腔體被偏心壓板壓在連接接箍上部，盤根腔體內部設有盤根腔；盤根腔通過上部的凹槽與旋轉導向體連接，並使旋轉導向體能夠自由旋轉；上部壓緊螺栓通過螺紋與旋轉導向體連接；旋入倒牙通過凸起與旋轉導向體連接，並能夠上下移動；光杆在盤根腔內，並上下自由運動；密封盤根通過旋入倒牙纏繞在光杆上。上述的旋入倒牙包括倒牙主體、定位銷、螺旋槽、上接頭，所述的倒牙主體上設有把盤根導向在光杆上的螺旋槽，倒牙主體外表面設有定位銷，倒牙主體的端部設有上接頭。上述的盤根腔體的上部為圓筒形結構的空腔，下部為錐體結構的空腔。本發明提到的側進式不停井井口密封器的使用方法，包括以下步驟：第一步：將上部壓緊螺栓逆時針旋轉，依靠螺栓使上部壓緊螺栓上行至最大位置；第二步：將密封盤根插入旋入倒牙的螺旋槽，轉動旋轉導向體，旋轉導向體帶動旋入倒牙旋轉，利用螺旋槽的導向作用使密封盤根進入到盤根腔內，並纏繞在光杆上；當旋入到一定程度時，密封盤根的反向推力會強迫旋入倒牙上行；繼續轉動旋轉導向體使密封盤根不斷進入盤根腔，同時也不斷的推動旋入倒牙上行，當旋入倒牙到達規定行程時，就會被上部壓緊螺栓擋住，停止轉動旋轉導向體；第三步：順時針旋轉上部壓緊螺栓，利用螺栓的壓緊原理推動旋入倒牙下行，由於旋入倒牙的下部有纏繞在光杆上的密封盤根，所以下行的力量就會轉變為施加在密封盤根上的預緊力，實現密封；所述的密封盤根的長度為2-3m長，旋入一根後，按照上述方法可以重複添加，從而實現油田更換密封盤根時的不停井要求。本發明的有益效果是：本發明的旋轉導向體具備旋轉、導入、壓緊功能，通過旋入倒牙重複導入密封盤根進入盤根腔，經上部壓緊螺栓實現壓緊，能夠使密封盤根充滿密封腔且承壓密封，經過實驗可耐動密封壓力4MPa，耐靜密封壓力16MPa，因油井運行回壓小於1.6MPa，因此，本發明在更換密封盤根時不需進行停井作業，操作簡單，杜絕了安全環保風險，提高了油井時率，杜絕因加密封盤根造成的躺井，具有重大的經濟效益。附圖說明附圖1是本發明的結構示意圖；附圖2是本發明的A-A剖視圖；附圖3是本發明的旋入倒牙的結構圖；附圖4是本發明的旋入倒牙的俯視圖；上圖中：連接接箍1、偏心壓板2、盤根腔體3、盤根腔4、密封盤根5、旋入倒牙6、旋轉導向體7、上部壓緊螺栓8、光杆9，倒牙主體6.1、定位銷6.2、螺旋槽6.3、上接頭6.4。具體實施方式結合附圖1-2，對本發明作進一步的描述：本發明提到的側進式不停井井口密封器，包括連接接箍1、偏心壓板2、盤根腔體3、盤根腔4、密封盤根5、旋入倒牙6、旋轉導向體7、上部壓緊螺栓8，連接接箍1與偏心壓板2通過螺栓連接；盤根腔體3被偏心壓板2壓在連接接箍1上部，盤根腔體3內部設有盤根腔4；盤根腔4通過上部的凹槽與旋轉導向體7連接，並使旋轉導向體7能夠自由旋轉；上部壓緊螺栓8通過螺紋與旋轉導向體7連接；旋入倒牙6通過凸起與旋轉導向體7連接，並能夠上下移動；光杆9在盤根腔4內，並上下自由運動；密封盤根5通過旋入倒牙6纏繞在光杆9上。參照附圖3和4，旋入倒牙6包括倒牙主體6.1、定位銷6.2、螺旋槽6.3、上接頭6.4，所述的倒牙主體6.1上設有把盤根導向在光杆上的螺旋槽6.3，長度為2-3m的密封盤根5通過螺旋槽旋入盤根腔體3，倒牙主體6.1外表面設有定位銷6.2，其作用是保證旋入倒牙6隻能上下移動，不能旋轉；倒牙主體6.1的端部設有上接頭6.4。另外，上述的盤根腔體3的上部為圓筒形結構的空腔，下部為錐體結構的空腔。本發明提到的側進式不停井井口密封器的使用方法，包括以下步驟：第一步：將上部壓緊螺栓8逆時針旋轉，依靠螺栓使上部壓緊螺栓8上行至最大位置；第二步：將密封盤根5插入旋入倒牙6的螺旋槽，轉動旋轉導向體7，旋轉導向體7帶動旋入倒牙6旋轉，利用螺旋槽的導向作用使密封盤根5進入到盤根腔4內，並纏繞在光杆9上；當旋入到一定程度時，密封盤根5的反向推力會強迫旋入倒牙6上行；繼續轉動旋轉導向體7使密封盤根5不斷進入盤根腔4，同時也不斷的推動旋入倒牙6上行，當旋入倒牙6到達規定行程時，就會被上部壓緊螺栓8擋住，停止轉動旋轉導向體7；第三步：順時針旋轉上部壓緊螺栓8，利用螺栓的壓緊原理推動旋入倒牙6下行，由於旋入倒牙6的下部有纏繞在光杆9上的密封盤根5，所以下行的力量就會轉變為施加在密封盤根5上的預緊力，實現密封；其中，密封盤根5的長度為2-3m長，旋入一根後，按照上述方法可以重複添加，從而實現油田更換密封盤根時的不停井要求。本發明的旋轉導向體具備旋轉、導入、壓緊功能，通過旋入倒牙重複導入密封盤根進入盤根腔，經上部壓緊螺栓實現壓緊，能夠使密封盤根充滿密封腔且承壓密封，經過實驗可耐動密封壓力4MPa，耐靜密封壓力16MPa，因油井運行回壓小於1.6MPa，因此，本發明在更換密封盤根時不需進行停井作業，操作簡單，杜絕了安全環保風險，提高了油井時率，杜絕因加密封盤根造成的躺井，具有重大的經濟效益。