伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，是由方卡子、光桿密封組件、上壓接頭組件、伸縮筒、下壓接頭組件組成，其中，伸縮筒的下端通過下壓接頭組件與井口裝置相連，上端通過上壓接頭組件與光桿連接，上壓接頭組件頂部設(shè)有光桿密封組件和方卡子。使用該密封伸縮筒，實(shí)現(xiàn)了井口高效密封作用，最高可承受4MPa壓力，伸縮筒與光桿之間無接觸性摩擦，不發(fā)生磨損，保證了長(zhǎng)久的工作性能。同時(shí)能夠有效杜絕井口污染，達(dá)到無需人為調(diào)節(jié)與維護(hù)的目的，具有密封效果好、制備簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田開發(fā)過程中，抽油機(jī)井是主要的開采設(shè)備，通過抽油機(jī)和抽油桿帶動(dòng)深井栗工作采出地下石油?，F(xiàn)場(chǎng)采用盤根盒作為井口密封裝置，在光桿與盤根盒之間的環(huán)形空間填充橡膠材質(zhì)的盤根進(jìn)行密封。抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)，光桿與盤根之間產(chǎn)生緊密的滑動(dòng)摩擦，由于產(chǎn)出液具有一定的腐蝕性，使光桿表面產(chǎn)生大量的凹坑或凹槽，對(duì)盤根有極強(qiáng)的磨損作用，致使井口所用的盤根損壞嚴(yán)重，因此需要經(jīng)常對(duì)盤根進(jìn)行維護(hù)或更換，一旦維護(hù)、更換不及時(shí)就會(huì)使井口大量漏油，既增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，又造成了環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種具有密封效果好、耐壓能力高、無摩擦損耗、長(zhǎng)期使用無需人為調(diào)節(jié)與維護(hù)的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是:該伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置是由方卡子、光桿密封組件、上壓接頭組件、伸縮筒、下壓接頭組件組成，其中，伸縮筒的下端通過下壓接頭組件與井口裝置相連，上端通過上壓接頭組件與光桿連接，上壓接頭組件頂部設(shè)有光桿密封組件和方卡子。
[0005]所述伸縮筒為軟質(zhì)布料或絲織料的波紋狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)間隔布設(shè)有若干個(gè)鋼環(huán)。
[0006]所述伸縮筒收縮后的厚度與拉伸后的長(zhǎng)度比值為1:8?15。
[0007]所述上壓接頭組件包括上螺柱、上壓盤和上壓帽，其中，上螺柱的中心部位設(shè)有用于穿裝光桿的通孔，該通孔的上部為異徑孔，上螺柱的底部帶有底圓臺(tái)，底圓臺(tái)上部設(shè)有與上螺柱螺紋連接的上壓盤，在上壓盤與底圓臺(tái)接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒且相互咬合的齒牙槽，上壓帽與上螺柱配合連接，并位于上壓盤上部與上壓盤接觸連接。
[0008]所述下壓接頭組件包括下螺柱、下壓盤和下壓帽，其中，下螺柱的上端帶有頂圓臺(tái)，頂圓臺(tái)下部設(shè)有與下螺柱螺紋連接的下壓盤，在下壓盤與頂圓臺(tái)接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒且相互咬合的齒牙槽，下壓帽與下螺柱配合連接，并位于下壓盤下部與下壓盤接觸連接。
[0009]所述光桿密封組件包括盤根、格蘭和密封壓帽，其中，盤根位于上螺柱頂部的異徑孔中，格蘭與盤根接觸，頂部裝有與上螺柱螺紋連接的密封壓帽。
[0010]本發(fā)明的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置中伸縮筒的制備方法如下:
制備伸縮筒時(shí)，根據(jù)壓力以及選用的材料不同，分常壓和有壓伸縮筒，其中:
一、常壓伸縮筒的制備:
(1)選用帶有彈力的布料，按照設(shè)計(jì)要求尺寸，剪制成若干個(gè)尺寸相等中間帶有中心孔的圓形片材，備用；
(2)取剪制好的圓形片材，將各圓形片材對(duì)齊，先將兩兩圓片的內(nèi)孔邊緣縫合成組件，再將縫合好的組件一個(gè)個(gè)疊加縫制相接觸的外邊緣，使其縫合連接成伸展長(zhǎng)度為I?6米的波紋狀伸縮布筒，并在布筒的兩端外邊緣分別縫制有用于與上、下壓接頭連接的單圓片，最后在每個(gè)圓形片材的外邊緣縫合處內(nèi)加裝縫合一個(gè)橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的伸縮布筒；
(3)將縫制好的伸縮布筒折疊后放入裝有液體聚氨酯橡膠的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式去除多余膠料，再將伸縮布筒掛置拉伸定型并晾干；
(4)將晾干后的伸縮布筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為常壓伸縮布筒成品。
[0011]二、有壓伸縮筒的制備:
(1)使用高強(qiáng)度的滌綸絲或尼龍絲在圓織機(jī)上直接織成厚度為2?4mm、伸展長(zhǎng)度為I?
