一种适合高温高含水稠油井光杆密封器的制作方法

文档序号:14683863发布日期:2018-06-12 22:57阅读:240来源:国知局

本实用新型涉及稠油井井口密封技术,具体地说是一种适合高温高含水稠油井光杆密封器。



背景技术:

目前,稠油在世界油气资源中占有很大的比重,而目前主要的开采方式为热力采油,既蒸汽吞吐模式开发。稠油热采井生产多轮次后,转抽初期排水期延长(15-20天),井口含水高(95%),关停电加热情况下,井口温度仍高达100℃,井口盘根盒(井口密封器)密封时间短,需频繁加装盘根,严重影响采油时率,特别对于套坏出砂井,增大躺井风险。频繁加装盘根,严重影响采油时率,并且对于出砂严重的易造成因停井而躺井。传统高温光杆密封器,静密封装置正常生产中已失去其作用,盘根盒经常出现密封不严造成井口渗漏,已不适应目前安全环保要求。

经检索专利文献,目前用于稠油的光杆密封装置(公开号为CN1737326A),其结构特征都与本专利有显著不同,并且其功能已不适用于目前高含水高温的井口工况。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种适合高温高含水稠油井光杆密封器,具有调偏功能和防喷功能,更好的解决稠油热采井光杆密封失效问题。

为了达成上述目的,本实用新型采用了如下技术方案,一种适合高温高含水稠油井光杆密封器,包括盘根密封组件,所述盘根密封组件包括上下相连接的二级密封套、一级密封套,所述一级密封套内设置双头锥体盘根,所述双头锥体盘根中心开设通孔,且双头锥体盘根上端面和下端面均为锥面,所述双头锥体盘根上端面的锥面与二级密封套下端面开设的锥面相贴合密封,所述双头锥体盘根下端面的锥面与一级密封套内壁开设的锥面台相贴合密封。

所述二级密封套上端口设置格兰圈。

所述二级密封套内壁开设环台,环台上放置防磨垫片,防磨垫片上再放置4~5个〇型耐高温盘根。

所述盘根密封组件上端连接压帽外排水组件,所述压帽外排水组件包括排污套、上压帽、排污管道,所述排污套上端连接上压帽,下端连接盘根密封组件,所述排污套开设径向的排污孔,排污孔连接排污管道。

还包括连接在盘根密封组件底端的防喷密封组件,所述防喷密封组件的轴线与盘根密封组件的轴线相垂直,所述防喷密封组件包括密封筒、调节丝杠、密封体、胶皮闸门,所述密封筒开设径向贯通孔,所述胶皮闸门分为左右两块,均置于密封筒内,两块胶皮闸门相对接扣合后能封堵密封筒开设的径向贯通孔,两块胶皮闸门的外端均连接密封体,密封体的外端再连接调节丝杠,所述密封筒内还设置有与调节丝杠相配合的丝套,所述密封体圆周壁设置密封圈,与密封筒内壁形成密封,所述调节丝杠在丝套内旋转带动密封体在密封筒内轴向移动,密封体再带动胶皮闸门在密封筒内作轴向抽拉动作,使胶皮闸门对密封筒开设的径向贯通孔实现打开和关闭。

还包括万向调偏组件,所述万向调偏组件连接在防喷密封组件下端且与防喷密封组件开设的径向贯通孔连通。

所述万向调偏组件包括密封盘、万向调偏器,所述密封盘通过万向调偏器连接下方的卡箍头,所述密封盘底面与卡箍头之间设置有密封圈。

所述万向调偏器内壁开设一圈环形槽,环形槽内安装密封圈。

相较于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:

一是双头锥体盘根及“〇”型耐高温盘根的组合使用,大大增加了盘根的使用寿命,是普通盘根的15~20倍。二是盘根轴向压力可根据油井工况随时调节,压帽外增加助力手柄,可快捷调节松紧,使盘根既可以紧贴光杆,又可减少过度摩擦带来的盘根磨损,密封效果很好。三是压帽本体增加外排污弯头,可连接胶皮软管,在盘根失效时流入排污桶,防止井口环保污染。四是且具备360度调偏锁紧功能,使光杆始终对准井口中心。由于密封效果很好,光杆泄漏减少,现场三标及环保水平提升,大大降低职工劳动强度。该装置功能齐全,不仅适用于高温、高含水稠油热采井口光杆密封,而且适用于其他各类抽油井井口。

附图说明

图1为一种适合高温高含水稠油井光杆密封器的结构示意图。

图中:1、上压帽;2、排污装置;3、排污管道;4、格兰圈;5、二级密封套;6、防磨垫片;7、一级密封套;8、双头锥体盘根;9、密封筒;10、调节丝杠;11、密封体;12、胶皮闸门;13、密封盘;14、万向调偏器;15、卡箍头。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而附图仅为参考与说明之用,并非用来对本实用新型加以限制。

实施例1:

如附图1所示,一种适合高温高含水稠油井光杆密封器,包括盘根密封组件、压帽外排水组件、防喷密封组件、万向调偏组件,其中只有防喷密封组件为横向设置,光杆密封器本体外观上压帽1增加排污通道3,向下依次为铜质的格兰圈4、二级密封套5、一级密封套7,向下接防喷密封组件、万向调偏器14、卡箍头15。盘根盒本体上部用螺纹与盘根压帽连接,下部通过螺纹与双翼防喷密封组件连接。防喷密封组件下部用焊接方式与万向调偏器14连接。调偏器14下部用卡箍头15与井口三通卡箍接头连接。

