CN109209278A - 井口密封器及抽油设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井口密封器及抽油设备，涉及石油机械技术领域，井口密封器包括盘根盒、下盒盖和下接头；下接头上具有球形凹槽，盘根盒的底端具有球形结构，球形结构设置在球形凹槽内，下接头套设在球形结构和所述下盒盖上，且下接头与下盒盖固定，下盒盖的内壁和球形凹槽形成球形腔体，球形结构能够相对于球形腔体转动；盘根盒内设有盘根组件，盘根组件固定在盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且组件的内壁与抽油杆滑动配合。在抽油杆上下运动时，如果抽油杆发生晃动或倾斜，抽油杆会带动盘根盒同时晃动或倾斜，此时盘根盒能够相对于球形腔体转动，从而防止抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，降低抽油杆的磨损，提高寿命。

Description

井口密封器及抽油设备

技术领域

本发明涉及石油机械技术领域，尤其是涉及一种井口密封器，以及一种具有该井口密封器的抽油设备。

背景技术

有杆抽油井主要由有杆抽油设备来进行抽油，主要包括抽油机、井口装置、抽油杆和抽油泵。抽油泵设置于油井中，并且下到油井液面下一定深度；井口装置设置于地面，且与抽油泵连接；抽油机设置于地面；抽油杆穿过井口装置，两端分别与抽油机和抽油泵连接，抽油杆起连接抽油机与抽油泵，把抽油机的动力传递给抽油泵的作用，带动抽油泵中的活塞上下运动，从而将油从油井抽至地面，并通过井口装置将油排出。

井口密封器是井口装置中的重要组成部分，井口密封器的密封条件是密封面的接触压力大于流体的压力，因此密封面的接触压力对密封效果有显著影响。在有杆抽油装置中，井口密封器是故障率较高的环节，其性能的好坏直接影响地面设备的工作质量。

在工作过程中，抽油杆与井口密封器中的盘根相对滑动，抽油杆与盘根之间需要使用润滑油或者润滑润滑脂来润滑，以有利于抽油杆的平稳运动，并且减少磨损，延长使用寿命。但是，现有的井口密封器中盘根中通孔的方向是固定的，抽油杆上下移动时会产生晃动，这就造成抽油杆与盘根会产生一定角度的倾斜，抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，导致抽油杆较容易磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井口密封器，以解决现有技术中的抽油杆容易磨损的技术问题。

本发明提供的井口密封器，包括盘根盒、下盒盖和下接头；

所述下接头上具有球形凹槽，所述盘根盒的底端具有球形结构，所述球形结构设置在所述球形凹槽内，所述下接头套设在所述球形结构和所述下盒盖上，且所述下接头与所述下盒盖固定，所述下盒盖的内壁和所述球形凹槽形成球形腔体，所述球形结构能够相对于所述球形腔体转动；

所述盘根盒内设有盘根组件，所述盘根组件固定在所述盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且所述组件的内壁与抽油杆滑动配合。

进一步地，所述盘根组包括第一盘根层和第二盘根层；

所述第一盘根层和所述第二盘根层沿所述盘根盒的轴向间隔设置于所述盘根盒内，所述第一盘根层和所述第二盘根层的外壁分别与所述盘根盒的内壁固定，所述第一盘根层和所述第二盘根层的内壁分别与抽油杆滑动配合；

所述第一盘根层和所述第二盘根层之间具有润滑腔体，所述润滑腔体用于设置润滑油脂。

进一步地，所述盘根盒包括上盒体和下盒体；

所述下盒体的底端具有球形结构，所述上盒体固定套设在所述下盒体上；所述第一盘根层的外壁与所述下盒体的内壁固定，所述第二盘根层的外壁与所述上盒体的内壁固定；

所述第一盘根层和所述第二盘根层之间设有下格兰和套筒，所述下格兰的外壁分别与下盒体和上盒体的内壁抵接，所述套筒的外壁与所述上盒体的内壁抵接；所述第一盘根层、所述第二盘根层、所述下格兰和所述套筒之间形成润滑腔体。

进一步地，所述井口密封器还包括上格兰和上盖体；

所述上格兰设置在所述第二盘根层远离所述套筒的一侧，且所述上格兰的一端伸入所述上盒体，所述上盖体固定套设在所述上盒体上，以压紧所述上格兰。

进一步地，所述上盒体和所述下盒体通过螺栓连接；所述螺栓穿过所述上盒体并与所述下盒体连接。

进一步地，所述井口密封器还包括储油盒；

所述储油盒固定在所述盘根盒的顶端上，且所述储油盒与所述盘根盒连通，所述储油盒用于设置润滑油脂。

进一步地，所述井口密封器还包括气体平衡阀；

所述气体平衡阀的一端与所述润滑腔体连通，所述气体平衡阀的另一端与所述储油盒连通。

进一步地，所述井口密封器还包括齿轮和齿条；

所述齿轮和齿条均设置在所述上盒体与所述套筒之间，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条的延伸方向与所述上盒体的轴向平行，且所述齿条的一端与所述第二盘根层接触。

