一种跟踪式井口密封装置及其密封方法

文档序号:10682087阅读:402来源:国知局
一种跟踪式井口密封装置及其密封方法
【专利摘要】一种跟踪式井口密封装置及其密封方法,井口密封装置包括盘根总成、上接头、绕性软管连接总成和下接头,所述盘根总成包含盘根盒、两级扶正环、盘根和压帽,所述上接头包含上软管接口、上支撑体,所述绕行软管总成包含绕性软管和承扭连接盘,所述下接头包含下软管接口、下支撑体,所述上支撑体和下支撑体通过承扭连接盘和销轴相连接;本发明在绕性软管的作用下上下接头可呈任意角度倾斜和任意方向的偏移,且上下接头可通过承扭连接盘及销轴进行扭矩传递,用于上紧盘根,上接头的两级光杆扶正使得密封盘根能够实时跟踪光杆倾斜和偏移,同时下接头的承磨环能够防止光杆偏磨井口三通及井下油管,能够减少井口偏磨、提高密封性、延长盘根使用寿命。
【专利说明】
一种跟踪式井口密封装置及其密封方法
技术领域
[0001]本发明涉及石油、煤层气开发的技术领域,尤其涉及一种跟踪式井口密封装置及其密封方法。
【背景技术】
[0002]油田采油和煤层气田排采采气设备多采用有杆栗设备,由于抽油机安装不正、地基变形等原因,光杆和井口易发生偏磨,造成井口漏油,需不断拧紧盘根、更换盘根甚至更换井口及光杆,造成停机、浪费人力物力彩礼,更重要的是井口漏油或漏气常造成严重的安全隐患。现有可调偏井口密封装置在使用中有如下缺陷:
[0003]1、采用球碗式结构密封圈的井口密封装置只能进行角度跟踪,无法进行光杆与井口的平移跟踪;
[0004]2、采用挠性管结构进行调偏的井口密封装置由于更换密封圈时比较费力,而且新装的密封圈也难以压实,使用效果并不很理想。
[0005]为此,本发明的设计者有鉴于上述缺陷,通过潜心研究和设计,综合长期多年从事相关产业的经验和成果,研究设计出一种跟踪式井口密封装置及其密封方法,以克服上述缺陷。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是提供一种跟踪式井口密封装置及其密封方法,使有杆栗光杆密封盘根能够实时跟踪光杆偏移,保证光杆与密封盘根的同心性,减少井口偏磨,解决了现有技术中存在的冋题。
[0007]为解决上述问题,本发明公开了一种跟踪式井口密封装置,其包括盘根总成、上接头、挠性软管连接总成和下接头,其特征在于:
[0008]所述盘根总成位于上接头的上部,所述上接头通过挠性软管连接总成连接至下接头,从而通过光杆密封器实现光杆的密封,通过挠性软管连接总成实现自动调偏
[0009]所述盘根总成包含盘根盒、一级扶正环、二级扶正环、盘根和压帽,一级扶正环和二级扶正环形成两级扶正功能,分别设在盘根盒的两端,所述盘根为橡胶制耐磨密封材料,所述压帽安装在盘根盒上部以压紧盘根;
[0010]所述挠性软管连接总成至少包含挠性软管,所述上接头的下端设有下软管接口,所述下接头的上端设有上软管接口,所述下软管接口和上软管接口供挠性软管的两端连接,
[0011]所述上接头的两侧分别设有相对设置的L型上支撑体,所述下接头的两侧分别设有相对设置的L型下支撑体,所述上支撑体和下支撑体相互间隔90度设置,所述挠性软管的外部设有一承扭连接盘,所述承扭连接盘的周缘分别通过销轴连接于所述上支撑体和下支撑体。
[0012]其中:所述盘根盒通过下部螺纹与上接头上部进行螺纹连接或与上接头一体设置。
[0013]其中:所述挠性软管采用金属软管、波纹管或高压胶管。
[0014]其中:所述挠性软管的两端分别通过软管固定环挤压变形固定在上下接头上。
[0015]其中:所述承扭连接盘的内径大于挠性软管,挠性软管从承扭连接盘中穿过并有一定的活动空间。
[0016]其中:所述销轴设置在承扭连接盘或安装在上支撑体和下支撑体的末端,从而使上、下支撑体和承扭连接盘呈角度运动和发生小范围位移偏移。
[0017]其中:所述下接头的内侧嵌有一承磨环。
[0018]其中:所述承磨环内径小于下接头、井口三通及油管内径。
[0019]还公开了跟踪式井口密封装置的密封方法,包含下述步骤:
[0020]步骤一、进行跟踪式进口装置的预安装,完成密封憋压试验;
[0021 ]步骤二、在光杆上涂抹黄油,把盘根拆下,使光杆顺利通过装置;
[0022]步骤三、将下接头与井口或防喷装置连接,将取出的盘根重新装上并调整到不漏状态;
[0023]步骤四、启动正常抽油程序,上接头及盘根由于一级扶正环和二级扶正环作用与光杆保持同心,挠性软管保证上接头对光杆的实时跟踪。
[0024]通过上述内容可知,本发明的一种跟踪式井口密封装置及其密封方法具有如下效果:
[0025]1、光杆密封对光杆可进行实时跟踪,减少井口盘根偏磨;
[0026]2、密封机构所承受扭矩、拉伸和压力可直接转移至井口,减少挠性软管受力,增加挠性软管寿命和密封机构能够承受较大扭矩来压紧盘根;
[0027]3、下接头设计承磨环能够避免光杆对井口及井下油管的偏磨。
[0028]本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
