一种抽油杆自密封装置的制作方法

本实用新型属于油田采油技术领域，尤其涉及一种抽油杆自密封装置。

背景技术：

抽油机是油田生产过程中的一种最常见的采油设备，其工作原理是通过动力设备和传动机构带动抽油杆杆柱做往复运动，从而带动连接在抽油杆杆柱下端的柱塞抽油，从而将井下的液体输送至地面。抽油杆杆柱是由很多根抽油杆串联组成的，将抽油杆从井下起出过程中，抽油杆上会附着大量的污油、石蜡等物质，在井场对抽油杆进行清洗时不可避免地对经常环境造成污染，且清洗成本高，清洗污水生产量大。因此，急需对抽油杆的清理方式进行改进。

技术实现要素：

本实用新型提供一种抽油杆自密封装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供一种抽油杆自密封装置，包括密封组件、壳体和控井组件，密封组件安装在壳体内，并通过壳体压盖压紧，所述的密封组件的结构由上至下包括胶芯A、钢刷和胶芯B，三者通过串接杆串接固定在一起，所述的壳体的侧面与上下两个胶芯之间的区段对应设置有上层排污管，壳体的侧面与胶芯B下侧的空间对应设置有下层排污管，壳体的侧面还设置有蒸汽接口，蒸汽接口上连接有带有止回阀的快插接头，壳体的底部设置有用于连接井口的井口接头；

所述的胶芯A为橡胶制成的圆盘状结构，胶芯A的中央设置有用于穿过抽油杆的圆孔，在胶芯A上，圆孔的周围部分的厚度最厚，胶芯A边缘的厚度最薄，最厚部分和最薄部分通过锥面和圆角实现过渡，胶芯B的结构与胶芯A的结构完全相同；

所述的控井组件包括悬挂器、悬挂器压盖和泄压阀，悬挂器的下端与抽油杆端部的螺纹连接，悬挂器通过悬挂器压盖固定在壳体压盖上，泄压阀连接在悬挂器的上端，悬挂器的上下两端的外侧分别设置有上锥面和下锥面，上锥面与壳体压盖的内孔密封配合，下锥面与胶芯A的内孔密封配合，所述的泄压阀的出口端设置有球座，球座内封装有一密封球。

作为替换方案，密封组件的结构包括上固定组件、胶套和下固定组件，上固定组件和下固定组件分别固定在胶套的上下两端，上固定组件与下固定组件之间通过球头连杆连接，球头连杆两端的球头与上固定组件与下固定组件分别形成球形铰链连接结构，下固定组件的内侧设置有胶芯C，下固定组件的下侧设置有扶持轮，扶持轮在扭簧的作用下紧靠在穿于密封组件中央的抽油杆上。

所述的钢刷由截成小段的钢丝油绳制成。

所述的蒸汽接口至少有两个，各蒸汽接口环绕分布在壳体的周围。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型在起抽油杆时可密封抽油杆并刮掉抽油杆上粘附的油蜡；多个蒸汽接口，用以连接配套蒸汽锅炉对起出施工中的抽油杆进行彻底清蜡；排污管的设置，使本实用新型可与井场的污油污水环保回收装置无缝对接，实现抽油杆作业时井口油管内产生的污油污水不落地，从而彻底杜绝了清洗抽油杆对井场造成的污染，同时节省了清蜡工序，节约了工时和清蜡成本。

2、将本实用新型安装在井口，不会影响作业施工中的措施压井及洗井，因此使用非常方便。

3、施工中出现溢流大或井涌的状况，压力超过密封组件的密封压力时，即可利用控井组件控井，2～3min便可实现抽油杆间停作业快速控井。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构的立体剖视图；

图2壳体及壳体压盖的立体剖视图；

图3是一种密封组件的立体剖视图；

图4是控井组件的立体剖视图；

图5是另一种密封组件的结构示意图；

图6是图5所示的密封组件装入壳体后的结构示意图。

图中：1-壳体，2-胶芯B，3-钢刷，4-串接杆，5-胶芯A，6-壳体压盖，7-悬挂器，8-悬挂器压盖，9-快插接头，10-上层排污管，11-下层排污管，12-蒸汽接口，13-井口接头，14-扶持轮，15-下固定组件，16-球头连杆，17-球头，18-上固定组件，19-胶套，20-下锥面，21-上锥面，22-泄压阀，23-密封球，24-球座，25-抽油杆，26-胶芯C。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

本实施例包括密封组件、壳体1和控井组件，密封组件安装在壳体1内，并通过壳体压盖6压紧。

所述的密封组件的结构由上至下包括胶芯A5、钢刷3和胶芯B2，三者通过串接杆4串接固定在一起，胶芯A5和胶芯B2的边缘与壳体1之间为密封配合，胶芯A5和胶芯B2的中央设置有用于穿过抽油杆25的圆孔。上下两个胶芯可依靠橡胶的弹性作用贴附在抽油杆25的外壁上，从而实现对抽油杆25的密封。除密封功能外，胶芯B2还可在抽油杆25起出过程中起到刮油作用。钢刷3既可以刮除抽油杆25杆体上的蜡，又可以刮除抽油杆扶正器上的蜡，从而保证清蜡效果。

固定在抽油杆25上的扶正器随抽油杆25上移过程中，直径较大的扶正器将上下两个胶芯上的圆孔的孔径撑大，继而通过圆孔，扶正器通过后，圆孔的孔径在弹性回复力的作用下恢复至撑起前的状态。扶正器通过钢刷3时，钢刷3的钢丝刷毛向上弯曲，扶正器通过后复位。

