CN104235004A - 油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，涉及采油设备。动密封组合柱塞组件包括：上补偿套、密封套和下补偿套。密封套的外管壁上套装多只活塞环，活塞环内安装O形密封圈。当柱塞由上止点向下止点运动时，柱塞上、下压差逐渐消失，即柱塞密封段承受压力逐渐降低直至消失，密封段处于回缩状态，减少下行程工作摩擦，提高金属密封环的使用寿命。渐开线形槽口的作用是增加槽口长度，减少漏油量，密封更好。扇形槽口的作用是有利于开口槽的开启量不受限制，同时活塞环长期使用磨损后，渐开渐线形槽口不被破坏。相邻两只活塞环上的开口槽圆周方向错位180度，增加密封环开口处的密封效果。

Description

油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞

技术领域

本发明涉及一种用于油田采油设备，具体涉及一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞。

背景技术

现有油田机械举升采油中，柱塞抽油泵的使用率占大多数，而柱塞抽油泵在抽油过程中，柱塞与泵筒之间为刚性摩擦，柱塞抽油泵的密封性不能配合抽油机的往复运动规律，其密封性能呈逐减趋势；特别在稠油、油液中含沙量多、含聚合物油井中，随着时间和磨损的增加，柱塞抽油泵的漏失量逐渐增加，导致泵效低抽油机无效功增加，增大了采油成本。为了降低柱塞与与泵筒之间的摩擦阻力和磨损，近几年出现了含软体密封环、带有液压反馈密封结构，以及弹性金属环密封结构；对于提高密封效果有一定的作用，但也存在如下不足之处：

1、软体液压反馈密封结构的缺陷在于，软体与金属部件的磨损快，使用寿命短。

2、弹性金属环密封结构，虽然可以解决泵筒与柱塞的密封问题，但金属密封环在柱塞上、下冲程的移动过程中，弹性金属环始终与泵筒接触摩擦，大大减少金属密封环的使用寿命，故障率比较高。

3、钢质活塞环与胶质密封套之间直接接触，机械运行过程中，活塞环反复张开和闭合，开口处对密封胶套造成损伤，减少密封胶套的使用寿命

发明内容：

为了解决所述技术问题，本发明提供一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，当柱塞由下止点向上止点运动时，中心管中的高压通过传压槽传递至胶套腔体，压力通过胶套传递至密封环，从而实现密封段膨胀与泵筒无间隙配合，减少上行程液体漏失。当塞由上止点向下止点运动时，柱塞上、下压差逐渐消失，即柱塞密封段承受压力逐渐降低消失，密封段处于回缩状态，减少下行程工作摩擦，提高金属密封环的使用寿命。

本发明通过以下技术方案实现的：一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，所述的动密封柱塞包括：从上至下依次套装在中心管外管壁上的上补偿套、密封套和下补偿套。所述的密封套的外管壁上套装活塞环；所述的活塞环为钢质圆环，圆环的母线上切割开口槽。活塞环有多只，多只活塞环依次无间隙排列；活塞环的外圆柱面与泵筒的内壁为密封面。所述的上补偿套上端通过上导向套与中心管连接并锁紧。所述的下补偿套下端通过下导向套与中心管连接并锁紧。下导向套内孔安装游动阀球和游动阀座，下导向套的下端连接阀罩接头。所述的上、下补偿套与中心管的接触面之间设置O形密封圈。所述的中心管与组合柱塞组件接触的部位制作传压槽。其特征在于：所述的活塞环内壁上制作环形槽，所述的环形槽内安装O形密封圈。所述的开口槽沿活塞环圆周方向呈开渐线形槽口。所述的开口槽的外端部为扇形槽口。所述的相邻两只活塞环上的开口槽圆周方向错位180度。

本发明的有益效果是：

1、根据抽油机工作原理，上、下冲程采用不同的密封举措，抽油机上冲程阶段有密封效功得以发挥，下冲程阶段密封环回缩，减少密封环与泵筒之间的无功磨损，降低的密封环损耗，提高使用寿命。

