[發明專利]高溫長效光桿密封裝置

有效

• 申請號: 201310031522.3
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103061705A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 黃勝志;宋彥武;黃楚
• 申請（專利權）人: 黃勝志
• 主分類號: E21B33/03
• 分類號: E21B33/03
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳世民

技術領域

?一種油田抽油機使用的高溫長效光桿密封裝置。

背景技術

油田采油的主要方式是通過往復式抽油機帶動抽油桿柱，再帶動油井下的抽油泵產生高壓，將石油提升到地面，通過管線將石油輸送到集輸站。

抽油機與桿柱連接的第一根桿是光桿，光桿與井口之間需要很好的密封，以防止原油外泄，造成環境污染和石油浪費。為了油井能正常生產，光桿需要配置性能優良的密封裝置。

以前，光桿密封裝置采用的密封元件為盤根，盤根采用橡膠材料制作。調偏方式采用固定位置調偏。用橡膠材料制作的盤根，在光桿往復運動時因摩擦產生的高溫和井下原油高溫的雙重作用下，用橡膠材料制作的密封元件會變軟、變質，從而導致密封性能變差。為了保證油井正常生產，需要頻繁更換盤根，因此會影響油井的生產效率；

以前的光桿密封器采用的調偏方式是固定位置調偏。固定位置調偏對光桿進行是預設強制性調偏，而不是隨遇調偏。就是說，不管光桿的懸點與井口中心偏離多少，甚至不偏離，預設強制性調偏都會強制光桿偏離同一位置。所以固定式調偏不能切實起到調偏作用，有時甚至作用相反，不僅無益，反而有害。

上述技術缺憾，使得以前的光桿密封裝置存在使用壽命短、更換頻繁、容易因漏油污染環境、不能有效降低采油成本等不足。

發明內容

本發明的目的是用磨損可補償的金屬元件作主要密封手段，以橡膠密封元件為輔助密封手段，實現光桿密封裝置的有效密封；用桿柱重力自動調偏器實現中心軸線與上懸點對中功能，在許可的范圍內，其中心軸線與懸點在重力作用下可以任意位置對中，減少光桿的附加載荷及對密封器元件的偏磨；同時，通過增加防噴閥，使得，當光桿意外斷裂時防噴閥可阻止原油的外噴。

本發明由輔助密封系統、防噴閥、主密封器、調偏器四部分組成，輔助密封系統由盤根、上下密封座和密封塊外套組成，每一個組成為一節；盤根用橡膠材料制作，坐在上下密封塊座內，由內含盤根的上下密封塊座組成的輔助密封系統內結構，整體放入密封塊外套中；輔助密封系統通過外套上的內外螺紋相互串接；輔助密封系統可重復設置1-4節；由下往上數的第一節密封塊外套上設置有限位螺釘；輔助密封系統上端與上端螺母螺紋相連,上端螺母中從下至上依次裝有密封環、收緊環、防塵環，頂端裝有鎖緊螺母；防噴閥、主密封器設置在閥室套內，輔助密封系統下端與閥室套上端螺紋連接；閥室套內上部為閥板室，閥板裝在閥板室側孔內，閥板室側孔與閥室套上部側孔對應；閥室套兩側孔內裝有彈簧、絲堵，閥室套下部裝有主密封器，主密封器下端裝有連接軸；連接軸下端螺紋連接有調偏器。

主密封器由閥室套、主密封塊室、鑄鐵密封塊、絲堵、彈簧組成，主密封塊室圓柱面間隔180度設有兩孔，圓柱孔內為一矩形孔，鑄鐵密封塊為相對應的兩塊，裝在主密封塊室的矩形孔中，相向抱緊在光桿上；鑄鐵密封塊背面與主密封塊室兩側孔相對應，主密封塊室兩側孔又和閥室套下部兩孔對應；兩彈簧通過閥室套、主密封塊室兩側的側孔與鑄鐵密封塊接觸；絲堵裝在閥室套兩側孔內，絲堵與壓縮彈簧呈壓緊狀態，壓縮彈簧壓緊在鑄鐵密封塊上。

彈簧為柱狀壓縮彈簧。

調偏器由鎖緊球蓋、調偏球座、調偏球銷、調偏球座室組成，調偏球座裝在調偏球座室內，調偏球銷裝在調偏球座內，鎖緊球蓋裝在調偏球座室上部，與調偏球座成壓緊狀態。

本發明的鑄鐵密封塊材料為灰鑄鐵。灰鑄鐵材料硬度比光桿硬度低，相互配合摩擦力小，耐高溫，沙粒不易進入摩擦面內，耐損周期長。輔助密封系統是在光桿與鑄鐵密封塊磨合期間起密封作用。

自動調偏裝置可以在半徑7mm以內依照懸點偏離度自動調偏。

自動防噴閥在壓縮彈簧的作用下，當光桿意外斷裂后，防噴閥可以自動關閉，防止液流外噴。

本發明的工作過程如下：本發明與光桿配套安裝后，當桿柱重量全部加載在上懸點后，松開壓緊球蓋，在重力作用下，調偏裝置瞬間自動完成調偏。此時，壓緊球座蓋，調偏完成。當光桿上下運動時，桿柱內有壓力產生時，如果有液體向外滲漏時，由下向上數，從第二節始，逐漸旋緊密封塊外套致無滲漏為止。

本發明可廣泛適用于稀、稠油油井、高溫注氣井、高寒地區和風砂干旱地區，可以做到在一個檢泵周期內不更換密封元件，具有切實的使用價值和業內廣泛的市場需求。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，也是說明書摘要用圖；

圖2是磨損自動補償金屬光桿密封器結構示意圖；

圖3是桿柱重力自動調偏器結構示意圖。