因为扶正器上设置有过液槽，所以当扶正器位于胶芯上的圆孔内时，胶芯的密封功能失效。针对这一问题，本实用新型设置了上下两个胶芯，扶正器通过胶芯B2时，胶芯A5处于密封状态，扶正器通过胶芯A5时，胶芯B2处于密封状态，上下两个胶芯交替密封，从而保证胶芯密封的持续有效。

所述的壳体1的侧面与上下两个胶芯之间的区段对应设置有上层排污管10，此为一级排污泄压，用于排出钢刷3刮除的蜡质。壳体1的侧面与胶芯B2下侧的空间对应设置有下层排污管11，此为一级排污泄压，用来排出胶芯B2刮除的油质。另外，通过逐级排污泄压的方式，可有效降低胶芯B2的密封压力，从而保证密封的有效性。

壳体1的侧面还设置有蒸汽接口12，蒸汽接口12上连接有带有止回阀的快插接头9，通过快插接头9连接蒸汽管道，可在起出抽油杆25的过程中对抽油杆25进行蒸汽清洗，从而彻底避免污染落地。

壳体1的底部设置有用于连接井口的井口接头13，井口接头13可以有三种形式，第一种是采用螺纹与井口连接，二是采用卡箍与井口连接，三是通过法兰与井口连接。

所述的胶芯A5为橡胶制成的圆盘状结构，在胶芯A5上，圆孔的周围部分的厚度最厚，胶芯A5边缘的厚度最薄，最厚部分和最薄部分通过锥面和圆角实现过渡，胶芯B2的结构与胶芯A5的结构完全相同。抽油杆25起出过程中，抽油杆25会在上下两个胶芯中央的圆孔内摆动，如果上下两个胶芯上与抽油杆25配合的部分固定不动，则会快速磨损上下两个胶芯上的密封面，并且容易造成偏磨。而中间厚、边缘薄的胶芯结构可有效解决上述问题，其原理在于：当抽油杆25摆动时，胶芯上的薄边会发生褶皱，而胶芯上与抽油杆25配合的密封面与抽油杆25的位置关系并不会产生明显变化，从而延缓了胶芯上密封面的磨损并避免了偏磨问题。

所述的控井组件包括悬挂器7、悬挂器压盖8和泄压阀22，悬挂器7的下端与抽油杆25端部的螺纹连接，悬挂器7通过悬挂器压盖8固定在壳体压盖6上，泄压阀22连接在悬挂器7的上端，悬挂器7的上下两端的外侧分别设置有上锥面21和下锥面20，上锥面21与壳体压盖6的内孔密封配合，下锥面20与胶芯A5的内孔密封配合。施工中出现溢流大或井涌的状况，压力超过密封组件的密封压力时，即可利用控井组件控井，控井时，取来控井组件并将悬挂器7的下端连接在抽油杆25的上端，再将控井组件安装在壳体压盖6上，控井组件安装后，悬挂器7上的上锥面21与壳体压盖6的内孔密封配合，下锥面20将胶芯A5上的圆孔撑起并与圆孔的孔壁密封配合，从而将壳体1的上端密封，实现控井。

所述的泄压阀22的出口端设置有球座24，球座24内封装有一密封球23。球座24和密封球23组成的阀结构可在保证气体顺利出入的同时，防止井内的液体溢出。

作为替换方案，密封组件的结构包括上固定组件18、胶套19和下固定组件15，上固定组件18和下固定组件15分别固定在胶套19的上下两端，上固定组件18与下固定组件15之间通过球头连杆16连接，球头连杆16两端的球头17与上固定组件18与下固定组件15分别形成球形铰链连接结构，下固定组件15的内侧同样设置有胶芯C26，下固定组件15的下侧设置有扶持轮14，扶持轮14在扭簧的作用下紧靠在穿于密封组件中央的抽油杆25上。在这种结构中，胶芯C26起密封和刮油作用，球头连杆16可使下密封组件15连同安装在其上的胶芯C26变为浮动状态，其作用与中间厚、边缘薄的胶芯的功能相似，均是避免胶芯磨损过快和避免胶芯偏磨。扶持轮14起扶持作用，可有效遏制抽油杆25的震动，此外扶持轮14还能起到滚压抽油杆从而促进蜡质从抽油杆25上脱离。

所述的钢刷3由截成小段的钢丝油绳制成，小段钢丝油绳的一端固定，另一端指向抽油杆25，指向抽油杆25的端部破捻打散形成钢丝刷毛。

所述的蒸汽接口12至少有两个，各蒸汽接口12环绕分布在壳体1的周围，作业时可根据现场空间灵活连接蒸汽管道，也可同时连接多根蒸汽管道。

本实用新型在起抽油杆25时可密封抽油杆25并刮掉抽油杆25上粘附油蜡；多个蒸汽接口，用以连接配套蒸汽锅炉对起出施工中的抽油杆25进行彻底清蜡；排污管的设置，使本实用新型可与井场的污油污水环保回收装置无缝对接，实现抽油杆25作业时井口油管内产生的污油污水不落地，从而彻底杜绝了清洗抽油杆25对井场造成的污染，同时节省了清蜡工序，节约了工时和清蜡成本。另外，将本实用新型安装在井口，不会影响作业施工中的措施压井及洗井，因此使用非常方便。