CN105443069A - 多功能井口密封防喷盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能井口密封防喷盒，其包括从上至下依次连接的并可供抽油机光杆插入的上填料箱、下填料箱、主体管柱及下连接体，在上填料箱内设置上盘根并安装盘根压盖，在下填料箱内设置下盘根，在主体管柱内同轴固定安装阀球座体，在该阀球座体下的主体管柱中部十字交叉设置有阀球机构，该阀球机构包括轴筒、滑动柱塞、光杆座及轴筒端盖，在轴筒内安装滑动柱塞，滑动柱塞与轴筒的一端设置水平柱塞弹簧，在滑动柱塞端部的阀球座内设置阀球，阀球底部与阀球座之间设置有纵向阀球弹簧，在滑动柱塞的外端部固定设置光杆座。本发明有效解决了抽油机光杆断脱、油井偏磨、驴头与井口不对中、相应的光杆使用寿命短等问题。

Description

多功能井口密封防喷盒

技术领域

本发明属于采油装置的井口密封装置，特别是一种多功能井口密封防喷盒。

背景技术

抽油杆防喷装置是油田油井在修井作业、提升抽油杆过程中防止地层高压气夹带原油和水可能形成的井涌和井喷的发生，安装在井口的安全组合式密封装置。目前，由于抽油机光杆断脱、油井偏磨、驴头与井口不对中、相应的光杆使用寿命短、间歇性出油导致的干磨、高含水井等问题，均会导致井口的油气外溢。现有的密封装置结构较为复杂，如采用液压原理控制闸板关闭等，存在结构复杂，不易操控的问题；而且，其使用寿命短，密封填料更换过程麻烦；且针对上述诸多问题无法提供解决办法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防止由于抽油机光杆断脱、油井偏磨、井口不对中等造成油气外溢的多功能井口密封防喷盒。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：包括从上至下依次连接的并可供抽油机光杆插入的上填料箱、下填料箱、主体管柱及下连接体，在上填料箱内设置上盘根并安装盘根压盖，在下填料箱内设置下盘根，在主体管柱内同轴固定安装阀球座体，在该阀球座体下的主体管柱中部十字交叉设置有阀球机构，该阀球机构包括轴筒、滑动柱塞、光杆座及轴筒端盖，在轴筒内安装滑动柱塞，滑动柱塞与轴筒的一端设置水平柱塞弹簧，在滑动柱塞端部的阀球座内设置阀球，阀球底部与阀球座之间设置有纵向阀球弹簧，在滑动柱塞的外端部固定设置光杆座。

而且，所述的阀球机构的轴筒底部固装有一销轴，该销轴深入轴筒内的一端嵌入至所述滑动柱塞下部所制的键槽内。

而且，所述的轴筒外设置有滑动柱塞的初始定位机构，该初始定位机构由止动定位销座、定位螺母及止动定位销构成，止动定位销座固装在轴筒的外壁，止动定位销通过定位螺母安装伸入轴筒内并顶触于滑动柱塞外壁。

而且，所述的主体管柱与下填料箱之间通过固定螺套进行连接，且主体管柱、下填料箱与固定螺套之间均为螺纹连接，且为反向螺纹连接；下填料箱的上端部制有下压所述下盘根的压环，下填料箱的下端部与主体管柱上端部之间留有下压空间。

而且，在下填料箱的外壁同轴固装旋转螺母，该旋转螺母与下填料箱外壁之间采用拨动顶丝进行径向随动安装。

而且，所述的下连接体为偏心下连接体，该偏心下连接体与主体管柱的下端部为中轴线偏心连接，偏心下连接体与主体管柱下端部之间通过定位螺丝定位，偏心下连接体的内壁与主体管柱下端部的外壁之间设置有至少一圈定位滚珠，在偏心下连接体上设置有封堵定位滚珠的丝堵。