6米的波紋狀伸縮筒，在伸縮筒的每個(gè)大直徑部位的內(nèi)壁上縫合有橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的無縫伸縮筒；
(2)將(I)中制成的無縫伸縮筒折疊后放入裝有聚氨酯浸涂液體的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式除去多余膠料，再將無縫伸縮筒掛置拉伸定型并晾干；
(3)將晾干后的無縫伸縮筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為有壓伸縮筒成品。
[0012]按照上述方案制成的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，實(shí)現(xiàn)了井口高效密封作用，其中的有壓伸縮筒最大可承受4MPa壓力，伸縮筒與光桿之間無接觸性摩擦，不發(fā)生磨損，能夠保證長(zhǎng)久的工作性能。加之密封組件中的盤根相對(duì)于光桿是靜止不動(dòng)的，不存在滑動(dòng)摩擦，因此，無需經(jīng)常對(duì)盤根進(jìn)行維護(hù)或更換，由此能夠達(dá)到光桿密封性好的實(shí)用效果。經(jīng)井場(chǎng)試驗(yàn)，該裝置的使用壽命可達(dá)2?3年無需維修更換，而傳統(tǒng)的盤根密封裝置的使用壽命在I?3個(gè)月就需要維修或更換。二者相比，本發(fā)明所達(dá)到的技術(shù)效果具有顯著的進(jìn)步性，而且在使用中能夠有效杜絕井口污染，實(shí)現(xiàn)了無需人為調(diào)節(jié)與維護(hù)的目的，具有密封效果好、制備簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的常壓伸縮筒在抽油機(jī)井光桿上行程時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的常壓伸縮筒在抽油機(jī)井光桿下行程時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的有壓伸縮筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的上壓接頭組件和光桿密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的下壓接頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參看圖1、2、3，本發(fā)明的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，是由方卡子1、光桿密封組件、上壓接頭組件、伸縮筒2、下壓接頭組件組成，其中，伸縮筒2為軟質(zhì)布料或絲織料的波紋狀結(jié)構(gòu)，其下端通過下壓接頭組件與井口裝置3相連，上端通過上壓接頭組件與光桿4連接，上壓接頭組件頂部設(shè)有光桿密封組件和方卡子I。所述伸縮筒內(nèi)間隔布設(shè)有鋼環(huán)5，伸縮筒2收縮后的厚度與拉伸后的長(zhǎng)度比值為1:8?12。
[0015]參看圖4，所述上壓接頭組件包括上螺柱6、上壓盤7和上壓帽8，其中，上螺柱6的中心部位設(shè)有用于穿裝光桿的通孔9，該通孔9的上部為異徑孔，上螺柱6的底部帶有底圓臺(tái)10，底圓臺(tái)10上部設(shè)有與上螺柱6螺紋連接的上壓盤7，在上壓盤7與底圓臺(tái)10接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒2且相互咬合的齒牙槽11，上壓帽8與上螺柱6配合連接，并位于上壓盤
7上部與上壓盤7接觸連接。所述光桿密封組件包括盤根17、格蘭18和密封壓帽19，其中，盤根17位于上螺柱6頂部的異徑孔中，格蘭18與盤根17接觸，頂部裝有與上螺柱6螺紋連接的密封壓帽19。
[0016]參看圖5，所述下壓接頭組件包括下螺柱12、下壓盤13和下壓帽14，其中，下螺柱12的上端帶有頂圓臺(tái)15，頂圓臺(tái)15下部設(shè)有與下螺柱12螺紋連接的下壓盤13，在下壓盤13與頂圓臺(tái)15接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒且相互咬合的齒牙槽16，下壓帽14與下螺柱12配合連接，并位于下壓盤13下部與下壓盤13接觸連接。