进一步地，所述上格兰的开口上设有扶正套。

本发明的目的还在于提供一种抽油设备，包括本发明所述的井口密封器。

本发明提供的井口密封器，包括盘根盒、下盒盖和下接头；所述下接头上具有球形凹槽，所述盘根盒的底端具有球形结构，所述球形结构设置在所述球形凹槽内，所述下接头套设在所述球形结构和所述下盒盖上，且所述下接头与所述下盒盖固定，所述下盒盖的内壁和所述球形凹槽形成球形腔体，所述球形结构能够相对于所述球形腔体转动；所述盘根盒内设有盘根组件，所述盘根组件固定在所述盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且所述组件的内壁与抽油杆滑动配合。抽油杆从盘根盒和盘根组件中间穿过，抽油杆上下运动可以将油井中的油抽至底面，盘根组件的内壁与抽油杆接触，可以阻止抽出的油继续沿抽油杆向上运动，同时，在抽油杆上下运动时，如果抽油杆发生晃动或倾斜，抽油杆会带动盘根盒同时晃动或倾斜，此时盘根盒能够相对于球形腔体转动，从而防止抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，降低抽油杆的磨损，提高寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的井口密封器的结构示意图。

图标：1－下接头；2－下盒盖；3－球形结构；4－下盒体；5－第一盘根层；6－上盒体；7－下格兰；8－套筒；9－扶正套；10－齿条；11－齿轮；12－第二盘根层；13－上格兰；14－上盖体；15－储油盒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种井口密封器及抽油设备，下面给出多个实施例对本发明提供的井口密封器及抽油设备进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的井口密封器，如图1所示，包括盘根盒、下盒盖2和下接头1；下接头1上具有球形凹槽，盘根盒的底端具有球形结构3，球形结构3设置在球形凹槽内，下接头1套设在球形结构3和所述下盒盖2上，且下接头1与下盒盖2固定，下盒盖2的内壁和球形凹槽形成球形腔体，球形结构3能够相对于球形腔体转动；盘根盒内设有盘根组件，盘根组件固定在盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且所述组件的内壁与抽油杆滑动配合。

其中，盘根盒为中空结构，盘根组件固定在盘根盒的内壁上，盘根组件可以卡接在盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件。

抽油杆从盘根盒和盘根组件中间穿过，抽油杆上下运动可以将油井中的油抽至底面，盘根组件的内壁与抽油杆接触，可以阻止抽出的油继续沿抽油杆向上运动，同时，在抽油杆上下运动时，如果抽油杆发生晃动或倾斜，抽油杆会带动盘根盒同时晃动或倾斜，此时盘根盒能够相对于球形腔体转动，从而防止抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，降低抽油杆的磨损，提高寿命。

本实施例提供的井口密封器，能够在抽油杆偏移8－16mm范围内找正，倾斜角3°范围内调偏，改善了抽油杆因位移产生的磨损。

进一步地，盘根组包括第一盘根层5和第二盘根层12；第一盘根层5和第二盘根层12沿盘根盒的轴向间隔设置于盘根盒内，第一盘根层5和第二盘根层12的外壁分别与盘根盒的内壁固定，第一盘根层5和第二盘根层12的内壁分别与抽油杆滑动配合；第一盘根层5和第二盘根层12之间具有润滑腔体，润滑腔体用于设置润滑油脂。

抽油杆从第一盘根层5和第二盘根层12中间穿过；抽油杆上下运动，可将油井中的油抽至地面；第一盘根层5和第二盘根层12的内侧和外侧分别与抽油杆和盘根盒的内壁接触，可阻止抽出的油继续沿抽油杆向上流动。

通过设置润滑腔体，润滑空腔中容纳润滑油脂；在抽油杆相对第一盘根层5和第二盘根层12移动过程中，润滑油脂可进入抽油杆与第一盘根层5之间的接触面和抽油杆与第二盘根层12之间的接触面，起到润滑作用，有利于抽油杆的平滑运动，减少磨损。

具体地，盘根盒包括上盒体6和下盒体4；下盒体4的的底端具有球形结构3，上盒体6固定套设在下盒体4上；第一盘根层5的外壁与下盒体4的内壁固定，第二盘根层12的外壁与上盒体6的内壁固定；第一盘根层5和第二盘根层12之间设有下格兰7和套筒8，下格兰7的外壁分别与下盒体4和上盒体6的内壁抵接，套筒8的外壁与上盒体6的内壁抵接；第一盘根层5、第二盘根层12、下格兰7和套筒8之间形成润滑腔体。