而且，所述的上填料箱上端部还安装有压帽，该压帽下部与盘根压盖之间设置有碟簧。

本发明的优点和有益效果为：

1、本多功能井口密封防喷盒，通过所设置的阀球机构，可实现当抽油机光杆断脱时，立即进行封堵，阀球在水平柱塞弹簧及纵向阀球弹簧的作用下，位移至阀球座体下部，对阀球座体进行密封，从而实现防喷作用。

2、本多功能井口密封防喷盒，轴筒底部固装有一销轴，该销轴深入轴筒内的一端嵌入至所述滑动柱塞下部所制的键槽内，对滑动柱塞的水平移动起到限位及导向作用，使其沿设定方向进行移动，避免出现因位置偏转造成阀球无法对中阀球座体的情况。

3、本多功能井口密封防喷盒，阀球机构设置有初始定位机构，采用初始定位机构将阀球机构的滑动柱塞位置锁定在非工作状态，待井口安装完毕准备开抽时松开初始定位机构的止动定位销，使耐磨光杆座与光杆接触。

4、本多功能井口密封防喷盒，具有上盘根更换功能，停井后反旋下填料箱外壁上所固定安装的旋转螺母，使下填料箱下移，并压紧下盘根，使下盘根与光杆起到临时密封的作用，卸开压帽，将旧的上盘根填料取出，加入新填料，加入新填料后，旋转上填料箱，使上盘根填料低于上填料箱上平面，将压帽上到底，并将上盘根压紧，松开下填料箱，开井即可。

5、本多功能井口密封防喷盒，可防止光杆与盘根的偏磨问题，当紧压帽时，上盘根与上填料箱同时旋转，使盘根偏磨位置转动一定角度，避免了长时间偏磨同一方位，延长了装置使用寿命和提高了生产效率。

6、本多功能井口密封防喷盒，可解决驴头与井口不对中问题：下连接体为偏心下连接体，该偏心下连接体与主体管柱的下端部为中轴线偏心连接，偏心下连接体与主体管柱下端部之间通过定位螺丝定位，当驴头与井口不对中时，只需松开该定位螺丝，然后转动调整主体管柱，使其整体的中心孔与井口对中，最后上紧此定位螺丝即可；偏心下连接体的内壁与主体管柱下端部的外壁之间设置有至少一圈定位滚珠，提高主体管柱与偏心下连接相互之间的转动平滑性。

7、本多功能井口密封防喷盒，可解决相应光杆使用寿命短问题：上填料箱上端部还安装有压帽，该压帽下部与盘根压盖之间设置有碟簧，在上填料箱的内壁制有纵向的多道刻槽，该碟簧压缩储能，使初始阶段的上盘根外壁能够嵌入上述上填料箱的内壁刻槽内，当光杆发生磨损后，上盘根向光杆方向释放，来补偿光杆被磨损后增加的漏失，从而增加了光杆的使用寿命，一般光杆使用的寿命可增加一倍。

8、本发明结构设计科学合理，有效解决了抽油机光杆断脱、油井偏磨、驴头与井口不对中、相应的光杆使用寿命短等问题，是一种具有较高创新性的多功能井口密封防喷盒。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(剖视图)；

图2为图1的A向视图；

附图标记说明：

光杆1、压帽2、碟簧3、盘根压盖4、压帽定位销5、上填料箱6、上盘根7、下填料箱8、下盘根9、垫环10、旋转螺母11、拨动顶丝12、固定螺套13、阀球座体14、主体管柱15、光杆座16、阀球17、纵向阀球弹簧18、滑动柱塞19、O型密封圈20、轴筒右螺母盖21、键槽22、弹簧芯轴23、水平柱塞弹簧24、销轴25、阀球座26、下连接体27、定位螺丝28、丝堵29、滚珠30、O型密封圈31、轴筒左端盖32、轴筒33、O型密封圈34、O型密封圈35、止动定位销座36、定位螺母37、止动定位销38、压环39、下压空间40。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种多功能井口密封防喷盒，其包括从上至下依次连接的并可供抽油机光杆1插入的上填料箱6、下填料箱8、主体管柱15及下连接体27，在上填料箱内设置上盘根7并安装盘根压盖4，在下填料箱内设置下盘根9，在主体管柱内同轴固定安装阀球座体14，下盘根的下端部与阀球座体的上端部之间设置有一垫环10。主体管柱与阀球座体之间设置有O型密封圈34，下盘根与阀球座体之间设置有O型密封圈35。