2、渐开渐线形槽口的作用是增加槽口长度，减少漏油量，密封更好。扇形槽口的作用是有利于开口槽的开启量不受限制，同时活塞环长期使用磨损后，渐开渐线形槽口不被破坏。

3、相邻两只活塞环上的开口槽圆周方向错位180度，增加密封环开口处的密封效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为发明结构示意图。

图2为图1的B处局部放大图。

图3图1的A-A剖面放大图。

图中：1、中心管，2、上导向套，3、O形密封圈，4、上补偿套，5、密封套，6、活塞环，6-1、开口槽，6-2、扇形槽口，7、传压槽，8、下补偿套，9、下导向套，10、游动阀球，11、游动阀座，12、阀罩接头，13、泵筒。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示：一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，所述的动密封柱塞包括：从上至下依次套装在中心管1外管壁上的上补偿套4、密封套5和下补偿套8。所述的密封套5的外管壁上套装活塞环6。所述的活塞环6为钢质矩形圆环，矩形圆环的母线上切割开口槽6-1；活塞环6有多只，多只活塞环6依次无间隙排列；活塞环的外圆柱面与泵筒13的内壁为密封面。所述的上补偿套4上端通过上导向套2与中心管1连接并锁紧。所述的下补偿套8下端通过下导向套9与中心管1连接并锁紧。下导向套9内孔安装游动阀球10和游动阀座11，下导向套9的下端连接阀罩接头12。所述的上、下补偿套4、8与中心管1的接触面之间设置O形密封圈3；本实施例每只活塞环6上安装两只O形密封圈3，O形密封圈3的作用是实现动态效果下的金属活塞环与软体密封套5之间的密封效果。所述的中心管1与组合柱塞组件接触的部位制作传压槽7。其特征在于：所述的活塞环6内壁上制作环形槽，所述的环形槽内安装O形密封圈3。所述的开口槽6-1沿活塞环圆周方向呈开渐线形槽口。开渐线形槽口的作用是增加槽口长度，减少漏油量，密封更好。

所述的开口槽6-1的外端部为扇形槽口6-2。扇形槽口的作用是有利于开口槽的开开启量不受限制，同时活塞环长期使用磨损后，渐开渐线形槽口不被破坏。

所述的相邻两只活塞环6上的开口槽6-1圆周方向错位180度；其作用是增加密封环开口处的密封效果。

Claims (3)

1.一种油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，所述的动密封柱塞包括：从上至下依次套装在中心管(1)外管壁上的上补偿套(4)、密封套(5)和下补偿套(8)；所述的密封套(5)的外管壁上套装活塞环(6)；所述的活塞环(6)为钢质圆环，圆环的母线上切割开口槽(6-1)；活塞环(6)有多只，多只活塞环(6)依次无间隙排列；活塞环的外圆柱面与泵筒(13)的内壁为密封面；所述的上补偿套(4)上端通过上导向套(2)与中心管(1)连接并锁紧；所述的下补偿套(8)下端通过下导向套(9)与中心管(1)连接并锁紧；下导向套(9)内孔安装游动阀球(10)和游动阀座(11)，下导向套(9)的下端连接阀罩接头(12)；所述的上、下补偿套(4、8)与中心管(1)的接触面之间设置O形密封圈(3)；所述的中心管(1)与组合柱塞组件接触的部位制作传压槽(7)；其特征在于：所述的活塞环(6)内壁上制作环形槽，所述的环形槽内安装O形密封圈(3)；所述的开口槽(6-1)沿活塞环圆周方向呈开渐线形槽口。

2.根据权利要求1所述的油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，其特征在于：所述的开口槽(6-1)的外端部为扇形槽口(6-2)。

3.根据权利要求1所述的油田柱塞抽油泵用活塞环带有异形开口槽的动密封柱塞，其特征在于：所述的相邻两只活塞环(6)上的开口槽(6-1)圆周方向错位180度。