一种填注式节能型井口密封器的制作方法

文档序号:15014998发布日期:2018-07-24 23:21阅读:118来源:国知局

本发明涉及油田密封技术领域,尤其是涉及适用于杆式径向往复运动的密封和油田油井抽油井口密封的一种填注式节能型井口密封器。



背景技术:

在油田生产原油的过程中,90%以上的油井采用抽油机上下往复带动抽油杆将动能传递至井下抽油泵,再由井下抽油泵将原油举升到地面控制井口,原油通过控制井口进入集输流程,达到收取原油的目的。

控制井口设有抽油光杆密封装置,传统的密封装置采用的方式是向填料函内加装胶质垫片或皮带筋,靠外力挤压,将胶质垫片或皮带筋挤压到抽油光杆处达到密封的目的,现有技术的密封方式存在密封性较差、密封周期短,操作员工维护时难度大,劳动强度高的问题,并且在密封的同时,密封材料对抽油光杆磨损严重,同时增加抽油机的运转负荷。



技术实现要素:

针对油田注水井存在的上述缺陷和问题,本发明所要解决的技术问题是提供一种填注式节能型井口密封器,可以在抽油光杆运行过程中加注密封材料,集防偏磨、自润滑、自清垢、节能、保护抽油光杆等多项功能于一体。

为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种填注式节能型井口密封器,包括滚动轴承壳体、拐点滚动轴承、调斜球壳座、密封座、密封函壳体、导压管、调斜球体压帽、调斜球体压圈、注入管、启闭开关、储能壳体、增压补给弹簧、推进活塞、清垢丝、密封函壳体封帽、封堵帽,所述滚动轴承壳体中空,滚动轴承壳体内设置轴承凹槽,所述拐点滚动轴承安装在轴承凹槽内,调斜球壳座与滚动轴承壳体连接,调斜球体压帽与调斜球壳座连接,调斜球壳座内设置密封座,密封函壳体下端设置在密封座上,密封函壳体下端为调斜球体,调斜球体压圈设置在调斜球体压帽和调斜球体之间,密封函壳体横向相对分别设置贯通孔,储能壳体与密封函壳体的贯通孔连接,储能壳体内装入推进活塞,封堵帽将增压补给弹簧和推进活塞封闭在储能壳体内,导压管将调斜壳座储能壳体连接贯通,注入管与密封函壳体的贯通孔连接,启闭开关插入注入管,中空的密封函壳体封帽与密封函壳体连接。

上述技术方案中,还包括清垢丝,所述密封函壳体封帽设置清垢槽,清垢槽设置清垢丝,壳体盖连接在密封函壳体封帽内。

上述技术方案中,还包括填注器,填注器包括壳体和置于壳体内部的推动杆和活塞,填注器一端有与注入管插孔外端内螺纹螺距相同的外螺纹。

上述技术方案中,所述滚动轴承壳体由滚动轴承下壳体和滚动轴承上壳体通过螺栓紧固连接。

上述技术方案中,所述密封座上端内侧有与调斜球体弧度相同的弧面。

上述技术方案中,所述密封座的弧面中部设置凹槽,凹槽内设置密封胶圈。

上述技术方案中,所述密封座的弧面中部设置凹槽为2-4道。

上述技术方案中,所述调斜球体压圈为两个半圆体,调斜球体压圈嵌接在调斜球体压帽内。

上述技术方案中,所述启闭开关为两个不同直径圆柱体套接的组合体,内圆柱体在外圆柱体内转动,外圆柱体底部设置螺纹,中部横向设置贯通孔道,内圆柱体中间横向设置贯通孔道。

上述技术方案中,所述密封函内置密封填料,由sebs(橡胶)、钙基润滑脂、机油、石墨原料按10:1:0.2:0.2比例混合制成颗粒。

本发明改变传统的盘根密封方式,将颗粒密封填料通过配套的工具在密封体运动的状态下注入至密封器密封函壳体内,可以在不停井运行的情况下加注密封材料,密封材料能对光杆腐蚀的凹坑实施填补密封,对于高含水油井光杆起到充分的润滑作用,起到保护光杆的作用;通过设置横向调斜球体,在抽油机运行过程中纵向中心点发生错位偏斜时,密封函壳体可与密封体光杆随动;通过设置清垢丝,抽油光杆在上下往复运动时,清垢丝对光杆粘附的垢膜实施刮擦且不损伤光杆,本发明具有结构简单、设计合理且使用效果好特点,可以不停井加注密封材料、集防偏磨、自清垢、节能、保护光杆等多项功能于一体,解决了油井井口密封和安全环保问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是填注器结构示意图。

图3是启闭开关结构示意图。

其中:井口连接体1,滚动轴承下壳体2,拐点滚动轴承3,滚动轴承上壳体4,调斜球壳座5,密封座6,密封函壳体7,调斜球体压帽8,调斜球体压圈9,注入管10,启闭开关11,储能壳体12,增压补给弹簧13,推进活塞14,清垢丝15,密封函壳体封帽16,导压管17,推动杆18,活塞19,清垢槽20、壳体盖21、贯通孔22、贯通孔道23、旋拧端24、固定端25。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据图1所示,一种填注式节能型井口密封器,包括滚动轴承壳体、拐点滚动轴承、调斜球壳座、密封座、密封函壳体、导压管、调斜球体压帽、调斜球体压圈、注入管、启闭开关、储能壳体、增压补给弹簧、推进活塞、清垢丝、密封函壳体封帽、封堵帽、填注器、清垢丝。

