抽油杆球面密封装置的制作方法

本实用新型涉及抽油杆密封技术领域，是一种抽油杆球面密封装置。

背景技术：

由于油田井底地质构造不同和时间的推移，自喷井转抽油井后的油井也会突然压力增高，目前井口抽油杆在更换盘根盒盘根的时候依靠胶皮阀门封井作业；传统的胶皮阀门低压结构阀，由于油田井底地质构造不同和时间的推移，自喷井转抽油井后的油井突然压力增高时，极容易密封失效，出现井喷事故；除此，传统的胶皮塞阀座均为斜锥结构，其中，斜锥面与其上端的竖直环面之间形成截面呈钝角的直边夹角结构，在下推力作用下，胶皮塞会在该直边夹角处发生变形后，顺着斜锥面的导向实现向下且向内收紧的动作；而胶皮塞因无法与该夹角完全贴合，胶皮塞与该夹角之间所形成的空隙，会随着下推力的增加使胶皮塞的变形量越来越大，一旦变形量超出胶皮塞的伸缩范围，胶皮塞就会在此处发生断裂而产生不可逆的永久变形，不仅降低传统胶皮阀门的使用寿命；而且胶皮塞由于失去弹性，无法保证复位，导致胶皮塞占据一部分井口通道，导致该处的井口段的口径狭窄，对下入的设备和管串造成卡阻，影响修井作业。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种抽油杆球面密封装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决传统胶皮阀门的密封压力值低，以及传统的胶皮阀门的胶皮塞在直边夹角处变形量大，容易出现胶皮塞产生不可逆的永久变形的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种抽油杆球面密封装置，包括阀座、球面胶塞和压紧调节机构；在阀座上部内设有开口向上且底部呈球面的球面槽，在球面槽下部内置有球面胶塞，球面胶塞的底部呈球面，且与球面槽的球底面相匹配；球面胶塞内设有上下贯穿的抽油杆通道；在球面胶塞上端的阀座上固定安装有能下压球面胶塞的压紧调节机构。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述压紧调节机构包括压紧螺帽和上接头；所述上接头下部位于球面槽上部内，上接头的下端抵在球面胶塞的顶面上；上接头内设有接头内通道，接头内通道与抽油杆通道相连通；在阀座的上部外设有螺纹，并通过螺纹固定安装有压紧螺帽，压紧螺帽套装在上接头外；压紧螺帽的内部顶端与阀座上端面之间有下压间距；在压紧螺帽下侧的上接头外设有限位环台，压紧螺帽内部顶端抵在限位环台上。使用时，通过转动压紧螺帽施加下压力，下压力通过上接头作用给球面胶塞，不仅便于操作，而且结构简单可靠。

上述限位环台顶端与压紧螺帽内部顶端之间安装有轴承。

上述限位环台下端延伸至上接头下端，限位环台底面与上接头底面所形成的压面与球面胶塞顶面相对应。

上述限位环台外端与球面槽上部的竖直段内壁之间安装有密封圈。

上述压紧螺帽外沿圆周固定安装有旋转手柄。

上述球面槽下侧的阀座阀座内设有上窄下宽的锥螺纹，在上接头的上侧内设有上宽下窄的锥螺纹。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；通过球面槽对球面胶塞形成支撑，使施加的下压力全部转换成球面胶塞对抽油杆的抱紧力，减少压力损失，能够承受更高油井压力；其次，这种球面槽所形成球面导向结构，既能保证密封，又能避免球面胶塞断裂变形；而且沿着球面槽的球面导向，球面胶塞能偶自身弹力便可快速的回弹复位，保证抽油杆通道与主通道的口径一致，使修井作业的能够顺利进行。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为阀座，2为球面胶塞，3为抽油杆通道，4为压紧螺帽，5为上接头，6为接头内通道，7为限位环台，8为轴承，9为密封圈，10为旋转手柄,11为抽油杆。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该抽油杆球面密封装置包括阀座1、球面胶塞2和压紧调节机构；在阀座1上部内设有开口向上且底部呈球面的球面槽，在球面槽下部内置有球面胶塞2，球面胶塞2的底部呈球面，且与球面槽的球底面相匹配；球面胶塞2内设有上下贯穿的抽油杆通道3；在球面胶塞2上端的阀座1上固定安装有能下压球面胶塞2的压紧调节机构。

使用时，通过压紧调节机构下压球面胶塞2，球面胶塞2的底部受球面槽导向，在球面胶塞2下移的同时，其底部逐渐向内收紧，直到球面胶塞2的底部紧紧包住抽油杆11，以达到密封作用；其中，球面槽对球面胶塞2形成支撑，通过这种支撑，使经压紧调节机构施加的下压力，能够全部转换成球面胶塞2对抽油杆11的抱紧力，减少压力损失，能够承受更高油井压力；经现场实践证明，工作压力可达到14MPa,相比传统的胶皮阀门仅4MPa的工作压力，本密封装置的承压更高；其次，这种球面槽所形成球面导向结构，避免存在传统胶皮阀门的胶皮塞出现局部变形量大而被破坏的情况，使整个球面胶塞2的变形量更加均匀，而且可以根据对球面槽的底部球面弧度的调整，人为对球面胶塞2的变形量进行控制，既能保证密封，又能避免球面胶塞2断裂变形；而且需要再次开启本密封装置时，沿着球面槽的球面导向，通过球面胶塞2自身弹力便可快速的回弹复位，保证抽油杆通道3与主通道的口径一致，使修井作业能够顺利进行；除此之外，球面胶塞2由于受到球面槽底部球面导向，在通道内的球面胶塞2下端面形成内斜向下的碗裙状；由下向上的井下压力会直接作用在呈碗裙状的球面胶塞2底部，形成如附图1所示向抽油杆11方向的作用分力，推着球面胶塞2向抽油杆11方向抱紧，而且随着井下压力越大，其作用分力就越大，保证密封的可靠性。

可根据实际需要，对上述抽油杆球面密封装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，压紧调节机构包括压紧螺帽4和上接头5；所述上接头5下部位于球面槽上部的竖直段内，上接头5的下端抵在球面胶塞2的顶面上；上接头5内设有接头内通道6，接头内通道6与抽油杆通道3相连通；在阀座1的上部外设有螺纹，并通过螺纹固定安装有压紧螺帽4，压紧螺帽4套装在上接头5外；压紧螺帽4的内部顶端与阀座1上端面之间有下压间距；在压紧螺帽4下侧的上接头5外设有限位环台7，压紧螺帽4内部顶端抵在限位环台7上。使用时，通过转动压紧螺帽4施加下压力，下压力通过上接头5作用给球面胶塞2，不仅便于操作，而且结构简单可靠。

为了能使压紧螺帽4的转动更加省力，如附图1所示，限位环台7顶端与压紧螺帽4内部顶端之间安装有轴承8。

为增加下压力的作用面积，如附图1所示，限位环台7下端延伸至上接头5下端，限位环台7底面与上接头5底面所形成的压面与球面胶塞2顶面相对应。

为进一步提高密封效果，如附图1所示，限位环台7外端与球面槽上部的竖直段内壁之间安装有密封圈9。

为便于操作，如附图1所示，在压紧螺帽4外沿圆周固定安装有旋转手柄10。

为便于本密封装置与其他井口设备连接，如附图1所示，球面槽下侧的阀座1内设有上窄下宽的锥螺纹；在上接头5的上侧内设有上宽下窄的锥螺纹。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。