专利名称：扩张式胶塞密封防喷盒的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油天然气行业井下作业中的高效抽汲排液设备，用 于抽汲钢丝绳与井口之间的密封，防止井口漏失，解决抽汲过程中发生的 环境污染，是一种扩张式胶塞密封防喷盒。
背景技术：
现有的抽汲工艺技术中，进行抽汲作业时当对钢丝绳进行密封，因钢 丝绳表面不平滑，其密封难度非常大，导致很大的环境污染，是多年来抽 汲技术中很难解决的技术问题之一 。
一般采用的井口防喷盒有以下3种类型
a) 液压压缩胶塞式防喷盒其作用原理是采用液压油缸将密封胶塞在 一个环形缸筒内进行压缩变形，然后将抽汲钢丝绳抱紧，达到密封效果； 其优点是密封效果好，达到了对抽汲井口上钢丝绳的密封要求；其缺 点是当胶塞的硬度过大时，要求液压缸工作的压力过高，达到16MPa;当 胶塞的硬度适中时，其活塞不能将全部胶塞压变形；当磨损量达到一定 程度时，胶塞的变形量不能对钢线绳起到密封作用，绝大部分的胶塞作 为废品被扔掉，浪费了大部分的橡胶资源。也就是说其易损件的消耗量 惊人，用该方法密封钢丝绳时成本太高。
b) 气动密封抽汲防喷盒其体积小、重量轻，具有安全防上顶机构， 核心技术就是 一个环形气缸推动环形密封塞对钢丝绳采用压力密封；
特点是密封性能好。但使用寿命短，有时一口井抽汲不完就要更换钢丝 绳的密封件，原因是由于采用单密封塞造成的，动力气源的压力低、压 縮力小，密封胶塞的硬度低、不抗磨损。
C)现用胶球密封式防喷盒其出口采用的是两条4"的管线向罐内排 液，所以其出口阻力小；当抽子的加重杆上提到井口位置撞击防喷盒时，
自动分为两部分达到防撞效果，不至于将加重杆连接部分拉断掉入井内。 密封盒内的橡胶球只是起到一个将钢丝绳带出的油污采用滚动的形式粘 带在橡胶球上达到滤油的效果，整个防喷盒是不承压的，所以其密封效 果十分有限。抽汲时钢丝上所带的油在风的作用下，油污吹得到处都是，所以其污染严重。其最大的优点是不用外部动力进行密封；最大的缺点
是密封不严、污染严重。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种扩张式胶塞密封防喷盒，它密封效果 好、环境污染小，而且对胶塞的利用率高、使用寿命长、成本低。
本实用新型的技术方案是设计一种扩张式胶塞密封防喷盒，其特征 是防喷盒本体内腔为密封塞缸筒；在防喷盒本体外部顶端固定有导向轮 架及上接头，导向轮架及上接头上连接有导向轮；在防喷盒本体内安装有 两个密封胶塞，密封头环及胶圈硫化在密封胶塞的两端部；防喷盒本体的 下部连接下接头，两个密封胶塞之间与防喷盒本体相对应的位置有泄流管 线接头，防喷盒本体与两个密封胶塞中间对应位置的管壁上连接有上管线 接头和下管线接头，管线接头连接液压源或气源的管线。
所述的每个密封胶塞的两端连接有两个硫化密封圈的钢环，作为胶塞 的密封头环。
本实用新型的特点是这种扩张式胶塞密封防喷盒，它将液压或气动
压縮胶塞密封钢丝绳的原理，改为液压或气压扩张式的密封原理，增大了 胶塞承受气压或液压的受力面积，降低胶塞变形所需要的压力，增加胶塞 与钢丝绳的接触面，提高密封效果。虽然液压压縮胶塞式防喷盒的密封效 果好，但是其密封胶塞的磨损量很大，导致防喷盒密封失效、密封胶塞报
废，浪费大、成本高，因此本实用新型采用以下方案来解决此问题
1、改变胶塞压缩变形的密封原理使胶塞直接接触液压油或气压， 通过气压或油压的大小，来控制胶塞与钢丝绳的密封压力控制胶塞变形 量；而不是由液压缸对胶塞压縮变形来增加胶塞的变形量，达到对钢丝绳 的密封要求；相对原胶塞，新的胶塞增加了其长度，进而加大了其受压面 积，并且胶塞的两端设计安装了密封圈，与其接触的外钢筒之间形成密闭
的空间；当向这个空间注入气压或油压达到0.5 0.7MPa时，胶塞就能受 到液压或气压的作用产生向内扩张变形，将钢丝绳抱紧进行密封。
2、 这种扩张式密封盒仍采用两个密封胶塞，在每个胶塞的两端设置两 个安装有硫化密封圈的钢环，作为胶塞的密封头环。
3、 在胶塞安装位置的缸筒外壁上钻两个孔，安装液压油或气管线接头。
4、 去掉传统防喷盒的液压缸。5、 采用原胶塞配方加工新的扩张式密封胶塞，保持其原有的胶塞与钢 丝绳之间的密封性能。
6、 保持原有的泄流孔及管线接头；保持原有的钢丝绳导向轮。 采用这些改进方法后形成液压或气压扩张式胶塞密封防喷盒，它密封
效果好，解决了抽汲过程中的环境污染，提高了胶塞的利用率，延长了使
用寿命，降低施工成本。
下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。 图l是实施例结构示意图。
图中1、抽汲钢丝绳；2、导向轮；3、导向轮架及上接头；4、防喷 盒本体；5、密封头环及胶圈；6、管线接头；7、密封胶塞；8、下接头； 9、泄流管线接头。
具体实施方式
