专利名称：井口内低位密封总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田采油领域的井口密封装置，尤其是一种井口 内低位密封总成。
背景技术：
随着油田的开发，技术不断的发展，机械采油设备从游梁式抽油 机到潜油电泵、螺杆泵等，种类繁多，以适应不同开采期的需要。目 前，低产油井采用一种新型抽油机——倍程柔式抽油机举升井液，因 其具有耗能低， 一次性投资小等优点，受到普遍欢迎。倍程柔式抽油 机采用柔性抽油杆替换了现有钢性抽油杆，柔性抽油杆与井口的密封 存在着很大困难，解决不好会使密封失效，直接影响井口的正常生产， 造成油井周围环境污染和原油浪费，也会影响这种形式抽油机的推 广，而现有的抽油机井口密封装置主要采用盘根盒密封，盘根压帽挤 压盘根填料，依靠填料压紧光杆进行密封，这种密封方式由于摩擦阻 力大，耗能高，并且可靠性差，易污染环境，尤其是需要频繁的维护， 无法满足井口内低位密封的长寿命、免维护和低阻力要求，因此不适 用倍程柔式抽油机。
发明内容
为了解决现有的倍程抽油机井口密封不可靠、摩擦阻力大的问 题，本发明提供一种井口内低位密封总成，该井口内低位密封总成具 有密封可靠、摩擦阻力小、免维护及在井内密封的特点。
本发明的技术方案是 一种井口内低位密封总成，包括油管挂、 挂体座，油管挂下部螺纹连接油管，油管下部连接变径接头，油管内 部置有密封工作筒，密封工作筒上部通过螺纹与泵筒连接套连接，密 封工作筒内部置有密封体，密封工作筒下端连接集气筒，集气筒下端 螺纹连接吸气管，吸气管的下端为喇叭口形且壁上有过液孔，密封工 作筒内有密封密封体且之间为间隙配合，密封体下部连接抽油杆。
变径接头下端外侧螺纹与2.5寸油管相吻合，上述的油管为3 寸油管。
3本发明具有如下有益效果由于采取上述方案，油管内部有由密 封主体、工作筒、密封体及吸气管等组成的密封装置，在柱塞上下往 复运动过程中，井内采出液及伴生气体由吸气管的喇叭口进入。由于 重力分异作用，采出液由吸气管壁上的过液孔通过并沿密封工作筒外 上行流出，而大部分气体则直接上移至集气筒、空心短节及工作筒内 的密封柱塞下部。即集气筒、空心短节及工作筒的柱塞下部内维持存 在着一个气体柱。这个气柱将采出液和密封柱塞隔开。柱塞在向下运 行过程中，在柱塞与气柱下液面之间的工作筒内壁，附着的液膜，由 于重力作用下滑而变薄。由于流动粘度差异，液膜中易于流动的水下 滑快，存留于工作筒表面液膜中的几乎全部是原油，此时的液膜转化 变成了原油的"油膜"。由于柱塞运动速度很低，约为10—20米/ 分钟，为液膜成为油膜，也为形成的油膜在柱塞到来并接触之前在重 力的作用下向下漫流变薄，提供了较充足的时间。另外，伴生气极易 溶于原油油膜，又进一步降低了油膜的粘度。密封柱塞下行经过时， 薄油膜的厚度略大于柱塞与工作筒之间的间隙。此时，液膜一方面起 到了润滑的作用，减小了工作筒与柱塞之间磨擦阻力和磨损；另一方 面很薄的液膜进入柱塞与工作筒的间隙，有效削弱了动压"油楔"的 形成，导致间隙内液膜的内压力大幅度降低，油膜的体积压縮量很小。 这样，在柱塞通过后，油膜的体积弹性膨胀也很少；而当柱塞上行运 动时，几乎全部的油膜都能重新进入柱塞与工作筒的间隙，宏观表现 为渗漏量低或无渗漏，试验平均渗漏量比光杆密封减少70%。同时， 密封阻力减小，减少了能耗，延长了寿命；尤其是本发明免去了密封 装置的日常维护，使得密封装置由地面转换到井内低位置成为可能， 并由此打破抽油机的高度必须大于冲程长度这一技术界限，成为有效 化解节能抽油机的冲程长，和高度高、体积大、重量重之间矛盾的关 键技术。
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附图l是本发明的结构示意图中l-压帽，2-托板，3-泵筒连接套，4-放油螺栓，6-接箍， 7-密封工作筒，8-密封体，9-油管挂，10-挂体座，11-油管，12-变 径接头，13-集气筒，14-吸气管，15-过液孔，16-抽油杆。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明
由图1及图2所示， 一种井口内低位密封总成，包括压帽1、油 管挂9、挂体座10,压帽1内侧通过螺纹连接有凸台的泵筒连接套3，