在该阀球座体下的主体管柱中部十字交叉设置有阀球机构，该阀球机构包括轴筒33、滑动柱塞19、光杆座16、轴筒左端盖32及轴筒右螺母盖21。在轴筒的一端安装轴筒左端盖，在轴筒另一端螺纹连接安装轴筒右螺母盖，轴筒左端盖、轴筒右螺母盖与轴筒之间设置有O型密封圈31、20。在轴筒内安装滑动柱塞，滑动柱塞的一端内部固定套装弹簧芯轴23，并在弹簧芯轴与滑动柱塞之间设置水平柱塞弹簧24，在滑动柱塞端部的阀球座26内设置阀球17，阀球底部与阀球座之间设置有纵向阀球弹簧18，在滑动柱塞的外端部固定设置光杆座16，光杆座具有包围于光杆外壁的圆弧面。

阀球机构的轴筒底部固装有一销轴25，该销轴深入轴筒内的一端嵌入至所述滑动柱塞下部所制的键槽22内。对滑动柱塞的水平移动起到限位及导向作用，使其沿设定方向进行移动，避免出现因位置偏转造成阀球无法对中阀球座体的情况

轴筒外设置有滑动柱塞的初始定位机构，该初始定位机构由止动定位销座36、定位螺母37及止动定位销38构成，止动定位销座固装在轴筒的外壁，止动定位销通过定位螺母安装伸入轴筒内并顶触于滑动柱塞外壁。采用初始定位机构将阀球机构的滑动柱塞位置锁定在非工作状态，待井口安装完毕准备开抽时松开初始定位机构的止动定位销，使耐磨光杆座与光杆接触。

主体管柱与下填料箱之间通过固定螺套13进行连接，且主体管柱、下填料箱与固定螺套之间均为螺纹连接，且为反向螺纹连接；下填料箱的上端部制有下压所述下盘根的压环39，下填料箱的下端部与主体管柱上端部之间留有下压空间40。

在下填料箱的外壁同轴固装旋转螺母11，该旋转螺母与下填料箱外壁之间采用拨动顶丝12进行径向随动安装。

下连接体为偏心下连接体，该偏心下连接体与主体管柱的下端部为中轴线偏心连接，偏心下连接体与主体管柱下端部之间通过定位螺丝28定位，偏心下连接体的内壁与主体管柱下端部的外壁之间设置有至少一圈定位滚珠30，在偏心下连接体上设置有封堵定位滚珠的丝堵29。

上填料箱上端部还安装有压帽2，该压帽下部与盘根压盖之间设置有碟簧3，压帽与盘根压盖之间通过压帽定位销5进行连接固定。

本多功能井口密封防喷盒的工作原理为：

1.防光杆断脱防喷功能：当抽油机光杆断脱时，立即进行封堵，阀球在水平柱塞弹簧及纵向阀球弹簧的作用下，位移至阀球座体下部，对阀球座体进行密封，从而实现防喷作用。

2.上盘根更换功能，停井后反旋下填料箱外壁上所固定安装的旋转螺母，使下填料箱下移，并压紧下盘根，使下盘根与光杆起到临时密封的作用，卸开压帽，将旧的上盘根填料取出，加入新填料，加入新填料后，旋转上填料箱，使上盘根填料低于上填料箱上平面，将压帽上到底，并将上盘根压紧，松开下填料箱，开井即可。