【附图说明】
[0029]图1显示了本发明的一种跟踪式井口密封装置的机构示意图。
[0030]图2显示了本发明中跟踪装置的示意图。
[0031 ]图3显示了本发明中平移调偏装置的示意图。
[0032]图4显示了本发明的部分放大示意图。
[0033]附图标记:
[0034]1.光杆,2.下接头,3.承磨环,4.软管固定环,5.下支撑体,6.销轴,7.承扭连接盘,
8.挠性软管,9.下支撑体,10.—级扶正环,11.盘根盒,12.盘根,13.二级扶正换,14.压盖,15.上接头。
【具体实施方式】
[0035]参见图1,显示了本发明的一种跟踪式井口密封装置,其包括光杆密封器、上接头、挠性软管连接总成和下接头。
[0036]所述光杆密封器位于上接头15的上部,两者之间可通过螺纹进行连接,也可将光杆密封器与上接头一体设置,所述上接头15通过挠性软管连接总成连接至下接头2,从而通过光杆密封器实现光杆的密封,通过挠性软管连接总成实现自动调偏。
[0037]其中,所述光杆密封器可以是液压式、注胶式、盘根式,也可以与其他密封器相连接,在图1所示实施例中显示了盘根式的盘根总成,所述盘根总成包含盘根盒11、一级扶正环10、二级扶正环13、盘根12和压帽14,一级扶正环10和二级扶正环14形成两级扶正功能,分别设在盘根盒11的两端,当光杆I穿过一级扶正环10、二级扶正环14和盘根12时,在扶正环10、14的作用下,盘根12的密封填料与光杆I保持同心,优选的是,所述盘根12为橡胶制耐磨密封材料,所述压帽14安装在盘根盒11上部以压紧盘根12,形成对光杆的有效密封。
[0038]其中,所述所述盘根盒11可通过下部螺纹与上接头15上部进行螺纹连接,也可设在上接头15上部,与上接头15为一体。
[0039]所述挠性软管连接总成至少包含挠性软管8,所述上接头15的下端设有下软管接口,所述下接头2的上端设有上软管接口,所述下软管接口和上软管接口供挠性软管8的两端连接,所述绕行软管8的两端可分别通过软管固定环4固定于上接头15和下接头2。
[0040]其中,参见图2,为实现对光杆的实时跟踪和有效纠偏,所述上接头15的两侧分别设有相对设置的L型上支撑体9,两上支撑体9从上接头15向外延伸后再分别向下延伸,所述下接头2的两侧分别设有相对设置的L型下支撑体5,两下支撑体5从下接头4向外延伸后再分别向上延伸,所述上支撑体9和下支撑体5相互间隔90度设置,所述挠性软管8的外部设有一承扭连接盘7,所述承扭连接盘7的周缘设有依次间隔90度设置的销轴6,其中两相对设置的销轴6分别穿置于两上支撑体9末端的销轴孔,另外两相对设置的销轴6分别穿置于两下支撑体5末端的销轴孔(参见图3和图4),由此,所述挠性软管8通过软管固定环4与上下接头15和2的下软管接口和上软管接头相连接,所述承扭连接盘7通过通过销轴6与上支撑体9和下支撑体5相连接,通过这种结构设置,有效实现了光杆I在弯曲过程中的实时跟踪。
[0041]其中,所述上支撑体9可焊接在上接头15上,所述下支撑体5可焊接在下接头2上。
[0042]其中:所述上支撑体9和下支撑体5的末端设计有销轴孔,可通过销轴6与承扭连接盘7相连接。
[0043]其中:所述挠性软管8可采用金属软管、波纹管和高压胶管等。
[0044]其中:在图1实施例中,挠性软管8与上下接头的连接方式为软管固定环4挤压变形将挠性软管8固定在上下接头上,类似于高压管压接,还可选择螺纹式、法兰式、卡箍式等连接方式。
[0045]其中:承扭连接盘7内径大于挠性软管8,挠性软管8可从承扭连接盘7中穿过并有一定的活动空间,从而在保持挠性软管8的挠性跟踪时提供上下接头的有效连接。
[0046]所述销轴6可焊接在承扭连接盘7上,也可安装在上、下支撑体9和5臂端,能够使上、下支撑体9和5和承扭连接盘7呈角度运动和发生小范围位移偏移(a和b的长度发生变化)。
[0047]所述下接头2的下部与井口三通连接或通过光杆闸阀、球阀等防喷装置与井口三通相连接。
[0048]其中:所述下支撑体5臂端设计有销轴孔,可通过销轴6与承扭连接盘7相连接。
[0049]其中:所述下接头2的内侧嵌有一承磨环3,所述承磨环3内径稍小于下接头2、井口三通及油管内径。
[0050]下面对本发明的调偏密封过程进行描述:本装置安装完成后,上接头15及盘根盒11在挠性软管8的作用下对光杆I位置保持实时调偏跟踪,在一级扶正环10、二级扶正环13的作用下盘根盒11始终与光杆I保持同心,以减少盘根12偏磨;上接头15通过承扭连接盘7将盘根盒11的扭矩和轴向力传递给下接头2,减少挠性软管8受力;下接头2中承磨环3能够减少光杆I对井口及油管的磨损,防止将偏磨转移至井下。
[0051 ] 通过上述的跟踪式井口密封装置,本发明的跟踪式井口密封方法,包含下述步骤:
[0052]步骤一、进行跟踪式进口装置的预安装,并优选完成密封憋压试验;
[0053]步骤二、在光杆I上涂抹黄油,把盘根12拆下,使光杆I顺利通过装置;
