一种采油井口不压井封井装置的制作方法

本发明属于抽油机采油设备领域，尤其涉及一种采油井口不压井封井装置。

背景技术：

抽油机井是油田生产中最常见的一种采油设备，其工作原理是：地面上安装有驱动机构，油井井下安装有柱塞式抽油泵，驱动机构与抽油泵通过抽油杆连接，驱动机构通过抽油杆驱动抽油泵内的柱塞往复运动，实现将井下的原油举升至地面的目的。

为了防止抽油杆往复运动时井下的液体在地层压力作用下喷出，需要在井口装置的顶端安装起密封作用的盘根盒。盘根盒内安装的盘根在长期使用后会发生磨损失效，因此需要不定期更换。目前，更换盘根时，需要将抽油杆悬吊在抽油机的驴头上，以防止抽油杆下落，然后通过连接在盘根盒下方的抽油杆密封器对抽油杆进行密封，以防止井下的液体在地层压力作用下从盘根盒与抽油杆之间的缝隙喷出。上述操作方式对抽油机的停机制动系统的稳定性要求较高，一旦制动失效，驴头和抽油杆会突然下落，造成安全隐患。

另外，发生抽油杆断脱事故时，井口密封必然失效，井下的液体会大量喷出。现有技术中，通常需要采用大型设备对上述事故进行处理，从事故发现到大型设备到位的时间比较长，事故处理的及时性很差。

技术实现要素：

本发明提供一种采油井口不压井封井装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种采油井口不压井封井装置，包括封井器，还包括夹紧密封器a和夹紧密封器b，封井器、夹紧密封器a和夹紧密封器b三者由上至下通过圆管焊接相连，封井器的上侧连接有卡箍接头，夹紧密封器a的下侧连接有与井口法兰匹配的法兰盘；所述的封井器为圆筒状结构，封井器内左右对称设置有两个成对的封井器阀板，两个封井器阀板各通过一个丝杠实现沿封井器的轴线的往复运动，两个丝杠的端部分别从封井器的两端伸出，两个封井器阀板的相对面为平面，平面上设置有端面密封件，端面密封件被两个封井器阀板的相对面夹紧以实现井口的密封；所述的夹紧密封器a为筒状结构，夹紧密封器a内左右对称设置有两个成对的夹紧密封阀板，两个夹紧密封阀板各通过一个丝杠实现沿夹紧密封器a的轴线的往复运动，两个丝杠的端部分别从夹紧密封器a的两端伸出，两个夹紧密封阀板的相对面上各设置有一个用于夹紧抽油光杆的半圆柱状的钳口，每个钳口的内侧各安装有一个半环形密封件，钳口的内侧还设置有防滑结构，两个钳口靠近并夹紧以实现对抽油光杆的夹紧和密封；所述的夹紧密封器b与夹紧密封器a在结构上的区别在于，所述的钳口的夹紧直径不同。

所述的封井器、夹紧密封器a和夹紧密封器b的侧面均设置有用于防止丝杠退扣的顶丝。所述的封井器、夹紧密封器a和夹紧密封器b的侧面均设置有限位销，封井器阀板和夹紧密封阀板上与限位销对应的位置设置有限位槽，限位槽的长度方向与丝杠的轴线方向一致。所述的防滑结构有两组截面为直角三角形的半环形凸起组成，半环形凸起上下排列形成锯齿状，锯齿的尖端倾斜向上，所述的半环形密封件位于两组防滑结构之间。所述的丝杠上的螺纹为梯形螺纹。

本发明的有益效果为：

1、通过本发明设置的夹紧密封器a或夹紧密封器b，不但可实现抽油光杆的密封，而且可以将抽油光杆稳定的夹持住，因此，在更换盘根时，可通过夹紧密封器a或夹紧密封器b夹持抽油光杆，使得抽油杆可以稳定地悬吊在井口上，降低了对抽油机制动系统的要求，同时消除了安全隐患。

2、抽油杆断脱时，可通过关闭封井器的方式及时对事故进行临时处理，应急反应时间短，减少了井下液体的泄漏量，减少了环境污染。

3、本发明将封井器与夹紧密封器制成一体，因此只需一次安装便可以实现封井和抽油光杆密封夹紧两个目的，安装时，只需通过法兰盘将本发明安装在井口法兰上即可，安装过程极其简单，安装耗时也很少。

4、封井器是一种常见的井口设备，但现有技术中的封井器通常只能在停产状态下安装于井口，生产时需要拆下，否则生产难以进行，而本发明中的封井器采用特殊结构设计，可常设在井口而不影响生产的正常进行。

5、抽油光杆有几种常用的标准直径，生产实践中，有时需要调整抽油光杆的直径，以更好地满足生产需求，而本发明设置了夹紧密封器a和夹紧密封器b，两套夹紧密封器的钳口所匹配的抽油光杆的直径不同，在更换另一直径的抽油光杆时，不需要对井口装置的整体进行更换，因此，不同直径的抽油光杆的置换非常方便。

6、所述的封井器、夹紧密封器a和夹紧密封器b的侧面均设置有顶丝，顶丝的端部紧压在丝杠的侧面，以实现防止丝杠退扣的目的。同时，为了防止丝杠上的螺纹被顶丝施加的压力损坏，特将丝杠上的螺纹设置成抗压损坏能力最好的梯形螺纹。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是夹紧密封阀板2的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是半环形凸起的剖面结构示意图。

图中：1-法兰盘，2-夹紧密封阀板，3-丝杠，4-限位销，5-顶丝，6-夹紧密封器b，7-封井器阀板，8-卡箍接头，9-端面密封件，10-封井器，11-夹紧密封器a，12-半环形密封件，13-钳口，14-防滑结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

