CN105464613A - 井口液压密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种井口液压密封装置，用于密封有杆泵的抽油杆，所述井口液压密封装置包括：盘根室，设置在油井的井口上；密封盘根，设置在盘根室内；传动装置，连接所述密封盘根；驱动装置，连接所述传动装置。本发明可以在一定距离内较便捷实现远程封井，能够快速有效完成紧急情况封井。本发明还可做为更换井口光杆密封盘根时的二级密封，提高操作时的安全性和工作效率。

Description

井口液压密封装置

技术领域

本发明涉及石油热采领域，具体涉及针对高温高压有杆泵采油井口的防喷控制，尤其是一种井口液压密封装置。

背景技术

SAGD(蒸汽辅助重力泄油)已经在稠油热采方面取得了很好的应用效果。这种开发方式需要向地层中持续地注入蒸汽，形成稳定的蒸汽腔。底层内蒸汽腔温度约250℃，压力约4MPa，地表采油井口产出液温度约180℃，压力约1MPa，属于高温高压。目前此类油藏多采用有杆泵举升系统，且由于开发的逐步深入，也加大了大排量井下抽油泵的研发，进一步增加了抽油杆的举升载荷，也加剧了抽油杆发生断脱而产生井喷的风险几率。

目前，国内相关设备多需要依靠手动在井口采油树进行封井。若不幸发生井喷，还需要工人在如此近距离进行封井操作，风险较高。

综上所述，现有技术中存在以下问题：井口采油树进行封井时，需要操纵人员到井口操作，不安全。

发明内容

本发明提供一种井口液压密封装置，以解决井口采油树进行封井时，操纵人员到井口操作，不安全的问题。

为此，本发明提出一种井口液压密封装置，用于密封有杆泵的抽油杆，所述井口液压密封装置包括：

盘根室，设置在油井的井口上；

密封盘根，设置在盘根室内；

传动装置，连接所述密封盘根；

驱动装置，连接所述传动装置。

进一步地，所述传动装置包括：活塞室和设置在活塞室中的活塞。

进一步地，所述驱动装置为液压泵站，所述活塞室与所述液压泵站通过液压胶管连接。

进一步地，所述密封盘根包括：并联的全封盘根和半封盘根，所述活塞室包括：独立设置的第一活塞室和第二活塞室，所述第一活塞室中设有第一活塞，所述第二活塞室中设有第二活塞，所述第一活塞连接全封盘根，所述第二活塞连接半封盘根。

进一步地，所述全封盘根包括：左全封盘根和右全封盘根，所述左全封盘根和右全封盘根关于抽油杆对称设置。

进一步地，所述半封盘根包括：左半封盘根和右半封盘根，所述左半封盘根和右半封盘根关于抽油杆对称设置。

进一步地，所述井口液压密封装置还包括：用于更换抽油杆密封盘根时，对所述抽油杆进行二级密封的光杆密封盘根筒，所述光杆密封盘根筒位于所述盘根室的上方并套设在所述抽油杆之外；

所述光杆密封盘根筒与所述抽油杆之间具有环形通道，所述井口液压密封装置还包括：设置在所述光杆密封盘根筒的侧向并且连接所述环形通道的泄压阀。

进一步地，所述左全封盘根和右全封盘根的密封端面为平齐的。

进一步地，所述左半封盘根和右半封盘根的密封端面为与抽油杆相贯的曲面。

进一步地，所述活塞的运动方向垂直抽油杆的长度方向。

本发明中，密封盘根通过传动装置被驱动装置驱动，因而，可以在距离井口较远的地方操纵密封盘根密封井口，这样，操纵过程能够远离井口的危险区域，解决了操纵人员到井口操作不安全的问题。

