耐高温油压变径密封装置的制作方法

本发明涉及一种石油机械，尤其涉及一种耐高温油压变径密封装置。

背景技术

密封装置是井控装置的关键部分，该装置主要用于抽油杆井上连续抽油作业的一种有效密封装置，在作业中控制井口压力，有效地防止井喷事故的发生，必须装有不同型号的密封装置以证保证操作人员和设备的安全,这对密封装置的要求越来越高，配置过高但成本也高，从一般作业井口来讲，首先要考虑安全作业又要降低成本同时还要提高工作效率，因此对密封装置的设计需要具备以下几点：一、首先要能满足井口作业时突发井喷时能快速密封住井口；二、应具备同一胶芯通过变径可密封不同外径的抽油杆的功能；三、通过轴向机械作用力或井内压力转变为径向油压作用力从而达到变径密封效果；四、产品设计合理，密封件应具有耐高温、耐磨，耐油，耐压，且操作方便灵活；五、为确作业安全应具备当井底压力升到一定压力值时自动停机作业和报警装置，杜绝环境的污染。现有的密封装置不具备以上特点，满足不了人们的使用要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用范围广的耐高温油压变径密封装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：耐高温油压变径密封装置，包括：壳体和穿设在壳体内的抽油杆，在所述壳体的中部与抽油杆之间设置有油压胶芯，在所述油压胶芯的外侧与壳体之间设置有液压油腔，在所述壳体上设置有与液压油腔相互连通的注油孔、排气孔和油压数据传输接口，在所述油压胶芯上端的壳体内通过压紧螺帽设置有压套，所述压套通过连接螺钉与油压胶芯相连接，在所述压紧螺帽的外侧设置有旋转手柄，在所述压套与压紧螺帽之间的壳体内设置有胶芯限位环，在所述压套的上端与抽油杆之间通过锁紧螺母设置有上稳定器，在所述油压胶芯下端的壳体内设置有胶芯定位环，在所述胶芯定位环下端的壳体与抽油杆之间通过锁定套设置有下稳定器，在所述锁定套下端的壳体与抽油杆之间设置有锁定环，在所述壳体的下端一侧设置有井压数据传输接口，在所述壳体上设置有控制面板，在所述面板上设置有与油压数据传输接口相连接的油压表、与井压数据传输接口相连接的井压表和控制开关。

本发明的优点是：上述耐高温油压变径密封装置，质量安全可靠、体积小、重量轻、结构紧凑，同一胶芯通过机械压缩变径可环抱密封不同外径的抽油杆的功能，克服了以前密封不同外径的抽油杆要换不同的密封胶芯，适用范围广，同时降低了劳动强度，提高了工作效率；通过轴向机械作用力或井内压力转变为径向油压作用力使胶芯环抱抽油杆从而达到密封效果，也可通过手动压缩胶芯产生作用力或者井内压力升高自动上顶产生的作用力达到密封效果；密封胶芯采用耐油、耐压、耐高温的橡胶特制而成的，具有耐高温，耐磨，耐油，耐压，密封性能好，使用频率高且密封时间长；胶芯内部装有液压油不仅能压力传递环抱密封还具有冷却胶芯的作用；上下稳定器是用硬质耐磨胶料制成，有一定的弹性，具有扶正、刮油、耐磨和保护的功能，上下扶正使抽油杆和胶芯长时间处同心作业起到很好的保护作用；当井底压力升到一定压力值时可自动停机作业和报警装置功能。可随时采取关闭措施。

附图说明

图1为本发明耐高温油压变径密封装置的结构示意图。

图2为图1中控制面板的结构示意图。

图中：1、壳体，2、抽油杆，3、油压胶芯，4、液压油腔，5、注油孔，6、排气孔，7、油压数据传输接口，8、压紧螺帽，81、旋转手柄，9、压套，10、连接螺钉，11、胶芯限位环，12、锁紧螺母，13、上稳定器，14、胶芯定位环，15、锁定套，16、下稳定器，17、锁定环，18、井压数据传输接口，19、控制面板，20、油压表，21、井压表，22、控制开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图1、图2所示，耐高温油压变径密封装置，包括：壳体1和穿设在壳体1内的抽油杆2，在所述壳体1的中部与抽油杆2之间设置有油压胶芯3，在所述油压胶芯3的外侧与壳体1之间设置有液压油腔4，在所述壳体1上设置有与液压油腔4相互连通的注油孔5、排气孔6和油压数据传输接口7，在所述油压胶芯3上端的壳体1内通过压紧螺帽8设置有压套9，所述压套9通过连接螺钉10与油压胶芯3相连接，在所述压紧螺帽8的外侧设置有旋转手柄81，在所述压套9与压紧螺帽8之间的壳体1内设置有胶芯限位环11，在所述压套9的上端与抽油杆2之间通过锁紧螺母12设置有上稳定器13，在所述油压胶芯5下端的壳体1内设置有胶芯定位环14，在所述胶芯定位环14下端的壳体1与抽油杆2之间通过锁定套15设置有下稳定器16，在所述锁定套15下端的壳体1与抽油杆2之间设置有锁定环17，在所述壳体1的下端一侧设置有井压数据传输接口18，在所述壳体1上设置有控制面板19，在所述面板19上设置有与油压数据传输接口7相连接的油压表20、与井压数据传输接口18相连接的井压表21和控制开关22。

