伸缩式抽油机井光杆密封装置的制造方法

文档序号:10648156阅读:443来源:国知局
伸缩式抽油机井光杆密封装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种伸缩式抽油机井光杆密封装置,是由方卡子、光杆密封组件、上压接头组件、伸缩筒、下压接头组件组成,其中,伸缩筒的下端通过下压接头组件与井口装置相连,上端通过上压接头组件与光杆连接,上压接头组件顶部设有光杆密封组件和方卡子。使用该密封伸缩筒,实现了井口高效密封作用,最高可承受4MPa压力,伸缩筒与光杆之间无接触性摩擦,不发生磨损,保证了长久的工作性能。同时能够有效杜绝井口污染,达到无需人为调节与维护的目的,具有密封效果好、制备简单、使用方便、安全可靠、综合成本低等优点。
【专利说明】
伸缩式抽油机井光杆密封装置
技术领域
[0001]本发明属于石油设备技术领域,特别是一种伸缩式抽油机井光杆密封装置。
【背景技术】
[0002]在油田开发过程中,抽油机井是主要的开采设备,通过抽油机和抽油杆带动深井栗工作采出地下石油。现场采用盘根盒作为井口密封装置,在光杆与盘根盒之间的环形空间填充橡胶材质的盘根进行密封。抽油机运行时,光杆与盘根之间产生紧密的滑动摩擦,由于产出液具有一定的腐蚀性,使光杆表面产生大量的凹坑或凹槽,对盘根有极强的磨损作用,致使井口所用的盘根损坏严重,因此需要经常对盘根进行维护或更换,一旦维护、更换不及时就会使井口大量漏油,既增加了劳动强度,又造成了环境污染。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种具有密封效果好、耐压能力高、无摩擦损耗、长期使用无需人为调节与维护的伸缩式抽油机井光杆密封装置。
[0004]实现本发明的目的所采取的技术方案是:该伸缩式抽油机井光杆密封装置是由方卡子、光杆密封组件、上压接头组件、伸缩筒、下压接头组件组成,其中,伸缩筒的下端通过下压接头组件与井口装置相连,上端通过上压接头组件与光杆连接,上压接头组件顶部设有光杆密封组件和方卡子。
[0005]所述伸缩筒为软质布料或丝织料的波纹状结构,其内间隔布设有若干个钢环。
[0006]所述伸缩筒收缩后的厚度与拉伸后的长度比值为1:8?15。
[0007]所述上压接头组件包括上螺柱、上压盘和上压帽,其中,上螺柱的中心部位设有用于穿装光杆的通孔,该通孔的上部为异径孔,上螺柱的底部带有底圆台,底圆台上部设有与上螺柱螺纹连接的上压盘,在上压盘与底圆台接触面上分别设有用于压箍伸缩筒且相互咬合的齿牙槽,上压帽与上螺柱配合连接,并位于上压盘上部与上压盘接触连接。
[0008]所述下压接头组件包括下螺柱、下压盘和下压帽,其中,下螺柱的上端带有顶圆台,顶圆台下部设有与下螺柱螺纹连接的下压盘,在下压盘与顶圆台接触面上分别设有用于压箍伸缩筒且相互咬合的齿牙槽,下压帽与下螺柱配合连接,并位于下压盘下部与下压盘接触连接。
[0009]所述光杆密封组件包括盘根、格兰和密封压帽,其中,盘根位于上螺柱顶部的异径孔中,格兰与盘根接触,顶部装有与上螺柱螺纹连接的密封压帽。
[0010]本发明的伸缩式抽油机井光杆密封装置中伸缩筒的制备方法如下:
制备伸缩筒时,根据压力以及选用的材料不同,分常压和有压伸缩筒,其中:
一、常压伸缩筒的制备:
(1)选用带有弹力的布料,按照设计要求尺寸,剪制成若干个尺寸相等中间带有中心孔的圆形片材,备用;
(2)取剪制好的圆形片材,将各圆形片材对齐,先将两两圆片的内孔边缘缝合成组件,再将缝合好的组件一个个叠加缝制相接触的外边缘,使其缝合连接成伸展长度为I?6米的波纹状伸缩布筒,并在布筒的两端外边缘分别缝制有用于与上、下压接头连接的单圆片,最后在每个圆形片材的外边缘缝合处内加装缝合一个横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的伸缩布筒;
(3)将缝制好的伸缩布筒折叠后放入装有液体聚氨酯橡胶的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式去除多余胶料,再将伸缩布筒挂置拉伸定型并晾干;
(4)将晾干后的伸缩布筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为常压伸缩布筒成品。
[0011]二、有压伸缩筒的制备:
(1)使用高强度的涤纶丝或尼龙丝在圆织机上直接织成厚度为2?4mm、伸展长度为I?