进而，本发明可做为更换井口光杆密封盘根时的二级密封，提高操作时的安全性和工作效率。

附图说明

图1为本发明的井口液压密封装置的整体结构示意图。

附图标号说明：

1井口2抽油杆3第一活塞4第二活塞5驱动装置6液压胶管7第一活塞室8第二活塞室9盘根室10全封盘根11半封盘根12泄压针型阀13光杆密封盘根筒

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。

为此，本发明提出一种井口液压密封装置，用于密封有杆泵的抽油杆2，如图1所示，所述井口液压密封装置包括：

盘根室9，也称为密封室，设置在油井的井口1上；

密封盘根，也称为密封总成，或密封盘，设置在盘根室内9，抽油杆2穿过盘根室内9，通过密封盘根在盘根室内的移动，可以实现密封或封堵抽油杆2，实现井口的密封，密封盘根可以采用橡胶和金属组合结构，在金属上覆盖橡胶，既保证强度，又保证密封性能；其中，盘根室和盘根室可以参照现有的盘根密封技术；

传动装置，连接所述密封盘根；

驱动装置5，连接所述传动装置。

密封盘根通过传动装置被驱动装置驱动，因而，可以在距离井口较远的地方操纵密封盘根密封井口，这样，操纵过程能够远离井口的危险区域，解决了操纵人员到井口操作不安全的问题。

进一步地，所述传动装置包括：活塞室和设置在活塞室中的活塞。通过活塞传动，可以增加密封动作的稳定性，保证密封动作的速度。

进一步地，所述驱动装置5为液压泵站，这样，可以快速稳定的实现驱动，能够为密封抽油杆提高较大的驱动力。完成封井口的驱动装置，由泵站提供动力，液压泵站内有液压泵，液压泵电机，液压油箱，控制电源和压力表等，主要功能是建立液压系统压力，为井口密封部件提供动力，液压泵站5可以在2～8MPa范围内调节输出压力，一般工作压力在4～8MPa。泵站可以采用叶片泵，可调节输出的压力的大小，并具有根据所设定的压力值自动稳压的功能。

进一步地，所述密封盘根包括：并联的全封盘根10和半封盘根11，所述活塞室包括：独立设置的第一活塞室7和第二活塞室8，所述第一活塞室7中设有第一活塞3，所述第二活塞室8中设有第二活塞4，所述第一活塞3连接全封盘根10，所述第二活塞4连接半封盘根11。全封盘根10抽油杆完全落入井底的情况，半封盘根11用于抽油杆没有完全落入井底，有一部分外露的情况。全封盘根10和半封盘根11这两部分有独立的液压油路，可以独立运行。通过并联的设置，可以分别独立的处理不同的情况，适应实际的工况。

进一步地，所述全封盘根10包括：左全封盘根和右全封盘根，所述左全封盘根和右全封盘根关于抽油杆对称设置。这样，左全封盘根和右全封盘根可以左右合拢，密封住抽油杆上方的空间，从而实现对井口的密封。

进一步地，所述半封盘根11包括：左半封盘根和右半封盘根，所述左半封盘根和右半封盘根关于抽油杆对称设置。这样，左半封盘根和右半封盘根，可以左右合拢，将断裂的抽油杆抱住，实现对井口的密封。

进一步地，所述活塞室与所述液压泵站通过液压胶管6连接，以实现液压的输送和循环。

进一步地，所述左全封盘根和右全封盘根的密封端面为平齐的。这样，左全封盘根和右全封盘根的密封端面可以左右合拢，紧密的抵靠在一起，密封住抽油杆上方的空间。

进一步地，所述左半封盘根和右半封盘根的密封端面为与抽油杆2相贯的曲面，或者为圆弧曲面，将断裂的抽油杆抱住，实现密封。

进一步地，所述活塞的运动方向垂直抽油杆2的长度方向。这样，密封盘根的移动速度较快。

进一步地，所述井口液压密封装置还包括：用于更换抽油杆密封盘根时，对所述抽油杆进行二级密封的光杆密封盘根筒13，所述光杆密封盘根筒13位于所述盘根室9之外，并且位于所述盘根室9的上方，并套设在所述抽油杆2之外，内部用于安装井口光杆的密封盘根；光杆密封盘根筒13与所述抽油杆2之间具有密封套，因此，光杆密封盘根筒13与所述抽油杆2之间为活动密封或活动连接。