采油井口不压井封井装置包括封井器10、夹紧密封器a11和夹紧密封器b6，封井器10、夹紧密封器a11和夹紧密封器b6三者由上至下通过圆管焊接相连。将封井器10与两套夹紧密封器制成一体后，只需一次安装便可以实现封井和抽油光杆密封夹紧两个目的，安装十分方便；安装时，只需通过法兰盘1将本发明安装在井口法兰上即可，安装过程极其简单，安装耗时也很少。

封井器10的上侧连接有卡箍接头8，通过卡箍接头8将盘根盒安装在封井器的上方，使得盘根盒可快速拆装，便于盘根盒的维修和更换。

夹紧密封器a11的下侧连接有与井口法兰匹配的法兰盘1，通过法兰盘1将本发明稳固地连接在井口上，连接强度、连接刚度、连接处的承压能力等性能据可得到有效保证。

所述的封井器10为圆筒状结构，封井器10内左右对称设置有两个成对的封井器阀板7，两个封井器阀板7各通过一个丝杠3实现沿封井器10轴线的往复运动，两个丝杠3的端部分别从封井器10的两端伸出。用扳手夹住丝杠3的伸出端并旋转，可实现对封井器阀板7的驱动。生产状态下，通过旋转丝杠3使两个封井器阀板7远离，以便为抽油光杆的往复运动让出空间，抽油光杆断脱后需要封井时，使两个封井器阀板7靠近并相抵。两个封井器阀板7的相对面为平面，平面上设置有端面密封件9，端面密封件9被两个封井器阀板7的相对面夹紧以实现井口的密封。抽油杆断脱时，可通过关闭封井器10的方式及时对事故进行临时处理，应急反应时间短，减少了井下液体的泄漏量，减少了环境污染。

封井器10是一种常见的井口密封设备，但现有技术中的封井器10通常只能在停产状态下安装于井口，生产时需要拆下，否则生产难以进行，而本发明中的封井器10采用特殊结构设计，可常设在井口而不影响生产的正常进行。

所述的夹紧密封器a11为筒状结构，夹紧密封器a11内左右对称设置有两个成对的夹紧密封阀板2，两个夹紧密封阀板2各通过一个丝杠3实现沿夹紧密封器a11轴线的往复运动，两个丝杠3的端部分别从夹紧密封器a11的两端伸出。

两个夹紧密封阀板2的相对面上各设置有一个用于夹紧抽油光杆的半圆柱状的钳口13，两个钳口13在丝杠3的驱动下靠近，最终实现对抽油光杆的夹紧。钳口13的内侧还设置有防滑结构14，防滑结构14可有效增加钳口13夹持时的摩擦力，提高钳口13夹持抽油光杆的牢固程度，改善夹持可靠性。每个钳口13的内侧各安装有一个半环形密封件12，两个半环形密封件12在钳口13夹紧时与抽油光杆贴合，实现对抽油光杆的密封。

本发明设置了两套夹紧密封器，分别为夹紧密封器a11和夹紧密封器b6，两套夹紧密封器在结构上的区别仅在于钳口13的夹紧直径不同。抽油光杆有几种常用的标准直径，生产实践中，有时需要调整抽油光杆的直径，以更好地满足生产需求，而本发明设置了夹紧密封器a11和夹紧密封器b6，两套夹紧密封器的钳口13所匹配的抽油光杆的直径不同，在更换另一直径的抽油光杆时，不需要对井口装置的整体进行更换，因此，不同直径的抽油光杆的置换非常方便。

通过夹紧密封器a11或夹紧密封器b6，不但可实现抽油光杆的密封，而且可以将抽油光杆稳定的夹持住，因此，在更换盘根时，可通过夹紧密封器a11或夹紧密封器b6夹持抽油光杆，使得抽油杆可以稳定地悬吊在井口上，从而降低了对抽油机制动系统的要求，同时消除了安全隐患。

所述的封井器10、夹紧密封器a11和夹紧密封器b6的侧面均设置有用于防止丝杠3退扣的顶丝5。顶丝5的端部紧压在丝杠3的侧面，以实现防止丝杠3退扣的目的。同时，为了防止丝杠3上的螺纹被顶丝5施加的压力损坏，特将丝杠3上的螺纹设置成抗压损坏能力最好的梯形螺纹。

所述的封井器10、夹紧密封器a11和夹紧密封器b6的侧面均设置有限位销4，封井器阀板7和夹紧密封阀板2上与限位销4对应的位置设置有限位槽，限位销4插在限位槽内，限位槽的长度方向与丝杠3的轴线方向一致。限位销4的作用有两个：一是防止封井器阀板7和夹紧密封阀板2随同丝杠3一同旋转，进而影响端面密封件9和钳口13的对正，二是将对封井器阀板7和夹紧密封阀板2的行程范围进行限定，以使一对封井器阀板7和一对夹紧密封阀板2的接合面与井筒的轴线重合。一对封井器阀板7的接合面与井筒的轴线重合，可防止一侧的封井器阀板7行程过大后与封井器的外筒体脱离，失去密封效果。一对夹紧密封阀板2的接合面与井筒的轴线重合，可保证抽油光杆不会因钳口的侧向支撑作用而产生弯矩，保证钳口13不会将抽油光杆顶弯。

所述的防滑结构14由两组截面为直角三角形的半环形凸起组成，所述的半环形密封件12位于两组防滑结构14之间。半环形凸起可保证钳口13的夹紧力环绕分布在抽油光杆的周围，从而有效保证了夹紧强度。半环形凸起上下排列形成尖端倾斜向上的锯齿状结构，不但可以最大程度地增大钳口13与抽油光杆之间的摩擦力，在保证夹持有效性的同等情况下，使得驱动丝杠3旋转的扭矩更小，实现了省力的目的。