6米的波纹状伸缩筒,在伸缩筒的每个大直径部位的内壁上缝合有横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的无缝伸缩筒;
(2)将(I)中制成的无缝伸缩筒折叠后放入装有聚氨酯浸涂液体的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式除去多余胶料,再将无缝伸缩筒挂置拉伸定型并晾干;
(3)将晾干后的无缝伸缩筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为有压伸缩筒成品。
[0012]按照上述方案制成的伸缩式抽油机井光杆密封装置,实现了井口高效密封作用,其中的有压伸缩筒最大可承受4MPa压力,伸缩筒与光杆之间无接触性摩擦,不发生磨损,能够保证长久的工作性能。加之密封组件中的盘根相对于光杆是静止不动的,不存在滑动摩擦,因此,无需经常对盘根进行维护或更换,由此能够达到光杆密封性好的实用效果。经井场试验,该装置的使用寿命可达2?3年无需维修更换,而传统的盘根密封装置的使用寿命在I?3个月就需要维修或更换。二者相比,本发明所达到的技术效果具有显著的进步性,而且在使用中能够有效杜绝井口污染,实现了无需人为调节与维护的目的,具有密封效果好、制备简单、使用方便、安全可靠、使用寿命长、综合成本低等优点。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的常压伸缩筒在抽油机井光杆上行程时的结构示意图;
图2为本发明的常压伸缩筒在抽油机井光杆下行程时的结构示意图;
图3为本发明的有压伸缩筒结构示意图;
图4为本发明的上压接头组件和光杆密封组件的结构示意图;
图5为本发明的下压接头组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参看图1、2、3,本发明的伸缩式抽油机井光杆密封装置,是由方卡子1、光杆密封组件、上压接头组件、伸缩筒2、下压接头组件组成,其中,伸缩筒2为软质布料或丝织料的波纹状结构,其下端通过下压接头组件与井口装置3相连,上端通过上压接头组件与光杆4连接,上压接头组件顶部设有光杆密封组件和方卡子I。所述伸缩筒内间隔布设有钢环5,伸缩筒2收缩后的厚度与拉伸后的长度比值为1:8?12。
[0015]参看图4,所述上压接头组件包括上螺柱6、上压盘7和上压帽8,其中,上螺柱6的中心部位设有用于穿装光杆的通孔9,该通孔9的上部为异径孔,上螺柱6的底部带有底圆台10,底圆台10上部设有与上螺柱6螺纹连接的上压盘7,在上压盘7与底圆台10接触面上分别设有用于压箍伸缩筒2且相互咬合的齿牙槽11,上压帽8与上螺柱6配合连接,并位于上压盘
7上部与上压盘7接触连接。所述光杆密封组件包括盘根17、格兰18和密封压帽19,其中,盘根17位于上螺柱6顶部的异径孔中,格兰18与盘根17接触,顶部装有与上螺柱6螺纹连接的密封压帽19。
[0016]参看图5,所述下压接头组件包括下螺柱12、下压盘13和下压帽14,其中,下螺柱12的上端带有顶圆台15,顶圆台15下部设有与下螺柱12螺纹连接的下压盘13,在下压盘13与顶圆台15接触面上分别设有用于压箍伸缩筒且相互咬合的齿牙槽16,下压帽14与下螺柱12配合连接,并位于下压盘13下部与下压盘13接触连接。
[0017]制备伸缩筒时,根据井口压力以及选用的材料不同,分常压和有压伸缩筒,常压油井指的是其产出液直接流入高架罐或地埋池中,与大气相连,常压伸缩筒使用过程中受到的压力几乎为零;有压油井是指产出液通过管道长距离输往计量站或集输站或联合站,井口必须有一定的回压,通常情况是0.2?1.0MPa,在需要验证油井管柱密封时,压力一般达至IJ2?3MPa,而有压伸缩筒在使用过程中,最大可承受4MPa压力。
