[實(shí)用新型]隨動(dòng)對(duì)中抽油光桿井口密封裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01233567.3
• 申請(qǐng)日: 2001-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN2500793Y
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔學(xué)政;馬強(qiáng);陳義保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石油大學(xué)(華東)
• 主分類號(hào): E21B33/03
• 分類號(hào): E21B33/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

有桿抽油系統(tǒng)是我國(guó)原油的主要生產(chǎn)方式，該系統(tǒng)地面設(shè)備中井口光桿密封裝置總體性能的好壞，直接影響地面設(shè)備的工作質(zhì)量。目前油田抽油井口密封裝置主要使用固定式常規(guī)型井口光桿密封裝置。井口光桿密封裝置，現(xiàn)場(chǎng)又叫光桿密封器、井口盤根盒或者井口防噴盒等。安裝時(shí)，將該光桿密封器安裝在井口采油樹的上部三通上，將切45°斜口的盤根(橡膠密封圈)裝入密封器主體上部盤根盒內(nèi)腔中，然后利用葛蘭和密封盒壓帽壓緊，從而使密封圈內(nèi)圓表面與光桿外表面抱合，進(jìn)而把密封盒主體與光桿形成的環(huán)形腔封住，以防止井口處原油的漏失。該裝置自六十年代沿用至今。從結(jié)構(gòu)形式和操作要求等方面看常規(guī)型井口密封器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、操作時(shí)對(duì)工人的技術(shù)要求不高等優(yōu)點(diǎn)。

該裝置經(jīng)閘門底座或螺紋聯(lián)接固定在井口采油樹三通上，井口一旦安裝完畢密封器的位置也已相對(duì)固定。但抽油機(jī)由于制造誤差、安裝誤差及承載變化時(shí)構(gòu)件的變形會(huì)導(dǎo)致光桿軸線與密封器主體軸線產(chǎn)生固定及隨機(jī)偏移，據(jù)統(tǒng)計(jì)，有桿抽油井總數(shù)的80％以上存在3～10mm軸線偏移。由于安裝在井口三通上的常規(guī)型井口光桿密封器不能調(diào)偏，將會(huì)強(qiáng)迫光桿與井口對(duì)中，這樣就在密封盤根處形成一個(gè)很大的橫向力支點(diǎn)，從而使光桿在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中與密封圈(即盤根)在周向配合面上受力差別很大，受力較大的一側(cè)則很快遭受磨損，并導(dǎo)至整組盤根的密封失效，嚴(yán)重的甚至將盤根壓帽及膠皮閘門的光桿通孔磨成橢圓形。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)，常規(guī)井口密封盤根使用壽命平均10天左右，最長(zhǎng)壽命為3個(gè)多月，而最短壽命不足24小時(shí)。在生產(chǎn)過程中，該常規(guī)型井口光桿密封裝置暴露出了密封摩擦力大、密封頻繁失效、原油跑漏、污染環(huán)境、采油工人需定期緊盤根或停井換盤根等問題，從而使油井生產(chǎn)率大大降低，影響了油田的原油產(chǎn)量。

長(zhǎng)期以來，人們一直在設(shè)計(jì)研究各種新型井口密封裝置，以解決抽油光桿軸線與井口軸線不對(duì)中的問題。從檢索到的資料顯示，有些調(diào)偏密封器只能調(diào)整抽油機(jī)安裝過程中產(chǎn)生的固定偏移，卻不能調(diào)整抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的隨機(jī)偏移，而有些實(shí)際上不起作用。國(guó)內(nèi)只有江漢石油學(xué)院1990年研制的跟蹤式光桿密封器具有調(diào)整固定偏移及隨機(jī)偏移功能，其核心技術(shù)是利用高壓膠管的撓性來實(shí)現(xiàn)跟蹤抽油光桿，盤根安裝在膠管內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了密封盤根與光桿的隨動(dòng)對(duì)中，但由于高壓膠管為撓性件，更換盤根比較費(fèi)力，而且新裝密封盤根也難以壓實(shí)，此外，為解決光桿下行時(shí)膠管受壓?jiǎn)栴}而設(shè)計(jì)的外套筒等附件使得密封器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此該密封器未能廣泛使用。國(guó)外井口裝置中，初期也是采用固定常規(guī)型井口密封裝置，后來逐步采用各種調(diào)偏式井口密封裝置。在美國(guó)主要有兩種較為典型的井口密封裝置，一種為球體調(diào)偏式，這在國(guó)內(nèi)也有多種同類產(chǎn)品，實(shí)際上球體偏轉(zhuǎn)后并不能消除盤根與光桿之間的偏磨，而只是改變了盤根結(jié)構(gòu)中橫向力支點(diǎn)位置，因此該種井口密封裝置調(diào)偏作用不大。另一種為跟蹤調(diào)偏式，應(yīng)用較為廣泛。其核心技術(shù)是光桿密封體浮動(dòng)安裝在固定密封盒內(nèi)，因此密封體可自動(dòng)跟蹤光桿位置，以達(dá)到調(diào)整固定偏移及隨機(jī)偏移的功能。該型井口密封裝置存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、更換盤根麻煩、成本高等問題。

本實(shí)用新型的目的是要研制一種隨動(dòng)對(duì)中抽油光桿井口密封裝置，解決抽油光桿軸線與井口軸線不對(duì)中的問題，消除固定偏移和隨機(jī)偏移。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：裝置由三部分組成，包括盤根密封裝置、盤根盒體隨動(dòng)對(duì)中裝置及隨動(dòng)膠皮閘門裝置。盤根密封裝置是將聚四氟乙烯盤根裝入盤根盒體內(nèi)，盤根上方裝有葛蘭和壓帽構(gòu)成。旋緊壓帽通過葛蘭向盤根施加軸向壓力，使盤根與光桿及盤根盒之間產(chǎn)生密封。盤根盒體隨動(dòng)對(duì)中裝置是在盤根盒體下部伸出一凸緣，與支撐體和壓蓋共同構(gòu)成，在盤根盒體的凸緣面上開有凹槽或環(huán)槽，盤面上安裝一個(gè)帶凸臺(tái)的調(diào)整盤與凹槽配合，在凸緣與調(diào)整盤接觸處外側(cè)裝有柔性薄壁膠環(huán)，或在凸緣環(huán)槽內(nèi)裝O型橡膠圈和聚四氟乙烯密封環(huán)，在與凸緣接觸的支撐體上也開有環(huán)槽，槽內(nèi)安裝O型橡膠圈和聚四氟乙烯密封環(huán)；盤根盒體安裝在上部帶外螺紋的支撐體上，支撐體的下部?jī)?nèi)螺紋擰在閘門底座體外，而帶內(nèi)螺紋的壓蓋擰在支撐體外。在盤根密封隨動(dòng)機(jī)構(gòu)下方裝有隨動(dòng)膠皮閘門裝置，隨動(dòng)式膠皮閘門由三個(gè)上下安裝的壓緊盤、橡膠圈和螺柱構(gòu)成，安在上面的T形壓緊盤與中間的L形壓緊盤之間裝有O型橡膠圈，下面的平板壓緊盤位于閘門內(nèi)腔底部，螺柱擰在閘門底座上。

按照本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的井口密封裝置中與抽油光桿接觸的盤根盒體部分是隨動(dòng)結(jié)構(gòu)，能夠與光桿隨動(dòng)對(duì)中，這樣就解決了光桿的固定及隨機(jī)偏移，消除橫向支點(diǎn)力問題，保持密封盤根只承受軸向摩擦力，且四周受力均勻，采用新型結(jié)構(gòu)及材料的盤根大幅度降低密封摩擦力。