[0017]制備伸縮筒時(shí)，根據(jù)井口壓力以及選用的材料不同，分常壓和有壓伸縮筒，常壓油井指的是其產(chǎn)出液直接流入高架罐或地埋池中，與大氣相連，常壓伸縮筒使用過程中受到的壓力幾乎為零;有壓油井是指產(chǎn)出液通過管道長(zhǎng)距離輸往計(jì)量站或集輸站或聯(lián)合站，井口必須有一定的回壓，通常情況是0.2?1.0MPa，在需要驗(yàn)證油井管柱密封時(shí)，壓力一般達(dá)至IJ2?3MPa，而有壓伸縮筒在使用過程中，最大可承受4MPa壓力。
[0018]圖1中的伸縮筒2是常壓伸縮筒，圖3中的伸縮筒2a是有壓伸縮筒本發(fā)明的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置中伸縮筒的制備方法如下:
制備伸縮筒時(shí)，根據(jù)壓力以及選用的材料不同，分常壓和有壓伸縮筒，其中:
一、常壓伸縮筒的制備:
(1)選用帶有彈力的布料，按照設(shè)計(jì)要求尺寸，剪制成若干個(gè)尺寸相等中間帶有中心孔的圓形片材，備用；
(2)取剪制好的圓形片材，將各圓形片材對(duì)齊，先將兩兩圓片的內(nèi)孔邊緣縫合成組件，再將縫合好的組件一個(gè)個(gè)疊加縫制相接觸的外邊緣，使其縫合連接成伸展長(zhǎng)度為I?6米的波紋狀伸縮布筒，并在布筒的兩端外邊緣分別縫制有用于與上、下壓接頭連接的單圓片，最后在每個(gè)圓形片材的外邊緣縫合處內(nèi)加裝縫合一個(gè)橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的伸縮布筒；
(3)將縫制好的伸縮布筒折疊后放入裝有液體聚氨酯橡膠的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式去除多余膠料，再將伸縮布筒掛置拉伸定型并晾干；
(4)將晾干后的伸縮布筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為常壓伸縮布筒成品。
[0019]二、有壓伸縮筒的制備:
(1)使用高強(qiáng)度的滌綸絲或尼龍絲在圓織機(jī)上直接織成厚度為2?4mm、伸展長(zhǎng)度為I?6米的波紋狀伸縮筒，在伸縮筒的每個(gè)大直徑部位的內(nèi)壁上縫合有橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的無縫伸縮筒；
(2)將(I)中制成的無縫伸縮筒折疊后放入裝有聚氨酯浸涂液體的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式除去多余膠料，再將無縫伸縮筒掛置拉伸定型并晾干；
(3)將晾干后的無縫伸縮筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為有壓伸縮筒成品。
[0020]使用時(shí)，將伸縮筒2的下端套裝于下螺柱12的下壓接頭的頂圓臺(tái)15上，再將下壓盤13和下壓帽14螺紋連接在下螺柱12上，通過旋緊下壓帽14壓緊下壓盤13，使頂圓臺(tái)15的底面和下壓盤13的齒牙槽16咬合壓緊伸縮筒2，然后再整體將下壓接頭與井口裝置3相連;伸縮筒2的上端套裝于上螺柱6的上壓接頭的底圓臺(tái)10，在再將上壓盤7和上壓帽8螺紋連接在上螺柱6上，通過旋緊上壓帽8壓緊上壓盤7，使底圓臺(tái)10和上壓盤7的齒牙槽11咬合壓緊伸縮筒2，在上螺柱6上部的異徑通孔9中加裝盤根17，套入格蘭18和緊固壓帽19并上緊，起到密封的作用，在緊固壓帽19頂端安裝方卡子I固定。
[0021 ]啟動(dòng)抽油機(jī)運(yùn)行，當(dāng)光桿4上行時(shí)，帶動(dòng)伸縮筒2伸長(zhǎng)，井液部分進(jìn)入伸縮筒2內(nèi)腔，使之充滿；當(dāng)光桿4下行時(shí)，方卡子I和上壓盤7壓緊伸縮筒2使之縮短，內(nèi)腔壓力上升，當(dāng)超過油井回壓時(shí)，伸縮筒2內(nèi)的井液通過井口裝置的三通管被壓入回站管線，伸縮筒上壓接頭跟隨光桿4上下運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)可伸長(zhǎng)縮短的密閉空間，從而實(shí)現(xiàn)井口密封作用，伸縮筒2與光桿4之間沒有接觸性摩擦，不產(chǎn)生磨損，可以保持長(zhǎng)久的工作性能。