泵筒连接套3外部凸台处置有托板2，泵筒连接套3外部置有放油螺 栓4，可以定期打开放油螺栓4，将井液放出，避免了对井场的污染。 油管挂9下部通过螺纹连接油管11，油管挂9外部为挂体座10，并 且二者之间有密封圈，保证密封。油管11为3寸油管，油管11下部 连接变径接头12，油管11与变径接头12之间可以是焊接，也可以 是螺纹连接。油管11内部置有密封工作筒7，密封工作筒7上部通 过螺纹与泵筒连接套3连接，密封工作筒7内部置有密封体8，且密 封体8与密封工作筒7之间为间隙配合，防止采出液由此溢到井口而 达到密封的目的，密封体8上端通过短接与链条相连接，下端通过抽 油杆短接与抽油杆16连接，密封体8下部连接抽油杆16。密封工作 筒7下端连接集气筒13，集气筒13下端螺纹连接吸气管14，吸气管 14的下端为喇叭口形且壁上有过液孔15，吸气管14用来收集随采出 液采出的气体，吸气管14的下端为喇叭口形有利于气体的收集，集 气筒13用来存储气体，气体在集气筒13内形成气柱，气柱将采出液 与井口隔离开，防止采出液渗漏到井口，达到密封的目的。抽油杆 16穿过集气筒13、吸气管14与钢丝绳相连接。
油管11下部连接变径接头12，变径接头12下端外螺纹与2.5 寸油管相吻合，下部可以通过接头连接2.5寸油管，在此处，3寸油 管变为2.5寸油管，保证了油管顺利过渡。
该井口内低位密封总成的密封工作筒7在井内，改变了以往的地 面密封，避免了污染，与现有的填料密封相比，摩擦阻力小、密封可 靠，并且免维护。
在抽油机工作时，密封体8上下往复运动过程中，井内采出液及 伴生气体由吸气管14的喇叭口进入，由于重力分异作用，采出液由 吸气管14壁上的过液孔15通过并沿密封工作筒7外上行流出，而大 部分气体则直接上移至集气筒13及密封工作筒7内的密封密封体8 下部。即集气筒13、密封工作筒7的密封体8下部内维持存在着一
5个气体柱。这个气柱将采出液和密封密封体8隔开。密封体8在向下 运行过程中，在密封体8与气柱下液面之间的密封工作筒7内壁，附 着的液膜，由于重力作用下滑而变薄。由于流动粘度差异，液膜中易 于流动的水下滑快，存留于密封工作筒7表面液膜中的几乎全部是原 油，此时的液膜转化变成了原油的"油膜"。由于密封体8运动速度 很低，约为10—20米/分钟，为液膜成为油膜，也为形成的油膜在密 封体8到来并接触之前，在重力的作用下向下漫流变薄，提供了较充 足的时间。另外，伴生气极易溶于原油油膜，又进一步降低了油膜的 粘度。密封体8下行经过时，薄油膜的厚度略大于密封体8与密封工 作筒7之间的间隙，此时，液膜一方面起到了润滑的作用，减小了密 封工作筒7与密封体8之间磨擦阻力和磨损；另一方面很薄的液膜进 入密封体8与密封工作筒7的间隙，有效削弱了动压"油楔"的形成，
导致间隙内液膜的内压力大幅度降低，油膜的体积压縮量很小。这样, 在密封体8通过后，油膜的体积弹性膨胀也很少；而当密封体8上行 运动时，几乎全部的油膜都能重新进入密封体8与密封工作筒7的间 隙，宏观表现为渗漏量低或无渗漏，试验平均渗漏量比光杆密封减少 70%。同时，密封阻力由原来的200公斤以上降低到30公斤以下，减 少了能耗，密封寿命由原来的50天延长到2000天以上。并根除了软 密封的"跑油"事故隐患，免去了密封装置的日常维护，使得密封装 置由地面转换到井内低位置成为可能，并由此打破抽油机的高度必须 大于冲程长度这一技术界限，成为有效化解节能抽油机的冲程长，和 高度高、体积大、重量重之间矛盾的关键技术。
权利要求
1、一种井口内低位密封总成，包括油管挂(9)、挂体座(10)，其特征在于油管挂(9)下部螺纹连接油管(11)，油管(11)下部连接变径接头(12)，油管(11)内部置有密封工作筒(7)，密封工作筒(7)上部通过螺纹与泵筒连接套(3)连接，密封工作筒(7)内部置有密封体(8)，密封工作筒(7)下端连接集气筒(13)，集气筒(13)下端螺纹连接吸气管(14)，吸气管(14)的下端为喇叭口形且壁上有过液孔(15)，密封工作筒(7)内有密封密封体(8)且之间为间隙配合，密封体(8)下部连接抽油杆(16)。
2、 根据权利要求l所述的井口内低位密封总成，其特征在于 变径接头(12)下端外侧螺纹与2. 5寸油管相吻合。
3、 根据权利要求l所述的井口内低位密封总成，其特征在于-油管(11)为3寸油管。
全文摘要
本发明提供一种井口内低位密封总成。主要解决现有的倍程抽油机井口密封不可靠、摩擦阻力大的问题。其特征在于油管挂(9)下部螺纹连接油管(11)，油管(11)下部连接变径接头(12)，油管(11)内部置有密封工作筒(7)，密封工作筒(7)上部通过螺纹与泵筒连接套(3)连接，密封工作筒(7)内部置有密封体(8)，密封工作筒(7)下端连接集气筒(13)，集气筒(13)下端螺纹连接吸气管(14)，吸气管(14)的下端为喇叭口形且壁上有过液孔(15)，密封体(8)下部连接抽油杆(16)。该发明具有密封可靠、摩擦阻力小、不污染环境的特点。
文档编号E21B33/03GK101550813SQ20091013679
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者张佳民, 白存安, 平 穆, 胡松华 申请人:张佳民