3.防止光杆与盘根的偏磨功能：当紧压帽时，上盘根与上填料箱同时旋转，使盘根偏磨位置转动一定角度，避免了长时间偏磨同一方位，延长了装置使用寿命和提高了生产效率。

4.驴头与井口不对中问题：下连接体为偏心下连接体，该偏心下连接体与主体管柱的下端部为中轴线偏心连接，偏心下连接体与主体管柱下端部之间通过定位螺丝定位，当驴头与井口不对中时，只需松开该定位螺丝，然后转动调整主体管柱，使其整体的中心孔与井口对中，最后上紧此定位螺丝即可；偏心下连接体的内壁与主体管柱下端部的外壁之间设置有至少一圈定位滚珠，提高主体管柱与偏心下连接相互之间的转动平滑性。

5.光杆使用寿命短问题：上填料箱上端部还安装有压帽，该压帽下部与盘根压盖之间设置有碟簧，在上填料箱的内壁制有纵向的多道刻槽，该碟簧压缩储能，使初始阶段的上盘根外壁能够嵌入上述上填料箱的内壁刻槽内，当光杆发生磨损后，上盘根向光杆方向释放，来补偿光杆被磨损后增加的漏失，从而延长了光杆的使用寿命，一般光杆使用的寿命可增加一倍。

6.间歇性出油导致的干磨问题：该上盘根及下盘根均采用耐烧盘根，此耐烧盘根使用寿命是常规盘根的十倍，一般可以使用2～3年，比一根新的光杆使用寿命还长，节省了财力，减少降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。

7.高含水井问题：上盘根及下盘根同样可以使用高含水盘根，此盘根可在油井含水≧99％的情况下使用。

尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：包括从上至下依次连接的并可供抽油机光杆插入的上填料箱、下填料箱、主体管柱及下连接体，在上填料箱内设置上盘根并安装盘根压盖，在下填料箱内设置下盘根，在主体管柱内同轴固定安装阀球座体，在该阀球座体下的主体管柱中部十字交叉设置有阀球机构，该阀球机构包括轴筒、滑动柱塞、光杆座及轴筒端盖，在轴筒内安装滑动柱塞，滑动柱塞与轴筒的一端设置水平柱塞弹簧，在滑动柱塞端部的阀球座内设置阀球，阀球底部与阀球座之间设置有纵向阀球弹簧，在滑动柱塞的外端部固定设置光杆座。

2.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：所述的阀球机构的轴筒底部固装有一销轴，该销轴深入轴筒内的一端嵌入至所述滑动柱塞下部所制的键槽内。

3.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：所述的轴筒外设置有滑动柱塞的初始定位机构，该初始定位机构由止动定位销座、定位螺母及止动定位销构成，止动定位销座固装在轴筒的外壁，止动定位销通过定位螺母安装伸入轴筒内并顶触于滑动柱塞外壁。

4.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：所述的主体管柱与下填料箱之间通过固定螺套进行连接，且主体管柱、下填料箱与固定螺套之间均为螺纹连接，且为反向螺纹连接；下填料箱的上端部制有下压所述下盘根的压环，下填料箱的下端部与主体管柱上端部之间留有下压空间。

5.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：在下填料箱的外壁同轴固装旋转螺母，该旋转螺母与下填料箱外壁之间采用拨动顶丝进行径向随动安装。

6.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：所述的下连接体为偏心下连接体，该偏心下连接体与主体管柱的下端部为中轴线偏心连接，偏心下连接体与主体管柱下端部之间通过定位螺丝定位，偏心下连接体的内壁与主体管柱下端部的外壁之间设置有至少一圈定位滚珠，在偏心下连接体上设置有封堵定位滚珠的丝堵。

7.根据权利要求1所述的一种多功能井口密封防喷盒，其特征在于：所述的上填料箱上端部还安装有压帽，该压帽下部与盘根压盖之间设置有碟簧，在上填料箱的内壁制有纵向的多道刻槽。