[0018]图1中的伸缩筒2是常压伸缩筒,图3中的伸缩筒2a是有压伸缩筒本发明的伸缩式抽油机井光杆密封装置中伸缩筒的制备方法如下:
制备伸缩筒时,根据压力以及选用的材料不同,分常压和有压伸缩筒,其中:
一、常压伸缩筒的制备:
(1)选用带有弹力的布料,按照设计要求尺寸,剪制成若干个尺寸相等中间带有中心孔的圆形片材,备用;
(2)取剪制好的圆形片材,将各圆形片材对齐,先将两两圆片的内孔边缘缝合成组件,再将缝合好的组件一个个叠加缝制相接触的外边缘,使其缝合连接成伸展长度为I?6米的波纹状伸缩布筒,并在布筒的两端外边缘分别缝制有用于与上、下压接头连接的单圆片,最后在每个圆形片材的外边缘缝合处内加装缝合一个横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的伸缩布筒;
(3)将缝制好的伸缩布筒折叠后放入装有液体聚氨酯橡胶的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式去除多余胶料,再将伸缩布筒挂置拉伸定型并晾干;
(4)将晾干后的伸缩布筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为常压伸缩布筒成品。
[0019]二、有压伸缩筒的制备:
(1)使用高强度的涤纶丝或尼龙丝在圆织机上直接织成厚度为2?4mm、伸展长度为I?6米的波纹状伸缩筒,在伸缩筒的每个大直径部位的内壁上缝合有横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的无缝伸缩筒;
(2)将(I)中制成的无缝伸缩筒折叠后放入装有聚氨酯浸涂液体的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式除去多余胶料,再将无缝伸缩筒挂置拉伸定型并晾干;
(3)将晾干后的无缝伸缩筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为有压伸缩筒成品。
[0020]使用时,将伸缩筒2的下端套装于下螺柱12的下压接头的顶圆台15上,再将下压盘13和下压帽14螺纹连接在下螺柱12上,通过旋紧下压帽14压紧下压盘13,使顶圆台15的底面和下压盘13的齿牙槽16咬合压紧伸缩筒2,然后再整体将下压接头与井口装置3相连;伸缩筒2的上端套装于上螺柱6的上压接头的底圆台10,在再将上压盘7和上压帽8螺纹连接在上螺柱6上,通过旋紧上压帽8压紧上压盘7,使底圆台10和上压盘7的齿牙槽11咬合压紧伸缩筒2,在上螺柱6上部的异径通孔9中加装盘根17,套入格兰18和紧固压帽19并上紧,起到密封的作用,在紧固压帽19顶端安装方卡子I固定。
[0021 ]启动抽油机运行,当光杆4上行时,带动伸缩筒2伸长,井液部分进入伸缩筒2内腔,使之充满;当光杆4下行时,方卡子I和上压盘7压紧伸缩筒2使之缩短,内腔压力上升,当超过油井回压时,伸缩筒2内的井液通过井口装置的三通管被压入回站管线,伸缩筒上压接头跟随光杆4上下运动,形成一个可伸长缩短的密闭空间,从而实现井口密封作用,伸缩筒2与光杆4之间没有接触性摩擦,不产生磨损,可以保持长久的工作性能。而且密封组件中的盘根17相对于光杆4是静止不动的,不存在滑动摩擦,因此,无需经常对盘根17进行维护或更换,由此能够达到光杆4密封性能良好的实用效果。
【主权项】
