[發明專利]抽油機萬向密封組件及應用方法

在審

• 申請號: 201710825541.1
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107387014A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 位兆元;姚偉生;胡述兵;郝石磊;郝東波
• 申請（專利權）人: 位兆元
• 主分類號: E21B33/03
• 分類號: E21B33/03
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司41102
• 代理人: 張國文

技術領域

本發明涉及高、低壓往復抽油機井口密封技術，尤其是抽油機萬向密封組件及應用方法。

背景技術

目前，已知抽油機在石油開采的過程中抽油機光桿密封，存在運動零件與密封體壽命短，導致原油泄漏等現象。形成這種現象的根本原因在于： 1、原油中有相當多的雜質，這些雜質的成分大部分為各種硬質微石粒，這些硬質石粒粘附在密封材料的表面，與之相接觸的運動件就遭到破損，運動件的破損又加劇了對密封材料的更大破壞力，最終導致密封及運動件失效； 2、采油樹井口與抽油機光桿的不對中性、以及光桿在做上下往復運動時有擺動性，導致抽油機光桿偏摩密封材料，這兩點是目前井口原油泄漏的主要原因。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單，使用壽命長并可萬向調節的抽油機萬向密封組件，它克服了其它技術的缺點，本發明的目的是這樣實現的，它包括下主函體、上主函體、密封函體、上密封座、下密封座、密封函體壓帽、上導向環、下導向環、盤根、石棉密封墊、上剖分環、下剖分環、壓環、第一預緊彈簧、錐套壓帽、第二預緊彈簧、井口錐管連接接頭，所述密封函體內部設置有一個縱長的空腔，抽油機光桿貫穿密封函體，從下主函體穿出；所述密封函體兩端的內空腔面設置有螺紋，錐套壓帽與密封函體下端螺紋連接，錐套壓帽套在抽油機光桿上；錐套壓帽左側依次為預緊彈簧、壓環、下剖分環、上剖分環，并從右側起依次套在抽油機光桿上，密封函體的球面直徑為?10-?300mm；錐套壓帽的錐度為10°-180°。

所述上主函體內部設置有一個縱長的空腔，其底端外側設有錐管螺紋，上主函體空腔內依次安裝有石棉密封墊、上密封座、密封函體下端球面體、下密封座、第二預緊彈簧、下主函體，下主函體內側設有錐管螺紋，并與上主函體的底端外側螺紋連接。

所述的上剖分環、下剖分環的外面均為錐面，其錐度為10-60度剖分環，剖分口徑為1-60mm，兩個環的直徑均為20-500mm，所述上剖分環、下剖分環均為錐面分體環，從中間軸線剖分，兩兩相對可合并為一個整環，其每個開口錯開90度，并套在抽油機光桿上。

所述密封函體內腔內錐面的錐度與上剖分環、下剖分環錐面的錐度一致。

所述上主函體的空腔內套有密封函體下端球面體，其球面體的上下兩端圓弧面與上密封座、下密封座的錐面做線接觸面，形成無間隙的線接觸密封，在預緊彈簧的壓力作用下軸向壓縮石棉密封墊，并壓縮上密封座、下密封座的錐面，致其與密封函體下端球面體的球面起到緊密的線密封作用；上密封座、下密封座的錐度均為10-180°。

所述石棉密封墊與上主函體底端接觸面受壓迫可起到平面靜密封作用；所述石棉密封墊內徑與密封函體外徑保留一定間隙；其余內徑面不與密封函體外球面接觸，所以密封函體具有360°萬向擺動量，所述密封函體與抽油機光桿中間有盤根，盤根的上端有上導向環，盤根的下端有下導向環；在抽油機光桿做往復運動而擺動時，密封函體可跟隨抽油機光桿做同時擺動。

所述井口錐管連接接頭套在抽油機光桿的外邊，井口錐管連接接頭的一端與下主函體連接，井口錐管連接接頭上設置有放氣閥接口；密封函體壓帽套在抽油機光桿的外邊，密封函體壓帽一端位于密封函體內。

本發明的應用方法：在應用時，將密封函體、上密封座、下密封座、上剖分環、下剖分環、壓環、第一預緊彈簧組成的萬向自緊密封組件，安裝在上主函體內，并套在抽油機光桿上，在往復運動件做往復運動時，上剖分環、下剖分環的內徑和外錐面在第一預緊彈簧和上抽液體壓力的作用下，貼附于抽油機光桿表面和密封函體的內錐面，使抽油機光桿表面與上剖分環、下剖分環的內徑及密封函體組成無間隙配合，阻斷了微型顆粒進入密封材料表面；在抽油機光桿做往復運動而擺動時，密封函體可跟隨抽油機光桿做同時擺動。

本發明的意義：一是結構簡單，使用壽命長；二是防止了采油樹井口與抽油機光桿的不對中性，以及光桿在做上下往復運動時的擺動性，杜絕了原來抽油機光桿偏摩密封材料的現象；杜絕了上述產生的破壞以及原油滲漏的現象；三是確保了對運動狀態下高、低壓密封的可靠性，杜絕了原油泄漏對地面環境的污染；四是降低了維修頻率，減輕了操作人員的勞動強度。

附圖說明

圖1為抽油機萬向密封組件的裝配圖，圖中1、抽油機光桿 2、下主函體 3、上主函體 4、密封函體 5、上密封座 6、下密封座 7、密封函體壓帽 8、上導向環 9、下導向環 10、盤根 11、石棉密封墊 12、上剖分環 13、下剖分環 14、壓環 15、第一預緊彈簧 16、放氣閥接口 17、錐套壓帽 18、第二預緊彈簧 19、井口錐管連接接頭。