上述耐高温油压变径密封装置安装时，首先定好所要密封的连续工作的抽油杆2，根据抽油杆2的外径来选择上稳定器13和下稳定器16，选择完毕后提吊装置拧开锁紧螺母12，再将锁紧螺母12和上稳定器13依次套入抽油杆2上，最后一起插入压套9中，松开锁定环17再拧开锁定套15，自上向下慢慢通过油压胶芯

3延伸抽油杆2至装置下端，接着将下稳定器16和锁定套15从装置的下端依次套入抽油杆2上，并将下稳定器16插入壳体1的下通径中，调整抽油杆2使其上下垂直的同时分别拧紧锁紧螺母12来固定上稳定器13和拧紧锁定套15来固定下稳定器16，最后卡好锁定环17；将抽油杆2上、下端分别与抽油机和油抽相连接且固定好，再将一该密封装置慢慢放在井口上，按规定做好联接紧固密封，将控制面板线路连接好，油压数据传输接口7的传感器及线路和井压数据传输接口18的传感器及线路接好，此时记录好油压表20和井压表21的各表初始压力值。其次连接好出油口管线。

上述耐高温油压变径密封装置工作时，开始手动顺时针转动旋转手柄81使压紧螺帽8沿着螺纹下移推动压套9和油压胶芯3一起向下移动轴向压缩油压胶芯3，通过注油孔5和排气孔6往液压油腔4内注油，由于液压油腔4内部注满液压油，此时手动机械轴向压力传递给油压转变为径向压力，推动油压胶芯3的胶皮膨胀向抽油杆2方向移动环抱抽油杆2，从而实现变径功能，可环抱密封不同外径的抽油杆2，同时观察油压表20，当压力升到1mpa时停止转动旋转手柄81,轻启电源使电机带动抽油杆2上下短距离工作,眼睛紧盯着油压表20看表针摆动幅度大小，如果没有摆动或不明显说明胶芯尚未环抱到抽油杆2，如果表针摆动的幅度大于等于30度角时说明油压胶芯3紧抱抽油杆2，过紧不宜正常连续抽油作业容易损坏油压胶芯3，此时进行微调，反向逆时针转动旋转手柄81使压套9和油压胶芯3在压紧螺帽8的带动下慢慢上移，轴向压力减小，继续观察油压,20表针摆动的幅度，如果有明显摆动但摆动的角度不大于15度时说明油压胶芯3环抱抽油杆2可以正常作业；油压胶芯3采用耐油、耐压、耐高温的橡胶特制而成的，密封性能好，使用频率高，应根据不同抽油杆的外径而进行调试，其结果值各有不同应随时记录以备存档备用；等各项工作调试完成后启电源使电机带动抽油杆2正常作业，同时观察油压表20和井压表21记录下正常作业时的两表的数值，并跟踪记录实时调整油压表20，表值如果发现超范围，可能有异常现象应停机检查；井压表21有设定的井压数值，如有突发情况井压升高达到设定的上限数值时会自动停机报警；即抽油杆2处于停抽禁止状态，同时井压上升，自动向上推动下稳定器16和胶芯定位环14直至油压胶芯3一起向上移动，被压缩的油压胶芯3由轴向压力转变为油压径向压力紧抱抽油杆2达到自动密封抽油杆2的效果，此时油压表20上的数值将逐渐增大，当下稳定器16向上移动到一定的位置时将停止上移因为有最大限位也就是下稳定器16达到移动最大距离，这种限位是一种保护油压胶芯及整个装置的安全。

另一种保护方式是：观察井压表21，当井内的压力值超过油压胶芯3额定承载压力值21mpa但不超过最大承载压力值30mpa时，应立即关闭抽油管线阀门，打开放压管线阀门进行放压，以确保压不超压的情况下有效地保护胶芯及整个装置的安全，当井压下降到正常压力时，油压胶芯3在液压油的自身重力下使胶芯定位环14和下稳定器16下移胶芯恢复正常工作状态；当作业完成后或不需要密封的情况下应及时反向逆时针转动旋转手柄81使压套9和油压胶芯3在压紧螺帽8的带动下慢慢上移直至与胶芯限位环14相抵为止，轴向压力减为零，油压胶芯3恢复初始状态有利于保护胶芯、延长胶芯使用寿命。

上述耐高温油压变径密封装置，质量安全可靠、体积小、重量轻、结构紧凑，同一胶芯通过机械压缩变径可环抱密封不同外径的抽油杆的功能，克服了以前密封不同外径的抽油杆要换不同的密封胶芯，适用范围广，同时降低了劳动强度，提高了工作效率；通过轴向机械作用力或井内压力转变为径向油压作用力使胶芯环抱抽油杆从而达到密封效果，也可通过手动压缩胶芯产生作用力或者井内压力升高自动上顶产生的作用力达到密封效果；密封胶芯采用耐油、耐压、耐高温的橡胶特制而成的，具有耐高温，耐磨，耐油，耐压，密封性能好，使用频率高且密封时间长；胶芯内部装有液压油不仅能压力传递环抱密封还具有冷却胶芯的作用；上下稳定器是用硬质耐磨胶料制成，有一定的弹性，具有扶正、刮油、耐磨和保护的功能，上下扶正使抽油杆和胶芯长时间处同心作业起到很好的保护作用；当井底压力升到一定压力值时可自动停机作业和报警装置功能。可随时采取关闭措施。