而且密封組件中的盤根17相對(duì)于光桿4是靜止不動(dòng)的，不存在滑動(dòng)摩擦，因此，無需經(jīng)常對(duì)盤根17進(jìn)行維護(hù)或更換，由此能夠達(dá)到光桿4密封性能良好的實(shí)用效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:該伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置是由方卡子、光桿密封組件、上壓接頭組件、伸縮筒、下壓接頭組件組成，其中，伸縮筒的下端通過下壓接頭組件與井口裝置相連，上端通過上壓接頭組件與光桿連接，上壓接頭組件頂部設(shè)有光桿密封組件和方卡子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:所述伸縮筒為軟質(zhì)布料或絲織料的波紋狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)間隔布設(shè)有若干個(gè)鋼環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:所述伸縮筒收縮后的厚度與拉伸后的長(zhǎng)度比值為1:8?15。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:所述上壓接頭組件包括上螺柱、上壓盤和上壓帽，其中，上螺柱的中心部位設(shè)有用于穿裝光桿的通孔，該通孔的上部為異徑孔，上螺柱的底部帶有底圓臺(tái)，底圓臺(tái)上部設(shè)有與上螺柱螺紋連接的上壓盤，在上壓盤與底圓臺(tái)接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒且相互咬合的齒牙槽，上壓帽與上螺柱配合連接，并位于上壓盤上部與上壓盤接觸連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:所述下壓接頭組件包括下螺柱、下壓盤和下壓帽，其中，下螺柱的上端帶有頂圓臺(tái)，頂圓臺(tái)下部設(shè)有與下螺柱螺紋連接的下壓盤，在下壓盤與頂圓臺(tái)接觸面上分別設(shè)有用于壓箍伸縮筒且相互咬合的齒牙槽，下壓帽與下螺柱配合連接，并位于下壓盤下部與下壓盤接觸連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置，其特征在于:所述光桿密封組件包括盤根、格蘭和密封壓帽，其中，盤根位于上螺柱頂部的異徑孔中，格蘭與盤根接觸，頂部裝有與上螺柱螺紋連接的密封壓帽。7.—種用于權(quán)利要求1所述的伸縮式抽油機(jī)井光桿密封裝置的制備方法，其特征在于:該裝置中伸縮筒的制備方法如下: 制備伸縮筒時(shí)，根據(jù)壓力以及選用的材料不同，分常壓和有壓伸縮筒，其中: 一、常壓伸縮筒的制備: (1)選用帶有彈力的布料，按照設(shè)計(jì)要求尺寸，剪制成若干個(gè)尺寸相等中間帶有中心孔的圓形片材，備用； (2)取剪制好的圓形片材，將各圓形片材對(duì)齊，先將兩兩圓片的內(nèi)孔邊緣縫合成組件，再將縫合好的組件一個(gè)個(gè)疊加縫制相接觸的外邊緣，使其縫合連接成伸展長(zhǎng)度為I?6米的波紋狀伸縮布筒，并在布筒的兩端外邊緣分別縫制有用于與上、下壓接頭連接的單圓片，最后在每個(gè)圓形片材的外邊緣縫合處內(nèi)加裝縫合一個(gè)橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的伸縮布筒； (3)將縫制好的伸縮布筒折疊后放入裝有液體聚氨酯橡膠的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式去除多余膠料，再將伸縮布筒掛置拉伸定型并晾干； (4)將晾干后的伸縮布筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為常壓伸縮布筒成品。 二、有壓伸縮筒的制備: (I)使用高強(qiáng)度的滌綸絲或尼龍絲在圓織機(jī)上直接織成厚度為2?4mm、伸展長(zhǎng)度為I?6米的波紋狀伸縮筒，在伸縮筒的每個(gè)大直徑部位的內(nèi)壁上縫合有橫截面直徑為2?4mm的鋼環(huán)，制成可折疊的無縫伸縮筒； (2)將(I)中制成的無縫伸縮筒折疊后放入裝有聚氨酯浸涂液體的真空罐中，在常溫下進(jìn)行整體浸涂，浸涂時(shí)間為3?5分鐘，浸涂均勻后取出，通過擠壓方式除去多余膠料，再將無縫伸縮筒掛置拉伸定型并晾干； (3)將晾干后的無縫伸縮筒置入烘箱中在循環(huán)熱風(fēng)中進(jìn)行硫化，硫化溫度為90?100°C，硫化時(shí)間為3?5小時(shí)，硫化取出后即為有壓伸縮筒成品。
【文檔編號(hào)】E21B33/03GK106014321SQ201610634722
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日
【發(fā)明人】苑海闊, 張濤, 徐曉, 吳勇, 楊俊民, 王麗平
【申請(qǐng)人】苑海闊