1.一种伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:该伸缩式抽油机井光杆密封装置是由方卡子、光杆密封组件、上压接头组件、伸缩筒、下压接头组件组成,其中,伸缩筒的下端通过下压接头组件与井口装置相连,上端通过上压接头组件与光杆连接,上压接头组件顶部设有光杆密封组件和方卡子。2.根据权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:所述伸缩筒为软质布料或丝织料的波纹状结构,其内间隔布设有若干个钢环。3.根据权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:所述伸缩筒收缩后的厚度与拉伸后的长度比值为1:8?15。4.根据权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:所述上压接头组件包括上螺柱、上压盘和上压帽,其中,上螺柱的中心部位设有用于穿装光杆的通孔,该通孔的上部为异径孔,上螺柱的底部带有底圆台,底圆台上部设有与上螺柱螺纹连接的上压盘,在上压盘与底圆台接触面上分别设有用于压箍伸缩筒且相互咬合的齿牙槽,上压帽与上螺柱配合连接,并位于上压盘上部与上压盘接触连接。5.根据权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:所述下压接头组件包括下螺柱、下压盘和下压帽,其中,下螺柱的上端带有顶圆台,顶圆台下部设有与下螺柱螺纹连接的下压盘,在下压盘与顶圆台接触面上分别设有用于压箍伸缩筒且相互咬合的齿牙槽,下压帽与下螺柱配合连接,并位于下压盘下部与下压盘接触连接。6.根据权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置,其特征在于:所述光杆密封组件包括盘根、格兰和密封压帽,其中,盘根位于上螺柱顶部的异径孔中,格兰与盘根接触,顶部装有与上螺柱螺纹连接的密封压帽。7.—种用于权利要求1所述的伸缩式抽油机井光杆密封装置的制备方法,其特征在于:该装置中伸缩筒的制备方法如下: 制备伸缩筒时,根据压力以及选用的材料不同,分常压和有压伸缩筒,其中: 一、常压伸缩筒的制备: (1)选用带有弹力的布料,按照设计要求尺寸,剪制成若干个尺寸相等中间带有中心孔的圆形片材,备用; (2)取剪制好的圆形片材,将各圆形片材对齐,先将两两圆片的内孔边缘缝合成组件,再将缝合好的组件一个个叠加缝制相接触的外边缘,使其缝合连接成伸展长度为I?6米的波纹状伸缩布筒,并在布筒的两端外边缘分别缝制有用于与上、下压接头连接的单圆片,最后在每个圆形片材的外边缘缝合处内加装缝合一个横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的伸缩布筒; (3)将缝制好的伸缩布筒折叠后放入装有液体聚氨酯橡胶的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式去除多余胶料,再将伸缩布筒挂置拉伸定型并晾干; (4)将晾干后的伸缩布筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为常压伸缩布筒成品。 二、有压伸缩筒的制备: (I)使用高强度的涤纶丝或尼龙丝在圆织机上直接织成厚度为2?4mm、伸展长度为I?6米的波纹状伸缩筒,在伸缩筒的每个大直径部位的内壁上缝合有横截面直径为2?4mm的钢环,制成可折叠的无缝伸缩筒; (2)将(I)中制成的无缝伸缩筒折叠后放入装有聚氨酯浸涂液体的真空罐中,在常温下进行整体浸涂,浸涂时间为3?5分钟,浸涂均匀后取出,通过挤压方式除去多余胶料,再将无缝伸缩筒挂置拉伸定型并晾干; (3)将晾干后的无缝伸缩筒置入烘箱中在循环热风中进行硫化,硫化温度为90?100°C,硫化时间为3?5小时,硫化取出后即为有压伸缩筒成品。
【文档编号】E21B33/03GK106014321SQ201610634722
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月5日
【发明人】苑海阔, 张涛, 徐晓, 吴勇, 杨俊民, 王丽平
【申请人】苑海阔
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1