滚动轴承壳体中空,滚动轴承下壳体和滚动轴承上壳体通过螺栓紧固连接,滚动轴承下壳体设置内螺纹,滚动轴承上壳体设置外螺纹,滚动轴承下壳体和滚动轴承上壳体的相接平面上的圆周,均匀设置4个相同位置和尺寸的凹槽,合并后在滚动轴承壳体内形成轴承凹槽,每个轴承凹槽内均纵向安装拐点滚动轴承,拐点滚动轴承纵向镶嵌在轴承凹槽内,拐点滚动轴承滚动方向与密封体光杆运行方向相同。

滚动轴承壳体与井口连接体连接,连接方式可以为焊接或旋接,井口连接体为中空圆管并有内螺纹,螺距与井口连接管外螺纹螺距相同。

调斜球壳座与滚动轴承壳体连接,调斜球体压帽与调斜球壳座通过螺纹连接,调斜球壳座内设置尼龙材质制备的密封座,密封函壳体下端设置在密封座上,密封函壳体下端为调斜球体,密封座上端内侧有与调斜球体弧度相同的弧面,密封座的弧面中部设置2道凹槽,每个凹槽内设置密封胶圈。

调斜球压帽为圆形槽体,槽底中间为圆孔,槽体内壁有螺纹,调斜球体压帽和调斜球体之间设置调斜球体压圈,调斜球体压圈为两个半圆体,调斜球体压圈嵌接在调斜球体压帽内。调斜球体压圈为中间纵向带通孔的⊥形圆管,⊥形圆管底部直径大于调斜球体压帽槽底中间圆孔直径,上部立管部外直径小于调斜球体压帽槽底中间圆孔直径。

密封函壳体为圆形管体,上端内壁有螺纹,密封函壳体横向相对分别设置贯通孔。

储能壳体为一端设置外螺纹的圆形管体,储能壳体与密封函壳体的贯通孔连接,储能壳体内装入推进活塞,封堵帽设置内螺纹,封堵帽通过螺纹储能壳体连接,封堵帽将增压补给弹簧和推进活塞封闭在储能壳体内,增压补给弹簧为额定弹力的钢质压缩弹簧,推进活塞为圆柱体,圆柱上有两道凹槽,一侧端面上圆弧凹槽。导压管将调斜壳座储能壳体连接贯通,导压管为高压耐油胶管,通过导压管将密封压力传递至储能壳体推送柱塞外端,达到密封材料所承受的内外压力平衡。

根据图3所示,注入管与密封函壳体的贯通孔连接,启闭开关插入注入管,启闭开关为两个不同直径圆柱体套接的组合体,内圆柱体在外圆柱体内转动,外圆柱体底部固定端设置螺纹,中部横向设置贯通孔道,内圆柱体中间横向设置贯通孔道,贯通孔道与注入管中心通道对应后为开启状态,旋拧端可以旋转,每旋拧90度后,贯通孔道与注入管中心通道错开为关闭。

注入管为圆形管体,一端设置用于与填注器连接的内螺纹,一端与储料函壳体横向通孔连接,注入管设置启闭开关插孔,启闭开关的外圆柱体底部固定端插入插孔内,从储料函壳体外部通过螺栓固定启闭开关。

密封函壳体封帽为纵向通孔t形圆柱体,一端外壁有螺纹,螺距与储料函壳体上端内壁螺纹螺距相同,中空的密封函壳体封帽与密封函壳体通过螺纹连接,密封函壳体封帽设置清垢槽,清垢槽设置清垢丝,清垢丝为不锈钢耐磨丝,如家用的厨房使用是清洁钢丝球,密封函壳体封帽一端腔体内有内螺纹,壳体盖通过螺纹连接在密封函壳体封帽内。

密封函内置的密封填料,由橡胶、钙基润滑脂、机油、石墨原料按10:1:0.2:0.2比例混合制成,颗粒橡胶可以采用废旧汽车轮胎打碎成粒径在5—3mm的非规则耐磨橡胶颗粒。

本发明技术方案各组成部件及安装过程为:

井口连接体下端有内螺纹,通过螺纹与采油井口法兰连接,上端与滚动轴承下壳体底部连接,滚动轴承下壳体和滚动轴承上壳体的轴承凹槽内装入拐点滚动轴承,通过螺栓将上下壳体紧固连接。

调斜球壳座的槽体内安装密封座,密封座的弧面中部凹槽内安装密封胶圈,将密封函壳体下端的调斜球体安装在调斜壳座的槽体内,将调斜球体压圈通过卡嵌方式,嵌接在调斜球体压帽内,旋拧调斜球体压帽使之与调斜壳座槽体外壁螺纹旋合,使密封函壳体下端的调斜球体与调斜壳座密闭连接。

储能壳体一端与密封函壳体的一侧横向贯通孔连接,从另一端装入推进活塞,在装入增压补给弹簧,将封堵帽与储能壳体另一端外螺纹旋合,将推进活塞和增压补给弹簧控制在储能壳体内,将导压管一端与调斜壳座连接贯通,另一端与储能壳体连接贯通。

密封函壳体封帽一端外壁有螺纹端旋入密封函壳体上端内壁螺纹内,清垢丝装入密封函壳体封帽另一端的腔体内。

注入管一端与密封函壳体的一侧横向通孔连接。启闭开关从注入管一端插孔插入,旋拧90度为开或关。

根据图2所示,填注器包括壳体和置于壳体内部的推动杆和活塞,填注器一端有与注入管插孔外端内螺纹螺距相同的外螺纹,通过旋拧使填注器与注入管连接,连接后旋拧推动杆,推动杆推动活塞将填注器内的密封填料注入至密封函壳体内。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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