二级密封套5内部自上而下依次为铜质格兰圈4、“〇”型耐高温盘根、双头锥体盘根8。在二级密封套5与一级密封套7内安装双头锥体盘根8,其中锥体盘根6为本发明重要部件,在二级密封套5下端与一级密封套7上端均为锥形断面,可以和锥形盘根6紧密结合,随丝扣越压越紧。

防喷密封组件由密封筒9、调节丝杠10、密封体11、胶皮闸门12组成,汽窜关井后,井口油压大于3MPa,盘根动密封部分失效时,使用该双翼形的防喷密封组件,通过调节丝杠10关闭胶皮闸门12起到防喷作用。所述密封筒内还设置有与调节丝杠相配合的丝套,所述密封体圆周壁设置密封圈,与密封筒内壁形成密封,所述调节丝杠在丝套内旋转带动密封体在密封筒内轴向移动,密封体再带动胶皮闸门在密封筒内作轴向抽拉动作,使胶皮闸门对密封筒开设的径向贯通孔实现打开和关闭。

万向调偏器12部分,通过上紧密封盘13与卡箍头15丝扣,使密封盘13内端面的高温胶圈与卡箍头15紧密接触,起到密封作用。所述万向调偏器内壁开设一圈环形槽,环形槽内安装密封圈,防止油水从调偏器渗漏。

盘根盒本体上部用螺纹与盘根压帽连接,下部通过螺纹与双翼防喷密封组件连接。双翼防喷密封组件下部焊接方式与万向调偏器连接。调偏器下部用卡箍头与井口三通卡箍头连接。上述盘根压帽连接外排污管道,可连接胶皮软管,在盘根失效时流入排污桶,防止井口环保污染。

上述盘根密封部分依次由二级密封套,一级密封套组成。其中二级密封套内底部有一防磨垫片,安装4~5个“〇”型耐高温盘根,二级密封套内腔下端面为锥形,内部安装一个双头锥体盘根。上述防喷密封部分为双翼防喷密封组件,主要由半圆形胶皮闸门、调节丝杠组成。上述万向调偏装置,由密封盘、“〇”型密封圈、万向调偏器组成。

上压帽1增加排污管道2,向下依次接二级密封套5,一级密封套7,双翼防喷密封组件,万向调偏器14。内部自上而下依次为铜质的上格兰压垫4、“〇”型耐高温盘根、双头锥体盘根8。盘根上压帽连接外排污通道2,可连接胶皮软管,在盘根失效时流入排污桶,防止井口环保污染。盘根密封部分依次由二级密封套5,一级密封套7组成。二级密封套内底部有一防磨垫片6,安装4~5个“〇”型耐高温盘根,二级密封套内腔下端面为锥形面,一级密封套7上端面为锥形面,内部安装一个双头锥体盘根8。该双头锥体盘根是本实用新型最独到之处,很好的起到密封作用。一级密封套7向下为双翼防喷密封组件主要由半圆形胶皮闸门12、调节丝杠10。双翼防喷密封组件下部接密封盘、万向调偏器,封盘内嵌入“〇”型密封圈。油井悬绳器挂好载荷后,调节光杆一个冲程后上紧万向调偏器,密封盘与万向调偏器紧密结合不会出现渗漏情况。在该密封器中格兰圈、密封盘等处设置高温密封圈,很好的起到密封作用。

双头锥体盘根及“〇”型耐高温盘根的组合使用,大大增加了盘根的使用寿命;万向调偏密封器可防止盘根偏磨,延长盘根使用寿命,密封效果好;压帽本体增加外排污弯头,可连接胶皮软管,在盘根失效时流入排污桶,防止井口环保污染,适应目前安全环保要求,特别适合于高含水、高温稠油热采井井口。

实施例2:

如附图1所示,一种适合高温高含水稠油井光杆密封器,包括盘根密封组件、防喷密封组件、万向调偏组件,其中只有防喷密封组件为横向设置,光杆密封器本体向下依次为二级密封套5、一级密封套7,向下接防喷密封组件、万向调偏器14、卡箍头15。盘根盒本体下部通过螺纹与防喷密封组件连接。防喷密封组件下部用焊接方式与万向调偏器14连接。调偏器14下部用卡箍头15与井口三通卡箍接头连接。

二级密封套5内部为双头锥体盘根8。其中锥体盘根6为本实用新型重要部件,在二级密封套5下端与一级密封套7上端均为锥形断面,可以和锥形盘根6紧密结合,随丝扣越压越紧。

防喷密封组件由密封筒9、调节丝杠10、密封体11、胶皮闸门12组成,汽窜关井后,井口油压大于3MPa,盘根动密封部分失效时,使用该双翼形的防喷密封组件,通过调节丝杠10关闭胶皮闸门12起到防喷作用。所述密封筒内还设置有与调节丝杠相配合的丝套,所述密封体圆周壁设置密封圈,与密封筒内壁形成密封,所述调节丝杠在丝套内旋转带动密封体在密封筒内轴向移动,密封体再带动胶皮闸门在密封筒内作轴向抽拉动作,使胶皮闸门对密封筒开设的径向贯通孔实现打开和关闭。

万向调偏器12部分,通过上紧密封盘13与卡箍头15丝扣,使密封盘13内端面的高温胶圈与卡箍头15紧密接触,起到密封作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,非用以限定本实用新型的专利范围,其他运用本实用新型专利精神的等效变化,均应俱属本实用新型的专利范围。

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