抽油光杆密封圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抽油光杆密封圈，属于油气开采领域。该抽油光杆密封圈包括：环形橡胶圈；该环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，该环形橡胶圈上与该盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，且每个该第一环形凹槽的圆心位于该环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。本实用新型解决了相关技术中的光杆密封圈使用时操作繁琐的问题，提高了抽油光杆密封时的密封效率。本实用新型用于密封抽油光杆。
【专利说明】
抽油光杆密封圈
技术领域
[0001]本实用新型涉及油气开采技术领域，特别涉及一种抽油光杆密封圈。
【背景技术】
[0002]抽油光杆密封圈是一种设置在井口盘根盒内，用于密封光杆，防止漏油的井口密封装置。
[0003]相关技术中，抽油光杆密封圈一般为环形橡胶圈，在使用时，需要将若干环形橡胶圈套接在抽油光杆上，并设置在盘根盒内，然后在抽油光杆上部套入压套压住环形橡胶圈，再沿光杆套入压帽，并逐渐沿顺时针方向将压帽旋紧在盘根盒上，在压帽旋紧的过程，随着施加在盘根盒中环形橡胶圈上的竖直方向压力的增加，环形橡胶圈能够将竖直方向所受到的挤压力转化为水平方向的膨胀力，使得环形橡胶圈向内体积膨胀贴紧抽油光杆，向外体积膨胀贴紧盘根盒内壁，从而实现抽油光杆的密封。
[0004]但是，采用相关技术中的环形橡胶圈对抽油光杆进行密封时，需要操作人员通过旋紧压帽向环形橡胶圈施加竖直方向压力，操作较为繁琐，抽油光杆密封时的密封效率较低。
【实用新型内容】
[0005]为了解决相关技术中抽油光杆密封效率较低的问题，本实用新型提供了一种抽油光杆密封圈。所述技术方案如下:
[0006]本实用新型实施例提供了一种抽油光杆密封圈，所述抽油光杆密封圈包括:
[0007]环形橡胶圈；
[0008]所述环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，所述环形橡胶圈上与所述盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，且每个所述第一环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。
[0009]可选的，所述环形橡胶圈的另一侧与压套接触，所述环形橡胶圈上与所述压套接触处设置有至少一个第二环形凹槽，且每个所述第二环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。
[0010]可选的，所述环形橡胶圈的内侧设置有至少一个第三环形凹槽，且每个所述第三环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。
[0011]可选的，所述环形橡胶圈的外侧设置有至少一个第四环形凹槽，且每个所述第四环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。
[0012]可选的，所述环形橡胶圈上设置有一个所述第一环形凹槽和一个所述第二环形凹槽。
[0013]可选的，所述环形橡胶圈的内侧设置有两个所述第三环形凹槽；
[0014]所述环形橡胶圈的外侧设置有一个所述第四环形凹槽。
[0015]可选的，所述第四环形凹槽在所述环形橡胶圈纵截面上的正投影位于所述两个第三环形凹槽在所述纵截面上的正投影之间。
[0016]可选的，所述第一至第四环形凹槽与所述环形橡胶圈共圆心。
[0017]可选的，所述环形橡胶圈上，除环形凹槽之外的区域涂覆有硅橡胶层。
[0018]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0019]本实用新型实施例提供了一种抽油光杆密封圈，该抽油光杆密封圈包括:环形橡胶圈；该环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，该环形橡胶圈上与该盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，且每个该第一环形凹槽的圆心位于该环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内，在该抽油光杆工作的过程中，从盘根盒底部流入至盘根盒内的带压流体会对该环形橡胶圈上的第一环形凹槽形成较大的压力，使得该环形橡胶圈沿水平方向膨胀，实现与抽油光杆之间的密封，该密封过程无需操作人员施加竖直方向的压力，操作简单，密封效率较高。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本实用新型实施例提供的一种抽油光杆密封圈的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型实施例提供的另一种抽油光杆密封圈的结构示意图；
[0023]图3是本实用新型实施例提供的一种抽油光杆密封圈的截面示意图；
[0024]图4是本实用新型实施例提供的一种抽油光杆密封圈的使用方法示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的一种抽油光杆密封圈的结构示意图，如图1所示，该抽油光杆密封圈包括:
[0027]环形橡胶圈01(图1所示为沿竖直方向截断后的环形橡胶圈)；该环形橡胶圈01的一侧a与盘根盒(图1中未示出)底部接触，该环形橡胶圈01上与该盘根盒底部接触处a设置有至少一个第一环形凹槽011，且每个该第一环形凹槽011的圆心位于该环形橡胶圈OI内部的圆形镂空区域内，示例的，在图1所示的抽油光杆密封圈中，环形橡胶圈01上与该盘根盒底部接触处a设置有一个第一环形凹槽011。
[0028]综上所述，本实用新型实施例提供了一种抽油光杆密封圈，该抽油光杆密封圈包括:环形橡胶圈；该环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，该环形橡胶圈上与该盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，在该抽油光杆工作的过程中，从盘根盒底部流入至盘根盒内的带压流体会对该环形橡胶圈上的第一环形凹槽形成较大的压力，使得该环形橡胶圈沿水平方向膨胀，实现抽油光杆密封圈与光杆之间的密封，该密封过程无需操作人员施加竖直方向的压力，操作简单，对抽油光杆进行密封时的效率较高。
[0029]图2是本实用新型实施例提供的另一种抽油光杆密封圈的结构示意图，该环形橡胶圈Ol的另一侧b与压套(图2中未示出)接触，该环形橡胶圈Ol上与该压套接触处b设置有至少一个第二环形凹槽012，且每个该第二环形凹槽012的圆心位于该环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内，示例的，在图2所示的抽油光杆密封圈中，该环形橡胶圈01上可以分别设置有一个第一环形凹槽011和一个第二环形凹槽012。
[0030]进一步的，如图2所示，该环形橡胶圈01的内侧可以设置有至少一个第三环形凹槽013，该环形橡胶圈OI的外侧可以设置有至少一个第四环形凹槽014，且每个第三环形凹槽和每个该第四环形凹槽的圆心均位于该环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。示例的，在图2所示的抽油光杆密封圈中，该环形橡胶圈01的内侧可以设置有两个第三环形凹槽013，该环形橡胶圈01的外侧可以设置有一个第四环形凹槽014。该两个第三环形凹槽013使得该环形橡胶圈的内侧形成了三个环形凸起(也可以称为环形密封唇)0131，该三个环形密封唇0131能够与抽油光杆紧密接触，实现对抽油光杆的多道密封，提高了抽油光杆密封圈的密封性會K。
[0031]可选的，如图3所示，该一个第四环形凹槽014在该环形橡胶圈纵截面m上的正投影Cl位于该两个第三环形凹槽013在该纵截面m上的正投影c2和c2之间。进一步的，如图3所示，在该环形橡胶圈的内侧，该两个第三环形凹槽013之间形成有一个环形密封唇013a，该第四环形凹槽014可以与该环形密封唇013a共中心线η。
[0032]在本实用新型实施例中，该第一至第四环形凹槽与该环形橡胶圈共圆心，使得该环形橡胶圈受到竖直方向的作用力后，能够沿水平方向均匀膨胀。且该环形橡胶圈01上，除第一至第四环形凹槽之外的区域涂覆有硅橡胶层，即该各个环形凹槽所形成的环形密封唇上均涂覆有硅橡胶，由于该环形橡胶圈上的环形密封唇需要分别与抽油光杆、盘根盒和压套接触，通过涂覆耐磨性能较好的娃橡胶，能够提升该抽油光杆密封圈的耐磨性能，延长该抽油光杆密封圈的使用寿命。
[0033]需要说明的是，本实用新型提供的抽油光杆密封圈可以采用挤注压膜的工艺制成，在实际生产制造时，可以先采用加工钢制成密封圈模具，然后再采用氟橡胶在该密封圈模具中进行灌注，形成环形橡胶圈本体，最后再在环形橡胶圈的环形密封唇上挤注或涂覆娃橡胶。
[0034]在实际使用本实用新型提供的抽油光杆密封圈时，可以如图4所示，首先将该环形橡胶圈01套接在抽油机光杆10上，并设置在盘根盒20的内部，然后在套接有该环形橡胶圈01的抽油机光杆10上设置压套30，该压套30能够限制该环形橡胶圈01向上移动。在抽油光杆工作的过程中，环形橡胶圈01能够在压套30和底部带压流体的作用下沿水平方向膨胀，实现与抽油光杆10之间的密封。具体的，环形橡胶圈01内侧两个环形凹槽013所形成的三个环形密封唇与抽油机光杆10接触;环形橡胶圈01下侧的一个环形凹槽011所形成的两个环形密封唇与盘根盒20的底部接触;环形橡胶圈01外侧的一个环形凹槽014所形成的两个环形密封唇与盘根盒20的内壁接触;环形橡胶圈01上端的一个环形凹槽012所形成的两个环形密封唇与压套30接触。设置在该环形橡胶圈01上的多个环形凹槽可以为流体存储槽，该抽油光杆密封圈能够将该多个环形凹槽内存储的带压流体所产生的压力转化为密封压力，实现抽油光杆密封圈与抽油光杆自动密封的效果。
