CN105089541B - 自动补偿式无间隙井口密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了自动补偿式无间隙井口密封装置，自动补偿式无间隙井口密封装置包括：多个第一分瓣式密封环；一级密封盒，具有锥形内侧壁，所述一级密封盒套设在所述多个第一分瓣式密封环之外；多个第二分瓣式密封环，位于所述多个第一分瓣式密封环之下；二级密封盒，具有倒锥形内侧壁，所述二级密封盒的内侧壁与多个第二分瓣式密封环形成的倒锥台形的形状吻合，所述二级密封盒套设在所述多个第二分瓣式密封环之外；连接体，外环套设在所述一级密封盒与所述二级密封盒之外。本发明密封性能好，无漏失，无污染，无安全隐患，周期内不用更换任何物件，可以保证油井连续正常安全生产。

Description

自动补偿式无间隙井口密封装置

技术领域

本发明涉及采油领域，具体涉及地面防喷技术，尤其是一种自动补偿式无间隙井口密封装置。

背景技术

目前采油井上主要采用加盘根的方式对抽油杆密封，密封不严，井口漏失，是影响安全、环保、生产的一个主要问题，盘根损坏，不仅污染井口，增加工作量，停抽加盘根，还耽误生产，特别是出砂井，停抽后极易造成油井砂卡、停产。严重的需要上作业解卡，增加作业费用，影响油井产量。

综上所述，现有技术中存在以下问题：目前还没有工作周期内不加盘根就能使油井连续运行的方式。

发明内容

本发明提供一种自动补偿式无间隙井口密封装置，以解决工作周期内不加盘根就不能使油井连续运行的问题。

为此，本发明提出一种自动补偿式无间隙井口密封装置，用于密封抽油杆，所述自动补偿式无间隙井口密封装置包括：

多个第一分瓣式密封环，依次从上至下分层叠加形成锥台形套设在所述抽油杆上，每个第一分瓣式密封环外都套设有第一收紧弹簧，其中，下方的第一分瓣式密封环的直径大于上方的第一分瓣式密封环的直径；

一级密封盒，具有锥形内侧壁，所述一级密封盒的内侧壁与多个第一分瓣式密封环形成的锥台形的形状吻合，所述一级密封盒套设在所述多个第一分瓣式密封环之外；

多个第二分瓣式密封环，位于所述多个第一分瓣式密封环之下，所述多个第二分瓣式密封环依次从上至下分层叠加形成倒锥台形套设在所述抽油杆上，每个第二分瓣式密封环外都套设有第二收紧弹簧，其中，下方的第二分瓣式密封环的直径小于上方的第二分瓣式密封环的直径；

二级密封盒，具有倒锥形内侧壁，所述二级密封盒的内侧壁与多个第二分瓣式密封环形成的倒锥台形的形状吻合，所述二级密封盒套设在所述多个第二分瓣式密封环之外；

连接体，位于最下方的第一分瓣式密封环与最上方的第二分瓣式密封环之间；所述连接体为套环式结构，所述连接体的内环套设在所述抽油杆上，所述连接体的外环套设在所述一级密封盒与所述二级密封盒之外。

进一步地，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：密封垫，设置在所述一级密封盒与所述连接体之间，并且所述密封垫设在所述抽油杆上。

进一步地，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：压盖，覆盖并密封在所述一级密封盒的顶部。

进一步地，所述一级密封盒包括：套筒形的锁紧压环，以及套设在所述锁紧压环之外的一级密封盒的外壳，所述锁紧压环的内侧壁为锥台形。

进一步地，所述一级密封盒的外壳为圆筒形。

进一步地，所述二级密封盒包括：顶部的密封段和顶部之下的连接段，所述密封段的外径大于连接段的外径，所述密封段的外径与所述一级密封盒的外壳的外径相等。

进一步地，各所述第一分瓣式密封环为三瓣式密封环，各所述第一分瓣式密封环的开口分布均匀，每一层的开口都相互错开。

进一步地，所述一级密封盒中装有密封填料。

本发明中，抽油杆向上运行，一级密封盒内的第一分瓣式密封环与抽油杆产生摩擦，有一个向上运行的趋势，产生向上的力，这时一级密封盒内部设具有一个向下的喇叭口形状(锥形内侧壁)，产生一个反向力，使第一分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。抽油杆下行，二级密封盒内的第二分瓣式密封环起到同样的作用，产生一个反向力，使第二分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。

