CN106930721A - 一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械采油领域，具体涉及一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置。液压缸泄压，可实现自动关井；液压缸无杆腔进液，可实现高压关井。高温密封橡胶筒4与微型液压缸组6及附件组装成密封主体模块，通过螺栓连接安装在密封装置支撑外筒体2中，两端接箍短接焊接封装。初始状态下，液压缸有杆腔进液，将高强压缩弹簧7压缩到收缩极限位置，保压、组装、封装。当油井需要关井作业时，液压缸泄压，活塞杆在缸内高强压缩弹簧7的作用下，推动高温密封橡胶筒4沿着导向套3密封住杆管环空，实现自动关井；当出现高压井喷等高压危险状况，可向液压缸无杆腔进液，在弹簧力和液压推力的共同作用下，安全可靠密封杆管环空，实现快速关井。
Description
技术领域
本发明属于机械采油领域，具体涉及一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，其可以实现高温下有杆采油杆管环空密封。液压缸泄压，可实现自动关井；液压缸无杆腔进液，可实现高压关井。
背景技术
目前油井密封主要采用井口密封方式，有机械式和液压式井口密封装置，机械式密封装置结构简单、经久耐用，液压式密封装置操作方便。油井井口是开放空间，有利于密封装置的结构设计；而抽油杆与油管之间的环空狭小，目前还没有出现相关的抽油杆-油管环空密封装置。
随着原油开发的逐渐深入，地层原始压力不断下降，人工举升采油已经逐渐成为海上主要的采油方式，海上采油多采用潜油电泵作为主要的举升设备。潜油电泵机组耐温较低及结构因素限制了稠油热采工艺和温度的选择；对于超过稳产期的海上油井，其产液量已经下降到潜油电泵的合理运行区间之下。因此，海上油田开始尝试陆地油田的三抽人工举升方式(指由抽油机-抽油杆-抽油泵组成的人工举升系统)，来解决困扰海上油田开采的诸多问题，但保证油井安全及海上平台安全是前提。
对于极端天气，海上需要关井、停井作业，平台工人撤离海洋平台，为防止平台倾覆，海上油井密封必须采用井下密封方式，因此需要研究一种有杆泵采油抽油杆-油管之间的杆管密封装置。
发明内容
为实现高温高压下抽油杆-油管环空密封，本发明提供一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置。液压缸泄压，可实现自动关井；液压缸无杆腔进液，可实现高压关井。
本发明的有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，包括支撑外筒体(2)，导向套(3)，高温密封橡胶筒(4)，微型液压缸组(6)，高强压缩弹簧(7)，标准锥管内螺纹接箍短接(1)，标准锥管外螺纹接箍短接(8)。高温密封橡胶筒(4)与微型液压缸组(6)及附件组装成密封主体模块，通过螺栓连接安装在密封装置支撑外筒体(2)中，导向套(3)安装到位，两端接箍短接焊接封装。整体密封装置可以实现抽油杆-油管环空的高温高压密封，保护油井安全。
本发明具有的优点和效果：
1、采用高温密封材料，实现高温密封，可适用稠油热采井；
2、采用模块化设计，安装、更换、维修方便；
3、可密封油、水、泥浆等介质；
4、采用高强压缩弹簧实现自动密封，采用液压组合模式实现高压密封。
附图说明
图1为有杆采油抽油杆-油管环空密封装置工位图；
(附图1标记：1-标准锥管内螺纹接箍，2-密封装置主体，3-标准锥管外螺纹接箍，4-抽油杆)
图2为有杆采油抽油杆-油管环空密封装置内部结构图；
(附图2标记：1-标准锥管内螺纹接箍短接，2-支撑外筒体，3-导向套，4-高温密封橡胶筒，5-抽油杆，6-微型液压缸组，7-高强压缩弹簧，8-标准锥管外螺纹接箍短接)
图3为密封主体模块结构图；
图4为导向套结构图。
具体实施方式
下面结合附图1～4，对本发明的具体实施方式进行详细说明：
结合附图1～4，有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，包括支撑外筒体(2)，导向套(3)，高温密封橡胶筒(4)，微型液压缸组(6)，高强压缩弹簧(7)，标准锥管内螺纹接箍短接(1)，标准锥管外螺纹接箍短接(8)。高温密封橡胶筒(4)与微型液压缸组(6)及附件组装成密封主体模块，通过螺栓连接安装在密封装置支撑外筒体(2)中，导向套(3)安装到位，两端接箍短接焊接封装。
有杆采油抽油杆-油管环空密封装置内径与配套油管内径相同，两端接箍短接采用标准的接箍结构尺寸，整体密封装置作为油管的一段下入井中，入井深度100m左右。
结合附图2～3，密封主体模块中的液压缸有杆腔进液，活塞杆回缩，同时压缩内置弹簧至极限位置。油井正常作业时，液压缸有杆腔保压，抽油杆与油管之间环空通畅。
结合附图2～3，油井需要关井时，有杆腔泄压，活塞杆在压缩弹簧的作用下快速弹出，高温密封橡胶筒沿着导向套进入杆管环空，高温密封橡胶筒在推力及导向套的挤压下密封住杆管环空。当出现井压过大等极端状况时，液压缸的无杆腔进液，在弹簧力和液压推力的共同作用下，可实现高压关井。
结合附图1～4，有杆腔进液，无杆腔泄压，可以方便、快捷地打开密封通道，恢复油井正常作业。本发明的有杆采油抽油杆-油管环空密封装置能够实现高温高压关井，能应用于常规油井作业，也适用于稠油热采井作业。
Claims (5)
1.一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，包括支撑外筒体(2)，导向套(3)，高温密封橡胶筒(4)，微型液压缸组(6)，高强压缩弹簧(7)，标准锥管内螺纹接箍短接(1)，标准锥管外螺纹接箍短接(8)。其特征在于：液压缸泄压，可实现自动关井；液压缸无杆腔进液，可实现高压关井。
2.根据权利要求1所述的一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，高温密封橡胶筒(4)与微型液压缸组(6)及附件组装成密封主体模块。其特征在于：密封主体模块化结构，基于不同油管和抽油杆规格可实现系列化产品。
3.根据权利要求1-2所述的一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，其特征在于，采用高温密封橡胶可承受350～400℃的井底温度，该密封装置可适用于稠油热采井。
4.根据权利要求1-2所述的一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，其特征在于，密封主体模块中周向均布了4个微型液压缸，每个缸体无杆腔内均内置了高强压缩弹簧，弹簧最大推力大于3000N。
5.根据权利要求1-4所述的一种有杆采油抽油杆-油管环空密封装置，其特征在于，液压缸无杆腔进液，液压推力与弹簧最大推力之和大于10000N。
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