实施例的扩张式胶塞密封防喷盒，是采用液压或气压使胶塞膨胀的方 法进行密封，它将液压或气动压縮胶塞密封钢丝绳的原理，改为液压或气 压扩张式的密封原理，增大了胶塞承受气压或液压的受力面积，降低胶塞 变形所需要的压力，增加胶塞与钢丝绳的接触面，提高密封效果。它改变 胶塞压縮变形的密封原理，使胶塞直接接触液压油或气压，通过气压或油 压的大小，来控制胶塞与钢丝绳的密封压力，控制胶塞变形量；而不是由 液压缸对胶塞压缩变形，来增加胶塞的变形量，达到对钢丝的密封要求； 相对原胶塞，新的胶塞其长度增加了 2-5cm，进而加大了其受压面积，并 且胶塞的两端安装了密封圈，与其接触的外钢筒之间形成密闭的空间；当 向这个空间注入气压或油压达到0. 5 0. 7MPa时，胶塞就能受到液压或气 压的作用产生向内的扩张变形，将钢丝绳抱紧进行密封。
如图1所示，它由防喷盒本体4、导向轮2、导向轮架及上接头3、 连接井口的下接头8，及连接液压源或气压源的管线接头6和泄流管线接 头9组成；防喷盒本体4内为密封塞缸筒；在防喷盒本体4外部顶端固定 有导向轮架及上接头3，导向轮架及上接头3上连接有导向轮2;在防喷 盒本体4内安装有两个密封胶塞7，密封头环及胶圈5硫化在密封胶塞7 的两端部；防喷盒本体4的下部连接下接头8;两个密封胶塞7之间与防 喷盒本体4相对应的位置有泄流管线接头9;防喷盒本体4与两个密封胶塞7中间对应位置的管壁上连接有上管线接头6和下管线接头6，管线接
头6连接液压源或气源的管线。两个密封胶塞7与防喷盒本体4内腔之间 形成的两个液压或气压工作腔，使气压或液压与密封胶塞7直接承压。每 个密封胶塞7的两端硫化有两个带密封圈的钢环，作为胶塞的密封头环的 结构形式。硫化工艺是一种己知工艺在川庆钻探工程有限公司长庆井下技 术作业公司普遍公开使用。
本实施例中液压管线接头6通过快速接头与脚踏液压泵相连，抽汲钢 丝绳1从防喷盒本体4的上部穿入，下部穿出，导向轮2固定在导向轮架 及上接头3上起控制钢丝绳摆向，对正防喷盒中心的作用；钢丝绳1从密 封胶塞7的中间孔道通过，从防喷盒本体4连接井口的下接头8穿出；钢 丝绳1端部可连接抽汲用的工具。钢丝绳1上端有钢丝绳绳帽与加重杆连 接，抽子与加重杆活动连接。
使用时将抽子和加重杆连接在钢丝绳1上然后下入到井内，此时防喷 盒本体4下入到井口，将防喷盒底部与井口连接，连接液压源或气源的管 线接头6，通过快速接头连接到脚踏泵上，将抽子下入到液面内进行抽汲。 上提抽子至液体快要出井口时，脚踏泵开始打压，最高压力不能超过 lMPa，此时密封胶塞7受压产生变形，抱紧钢丝绳l起到密封作用；当抽 子接近井口时停止打压，抽子再次入井时，将打压泵中的压力释放，使钢 丝绳与密封盒不接触，减少不必要的磨损，提高防喷盒的使用寿命。如此 反复即可完成抽汲作业。当继续打压却不能保证密封，或井口刺漏时，将 防喷盒取下，更换其中的密封胶塞7;泄流管线接头9导出废液，排到排 污坑中。
权利要求1、扩张式胶塞密封防喷盒，其特征是防喷盒本体(4)内腔为密封塞缸筒；在防喷盒本体(4)外部顶端固定有导向轮架及上接头(3)，导向轮架及上接头(3)上连接有导向轮(2)；在防喷盒本体(4)内安装有两个密封胶塞(7)，密封头环及胶圈(5)硫化在密封胶塞(7)的两端部；防喷盒本体(4)的下部连接下接头(8)，两个密封胶塞(7)之间与防喷盒本体(4)相对应的位置有泄流管线接头(9)；防喷盒本体(4)与两个密封胶塞(7)中间对应位置的管壁上连接有上管线接头(6)和下管线接头(6)，管线接头(6)连接液压源或气源的管线。
2、 根据权利要求1所述的扩张式胶塞密封防喷盒，其特征是所述 的每个密封胶塞(7)的两端硫化有两个带密封圈的钢环，作为胶塞的密 封头环。
3、 根据权利要求1所述的扩张式胶塞密封防喷盒，其特征是所述两个密封胶塞(7)与防喷盒本体(4)内腔之间形成有两个液压或气压工 作腔。
专利摘要本实用新型属于石油天然气行业井下作业中的高效抽汲排液设备，解决抽汲过程中发生的环境污染，是一种扩张式胶塞密封防喷盒，其特征是防喷盒本体内腔为密封塞缸筒；在防喷盒本体外部顶端固定有导向轮架及上接头，导向轮架及上接头上连接有导向轮；在防喷盒本体内安装有两个密封胶塞，密封头环及胶圈硫化在密封胶塞的两端部；防喷盒本体的下部连接下接头，两个密封胶塞之间与防喷盒本体相对应的位置有泄流管线接头；防喷盒本体与两个密封胶塞中间对应位置的管壁上连接有上管线接头和下管线接头，管线接头连接液压源或气源的管线。它密封效果好、环境污染小，而且对胶塞的利用率高、使用寿命长、成本低。
文档编号E21B33/06GK201401148SQ20092003245
公开日2010年2月10日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者虎 孙, 李静群, 王芳远, 穆飞鹏, 赵国兴, 邓继学 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司