这样，本发明中，井口内密封环与抽油杆无间隙密封，磨损时时补偿，只需检泵周期更换一次即可，密封性能好，无漏失，周期内不用更换任何物件，对于油井的井口，起到很好的密封作用，实现井口无漏油现象发生，保证油井连续正常安全生产。

附图说明

图1为本发明实施例的自动补偿式无间隙井口密封装置的剖视结构示意图；

图2为第一分瓣式密封环的密封结构示意图。

附图标号说明：

1、压盖；2、一级密封盒；3、锁紧压环；4、第一分瓣式密封环；5、收紧弹簧；6密封垫；7、二级锁紧压盖；8、第二分瓣式密封环；9、二级密封盒10、抽油杆20、一级密封盒的外壳91、密封段92、连接段

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图1所示，本发明实施例的自动补偿式无间隙井口密封装置，用于密封抽油杆10，所述自动补偿式无间隙井口密封装置包括：

多个第一分瓣式密封环4，依次从上至下分层叠加形成锥台形或塔形套设在所述抽油杆10上，每个第一分瓣式密封环外都套设有第一收紧弹簧5，其中，下方的第一分瓣式密封环的直径大于上方的第一分瓣式密封环的直径；

一级密封盒2，具有锥形内侧壁，所述一级密封盒的内侧壁与多个第一分瓣式密封环形成的锥台形的形状吻合，所述一级密封盒2套设在所述多个第一分瓣式密封环4之外，压紧多个第一分瓣式密封环4；

多个第二分瓣式密封环8，位于所述多个第一分瓣式密封环4之下，所述多个第二分瓣式密封环8依次从上至下分层叠加形成倒锥台形或倒塔形套设在所述抽油杆10上，每个第二分瓣式密封环8外都套设有第二收紧弹簧，其中，下方的第二分瓣式密封环的直径小于上方的第二分瓣式密封环的直径；

二级密封盒9，具有倒锥形内侧壁，所述二级密封盒9的内侧壁与多个第二分瓣式密封环8形成的倒锥台形的形状吻合，所述二级密封盒套9设在所述多个第二分瓣式密封环8之外，压紧多个第二分瓣式密封环8；

连接体7，位于最下方的第一分瓣式密封环4与最上方的第二分瓣式密封环8之间；所述连接体7为套环式结构，所述连接体的内环套设在所述抽油杆10上，所述连接体的外环套设在所述一级密封盒2与所述二级密封盒9之外，连接所述一级密封盒2与所述二级密封盒9。

抽油杆向上运行，一级密封盒内的第一分瓣式密封环与抽油杆产生摩擦，有一个向上运行的趋势，产生向上的力，这时一级密封盒内部设具有一个向下的喇叭口形状(锥形内侧壁)，产生一个反向力，使第一分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。抽油杆下行，二级密封盒内的第二分瓣式密封环起到同样的作用，产生一个反向力，使第二分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。

进一步地，如图1所示，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：密封垫6，设置在所述一级密封盒2与所述连接体7之间，并且所述密封垫2设在所述抽油杆10上。密封垫6可以密封一级密封盒2、以及抽油杆10，起到横向密封，防止横向漏失的作用。

进一步地，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：压盖1，覆盖并密封在所述一级密封盒2的顶部，密封和压紧一级密封盒。

进一步地，所述一级密封盒2包括：套筒形的锁紧压环3，以及套设在所述锁紧压环之外的一级密封盒的外壳20，压盖1例如压紧在锁紧压环3的顶部，对锁紧压环3压实，所述锁紧压环3的内侧壁为锥台形，与多个第一分瓣式密封环形成的锥台形的形状吻合，对第一分瓣式密封环向下压促使密封环收紧。

进一步地，所述一级密封盒的外壳20为圆筒形，便于制作和安装。

进一步地，所述二级密封盒9包括：顶部的密封段91和顶部之下的连接段92，所述密封段91的外径大于连接段92的外径，多个第二分瓣式密封环，位于所述密封段91中，连接段92起到连接或定位作用，所述密封段91的外径与所述一级密封盒的外20壳的外径相等。这样，便于连接体将抽油杆上下连个密封盒连接并密封起来。