[0054]步骤三、将下接头2与井口或防喷装置连接,将取出的盘根12重新装上并调整到不漏状态;
[0055]步骤四、启动正常抽油程序,上接头11及盘根12由于一级扶正环10和二级扶正环13作用与光杆I保持同心,挠性软管8可保证上接头15对光杆I的实时跟踪,下接头2的承磨环3能够减少光杆I对井口及井下油管的偏磨,防止偏磨转移至井下。
[0056]由此可见,本发明的跟踪式井口密封装置及其密封方法具有如下优点:
[0057]1、光杆密封对光杆可进行实时跟踪,减少井口盘根偏磨;
[0058]2、密封机构所承受扭矩、拉伸和压力可直接转移至井口,减少挠性软管受力,增加挠性软管寿命和密封机构能够承受较大扭矩来压紧盘根;
[0059]3、下接头设计承磨环能够避免光杆对井口及井下油管的偏磨。
[0060]本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
[0061]显而易见的是,以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例,但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子,本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
【主权项】
1.一种跟踪式井口密封装置,其包括盘根总成、上接头、挠性软管连接总成和下接头,其特征在于: 所述盘根总成位于上接头的上部,所述上接头通过挠性软管连接总成连接至下接头,从而通过光杆密封器实现光杆的密封,通过挠性软管连接总成实现自动调偏 所述盘根总成包含盘根盒、一级扶正环、二级扶正环、盘根和压帽,一级扶正环和二级扶正环形成两级扶正功能,分别设在盘根盒的两端,所述盘根为橡胶制耐磨密封材料,所述压帽安装在盘根盒上部以压紧盘根; 所述挠性软管连接总成至少包含挠性软管,所述上接头的下端设有下软管接口,所述下接头的上端设有上软管接口,所述下软管接口和上软管接口供挠性软管的两端连接, 所述上接头的两侧分别设有相对设置的L型上支撑体,所述下接头的两侧分别设有相对设置的L型下支撑体,所述上支撑体和下支撑体相互间隔90度设置,所述挠性软管的外部设有一承扭连接盘,所述承扭连接盘的周缘分别通过销轴连接于所述上支撑体和下支撑体。2.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述盘根盒通过下部螺纹与上接头上部进行螺纹连接或与上接头一体设置。3.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述挠性软管采用金属软管、波纹管或高压胶管。4.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述挠性软管的两端分别通过软管固定环挤压变形固定在上下接头上。5.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述承扭连接盘的内径大于挠性软管,挠性软管从承扭连接盘中穿过并有一定的活动空间。6.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述销轴设置在承扭连接盘或安装在上支撑体和下支撑体的末端,从而使上、下支撑体和承扭连接盘呈角度运动和发生小范围位移偏移。7.如权利要求1所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述下接头的内侧嵌有一承磨环。8.如权利要求7所述的踪式井口密封装置,其特征在于:所述承磨环内径小于下接头、井口三通及油管内径。9.如权利要求1-8中任一所述的跟踪式井口密封装置的密封方法,包含下述步骤: 步骤一、进行跟踪式进口装置的预安装,完成密封憋压试验; 步骤二、在光杆上涂抹黄油,把盘根拆下,使光杆顺利通过装置; 步骤三、将下接头与井口或防喷装置连接,将取出的盘根重新装上并调整到不漏状态; 步骤四、启动正常抽油程序,上接头及盘根由于一级扶正环和二级扶正环作用与光杆保持同心,挠性软管保证上接头对光杆的实时跟踪。
【文档编号】E21B33/03GK106050179SQ201610585453
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610585453.4, CN 106050179 A, CN 106050179A, CN 201610585453, CN-A-106050179, CN106050179 A, CN106050179A, CN201610585453, CN201610585453.4
【发明人】庞涛, 王正喜, 白优, 吴信波, 刘恺德, 李彬刚, 王成, 范耀
【申请人】中煤科工集团西安研究院有限公司
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