[0035]具体的，该抽油光杆密封圈在与抽油光杆密封时，流入至盘根盒20内的带压流体能够作用在环形密封圈01—侧的第一环形凹槽011上，推动环形密封圈01向上移动，当环形密封圈Ol的上端与压套30的底面接触时，环形密封圈Ol受到压套的阻力，停止向上移动，此时环形密封圈01底部与盘根盒底部接触处的流体压力被迎液面的橡胶吸收，压力较大，其背液面因没有流体进入或只有少量流体进入，造成背液面没有压力或压力较小，使得该环形橡胶圈01底部迎液面和背液面产生的压力差集中作用在环形密封圈01内、外两侧的环形密封唇上，使环形橡胶圈01内侧的环形密封唇贴紧光杆，外侧的环形密封唇贴紧盘根盒20内壁，实现环形橡胶圈与抽油光杆之间的密封；同样由于环形橡胶圈01上端与压套30接触，压套30对该环形橡胶圈01产生竖直向下的阻力，使环形橡胶圈01内侧的环形密封唇贴紧抽油光杆10，外侧的环形密封唇贴紧盘根盒20内壁，进一步提高了环形橡胶圈与抽油光杆之间的密封性能。由于抽油光杆10在工作过程中需要上下滑动，环形橡胶圈01内侧与该抽油光杆10接触的环形密封唇磨损的几率较大，因此如图4所示，可以在环形橡胶圈01的内侧设置两个环形凹槽013，该两个环形凹槽能够使该环形橡胶圈01的内侧形成三个环形密封唇，以保证该环形橡胶圈内侧与该抽油光杆之间的密封性能。
[0036]进一步的，由于抽油光杆10在工作的过程中，环形橡胶圈01底部会受到带压流体向上的推挤力，环形橡胶圈01上部会受到压套30竖直向下的阻力，使得环形橡胶圈01在竖直方向的体积压缩，水平方向的体积膨胀，该水平方向的膨胀力向内施加在环形橡胶圈01内侧的三个环形密封唇上、向外施加在环形橡胶圈01外侧的两个环形密封唇上，从而进一步提高了该抽油光杆密封圈与抽油光杆之间的密封性能。此外，由于本实用新型实施例提供的抽油光杆密封圈的密封性能较好，能够降低原油泄漏的几率，进而避免了原油泄漏所造成的环境污染。
[0037]需要说明的是，由于本实用新型实施例提供的抽油光杆密封圈仅通过环形密封唇与抽油光杆和盘根盒的内壁接触，接触面积较小，同等压应力条件下，环形密封唇对抽油光杆形成的压强较大，因此可以降低抽油光杆密封圈密封时所需的密封压力，进而减少该抽油光杆密封圈的摩擦损耗，延长该抽油光杆密封圈的使用寿命。
[0038]综上所述，本实用新型实施例提供了一种抽油光杆密封圈，该抽油光杆密封圈包括:环形橡胶圈；该环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，该环形橡胶圈上与该盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，且每个该第一环形凹槽的圆心位于该环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内，在该抽油光杆工作的过程中，从盘根盒底部流入至盘根盒内的带压流体会对该环形橡胶圈的第一环形凹槽形成较大的压力，使得该环形橡胶圈膨胀，实现与抽油光杆之间的密封，该密封过程无需操作人员施加竖直方向的压力，操作简单，密封效率较高。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种抽油光杆密封圈，其特征在于，所述抽油光杆密封圈包括: 环形橡胶圈； 所述环形橡胶圈的一侧与盘根盒底部接触，所述环形橡胶圈上与所述盘根盒底部接触处设置有至少一个第一环形凹槽，且每个所述第一环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。2.根据权利要求1所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈的另一侧与压套接触，所述环形橡胶圈上与所述压套接触处设置有至少一个第二环形凹槽，且每个所述第二环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。3.根据权利要求2所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈的内侧设置有至少一个第三环形凹槽，且每个所述第三环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。4.根据权利要求3所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈的外侧设置有至少一个第四环形凹槽，且每个所述第四环形凹槽的圆心位于所述环形橡胶圈内部的圆形镂空区域内。5.根据权利要求2所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈上设置有一个所述第一环形凹槽和一个所述第二环形凹槽。6.根据权利要求4所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈的内侧设置有两个所述第三环形凹槽； 所述环形橡胶圈的外侧设置有一个所述第四环形凹槽。7.根据权利要求6所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述第四环形凹槽在所述环形橡胶圈纵截面上的正投影位于所述两个第三环形凹槽在所述纵截面上的正投影之间。8.根据权利要求4所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述第一至第四环形凹槽与所述环形橡胶圈共圆心。9.根据权利要求1至8任一所述的抽油光杆密封圈，其特征在于， 所述环形橡胶圈上，除环形凹槽之外的区域涂覆有硅橡胶层。
【文档编号】E21B33/03GK205445531SQ201620144043
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】顾雪梅, 代玉所, 全志保, 耭丹, 罗金洋
【申请人】中国石油天然气股份有限公司