所述光杆密封盘根筒13与所述抽油杆2之间具有环形通道，所述井口液压密封装置还包括：设置在所述光杆密封盘根筒的侧向并且连接所述环形通道的泄压阀。

这样，井口液压密封装置具备井口更换光杆密封盘根时的二级密封功能，可以作为更换光杆密封盘根所必需的二级密封使用，并由于采用液压动力，密封效果好，也可以提高更换光杆密封盘根时的工作效率。

另外，光杆密封盘根筒13的上方设有泄压阀，泄压阀例如为泄压针型阀12，主要用于更换光杆密封盘根时泄压和检验，提高操作安全性。例如，在使用封井器作为二级密封时，“半封”已抱紧光杆完成密封，但是封井器内部半封盘根可能会在之前的使用中产生磨损，造成密封不牢靠，并在更换光杆密封盘根操作时发生油汽喷出，存在安全隐患。以上隐患在更换光杆密封盘根操作之前是无法依靠外观观察发现的。本发明自带的泄压针型阀，安装在封井器和光杆密封盘根之间，可以依靠作业前防压来检测这类隐患。本发明的井口液压密封装置安装在井口1上，抽油杆2从井口1中穿过。当需要进行封井时，依据抽油杆是否有露头，选择全封或者半封。首先，接通液压泵站电源，开启液压油控制阀门，液压系统压力将很快建立，液压泵站与井口密封器(密封盘根)由液压胶管6连接；随后，液压油会驱动第一活塞室7内第一活塞8向抽油杆2方向运动，而各活塞是与盘根室9内的密封盘根(分为全封盘根10和半封盘根11)硬性连接在一起，全封盘根10和半封盘根11可随相应的活塞一同运动；最后，由盘根在盘根室完成封井(或抱住光杆完成封井)。

本发明采用液压驱动，并且预设了两种抽油杆断脱情况，进行了有针对性的设计，可以在一定距离内较便捷实现远程封井，能够快速有效完成紧急情况封井。本发明可以用于作为更换井口光杆密封盘根时的二级密封，提操作时的安全性和工作效率。

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 (10)

1.一种井口液压密封装置，用于密封有杆泵的抽油杆，其特征在于，所述井口液压密封装置包括：

盘根室，设置在油井的井口上；

密封盘根，设置在盘根室内；

传动装置，连接所述密封盘根；

驱动装置，连接所述传动装置。

2.如权利要求1所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述传动装置包括：活塞室和设置在活塞室中的活塞。

3.如权利要求2所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述驱动装置为液压泵站，所述活塞室与所述液压泵站通过液压胶管连接。

4.如权利要求2所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述密封盘根包括：并联的全封盘根和半封盘根，所述活塞室包括：独立设置的第一活塞室和第二活塞室，所述第一活塞室中设有第一活塞，所述第二活塞室中设有第二活塞，所述第一活塞连接全封盘根，所述第二活塞连接半封盘根。

5.如权利要求4所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述全封盘根包括：左全封盘根和右全封盘根，所述左全封盘根和右全封盘根关于抽油杆对称设置。

6.如权利要求4所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述半封盘根包括：左半封盘根和右半封盘根，所述左半封盘根和右半封盘根关于抽油杆对称设置。

7.如权利要求3所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述井口液压密封装置还包括：用于更换抽油杆密封盘根时，对所述抽油杆进行二级密封的光杆密封盘根筒，所述光杆密封盘根筒位于所述盘根室的上方并套设在所述抽油杆之外；

所述光杆密封盘根筒与所述抽油杆之间具有环形通道，所述井口液压密封装置还包括：设置在所述光杆密封盘根筒的侧向并且连接所述环形通道的泄压阀。

8.如权利要求5所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述左全封盘根和右全封盘根的密封端面为平齐的。

9.如权利要求6所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述左半封盘根和右半封盘根的密封端面为与抽油杆相贯的曲面。

10.如权利要求2所述的井口液压密封装置，其特征在于，所述活塞的运动方向垂直抽油杆的长度方向。