进一步地，如图2所示，各所述第一分瓣式密封环4为三瓣式密封环，各所述第一分瓣式密封环的开口分布均匀，每一层的开口都相互错开，以实现向内收紧无间隙密封抽油杆。同理，多个第二分瓣式密封环也为三瓣式密封环，各第二分瓣式密封环的开口分布均匀，每一层的开口都相互错开。这样，便于安装，便于实现分瓣式密封环的密封。

进一步地，所述一级密封盒2中装有密封填料，例如为沥青，以促进密封。同理二级密封盒9中也盛装密封填料，以加强密封效果。

本发明的安装如下：

1、将以上工具配件加工好待用。

2、安装二级密封盒9。

3、将第二分瓣式密封环8安装在二级密封盒9内，第二分瓣式密封环的三个开口分布要均匀，每一层开口都要相互错开，每层面都要涂抹机油。

4、安装连接体7，压紧第二分瓣式密封环8。

5、安装密封垫6。

6、将第一分瓣式密封环4安装在一级密封盒2内，第一分瓣式密封环4的三个开口分布要均匀，每一层开口都要相互错开，每层面都要涂抹机油。

7、安装一级密封盒2。

8、安装锁紧压环3。

9、安装顶部的密封垫安装到锁紧压环之上。

10、安装压盖1，上紧促使锁紧压环3把第一分瓣式密封环4压实。

本发明的工作过程如下：

抽油杆向上运行，一级密封盒内的第一分瓣式密封环与抽油杆产生摩擦，有一个向上运行的趋势，产生向上的力，这时一级密封盒内部设具有一个向下的喇叭口形状(锥形内侧壁)，产生一个反向力，使第一分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。抽油杆下行，二级密封盒内的第二分瓣式密封环起到同样的作用，产生一个反向力，使第二分瓣式密封环向内收紧被压缩，紧紧环抱住抽油杆，自动产生密封，使井口不渗不漏。

本发明密封性能好，无漏失，无污染，无安全隐患，周期内不用更换任何物件，可以保证油井连续正常安全生产。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种自动补偿式无间隙井口密封装置，用于密封抽油杆，其特征在于，所述自动补偿式无间隙井口密封装置包括：

多个第一分瓣式密封环，依次从上至下分层叠加形成锥台形套设在所述抽油杆上，每个第一分瓣式密封环外都套设有第一收紧弹簧，其中，下方的第一分瓣式密封环的直径大于上方的第一分瓣式密封环的直径；

一级密封盒，具有锥形内侧壁，所述一级密封盒的内侧壁与多个第一分瓣式密封环形成的锥台形的形状吻合，所述一级密封盒套设在所述多个第一分瓣式密封环之外；

多个第二分瓣式密封环，位于所述多个第一分瓣式密封环之下，所述多个第二分瓣式密封环依次从上至下分层叠加形成倒锥台形套设在所述抽油杆上，每个第二分瓣式密封环外都套设有第二收紧弹簧，其中，下方的第二分瓣式密封环的直径小于上方的第二分瓣式密封环的直径；

二级密封盒，具有倒锥形内侧壁，所述二级密封盒的内侧壁与多个第二分瓣式密封环形成的倒锥台形的形状吻合，所述二级密封盒套设在所述多个第二分瓣式密封环之外；

连接体，位于最下方的第一分瓣式密封环与最上方的第二分瓣式密封环之间；所述连接体为套环式结构，所述连接体的内环套设在所述抽油杆上，所述连接体的外环套设在所述一级密封盒与所述二级密封盒之外；

所述一级密封盒包括：套筒形的锁紧压环，以及套设在所述锁紧压环之外的一级密封盒的外壳，所述锁紧压环的内侧壁为锥台形。

2.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：密封垫，设置在所述一级密封盒与所述连接体之间，并且所述密封垫设在所述抽油杆上。

3.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，所述自动补偿式无间隙井口密封装置还包括：压盖，覆盖并密封在所述一级密封盒的顶部。

4.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，所述一级密封盒的外壳为圆筒形。

5.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，所述二级密封盒包括：顶部的密封段和顶部之下的连接段，所述密封段的外径大于连接段的外径，所述密封段的外径与所述一级密封盒的外壳的外径相等。

6.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，各所述第一分瓣式密封环为三瓣式密封环，各所述第一分瓣式密封环的开口分布均匀，每一层的开口都相互错开。

7.如权利要求1所述的自动补偿式无间隙井口密封装置，其特征在于，所述一级密封盒中装有密封填料。