其中，下盒体4的底端设有阶梯孔，阶梯孔与下盒体4的侧壁形成端面，第一盘根层5的一端与端面抵接，另一端与下格兰7抵接，从而将第一盘根层5固定在下盒体4上。

球形结构3与下接头1之间可以设置密封圈，下格兰7与下盒体4的侧壁之间也可以设置密封圈，从而增强盘根盒的密封效果。

套筒8可以与上盒体6过盈配合，从而卡接在上盒体6上。第一盘根层5、下格兰7、套筒8和第二盘根层12依次连通，并且下格兰7上的通孔和套筒8的通孔的直径大于抽油杆的直径，第一盘根层5、第二盘根层12、下格兰7、套筒8和抽油杆之间形成润滑腔体。

进一步地，所述井口密封器还包括上格兰13和上盖体14；上格兰13设置在第二盘根层12远离套筒8的一侧，且上格兰13的一端伸入上盒体6，上盖体14固定套设在上盒体6上，以压紧上格兰13。

由于套筒8卡在上盒体6上，因此第二盘根层12的一端与套筒8抵接，另一端与上格兰13抵接，从而将第二盘根层12固定在上盒体6上。

具体地，上格兰13的一端伸入上盒体6，另一端位于上盒体6外部，上盖体14固定套设在上盒体6上，从而将上格兰13压紧在第二盘根层12上。

上盖体14与上盒体6可以通过螺栓连接，也可以通过卡接等方式进行连接。

抽油杆依次穿过上盖体14、上格兰13、第二盘根层12、套筒8、下格兰7、第一盘根层5、球形结构3和下接头1，抽油杆上下运动，可将油井中的油抽至地面；第一盘根层5和第二盘根层12的内侧和外侧分别与抽油杆和盘根盒的内壁接触，可阻止抽出的油继续沿抽油杆向上流动。

套筒8和下格兰7中的润滑油脂，在抽油杆相对第一盘根层5和第二盘根层12移动过程中，润滑油脂可进入抽油杆与第一盘根层5之间的接触面和抽油杆与第二盘根层12之间的接触面，起到润滑作用，有利于抽油杆的平滑运动，减少磨损。

其中，上盒体6和下盒体4通过螺栓连接；螺栓穿过上盒体6并与下盒体4连接。能够便于上盒体6和下盒体4进行拆卸。

进一步地，井口密封器还包括储油盒15；储油盒15固定在盘根盒的顶端上，且储油盒15与所述盘根盒连通，储油盒15用于设置润滑油脂。

具体地，储油盒15具有开口，储油盒15的开口伸入上盖体14的开口中，以使储油盒15与上盖体14连通，并且储油盒15固定在上盖体14上。

抽油杆依次穿过储油盒15、上盖体14、上格兰13、第二盘根层12、套筒8、下格兰7、第一盘根层5、球形结构3和下接头1，抽油杆上下运动，可将油井中的油抽至地面；第一盘根层5和第二盘根层12的内侧和外侧分别与抽油杆和盘根盒的内壁接触，可阻止抽出的油继续沿抽油杆向上流动。

润滑腔体和储油盒15中的润滑油脂，在抽油杆相对第一盘根层5和第二盘根层12移动过程中，润滑油脂可进入抽油杆与第一盘根层5之间的接触面和抽油杆与第二盘根层12之间的接触面，起到润滑作用，有利于抽油杆的平滑运动，减少磨损。

进一步地，井口密封器还包括气体平衡阀；气体平衡阀的一端与润滑腔体连通，气体平衡阀的另一端与储油盒15连通。

其中，气体平衡阀的另一端可以通过软管与储油盒15连通。

气体平衡阀与润滑腔体连通，当润滑腔体内压力增大到气体平衡阀的设定值时，气体平衡阀自动打开，使润滑腔体内自动泄压，以保持润滑腔体内的压力不超过设定压力值(0.4-0.8MPa)；这样，可减少润滑腔体中的润滑油脂、抽油杆与第一盘根层5之间的润滑油脂和抽油杆与第二盘根层12之间的润滑油脂向外溢出，有利于各接触面较长时间保持有足量的润滑油脂，维持良好的润滑，减少盘根组件和抽油杆的磨损，缓解了现有技术中的井口密封器所存在的润滑油脂易流失，对抽油杆的润滑效果不稳定的技术问题，使井口密封器可较长时间地稳定运行。

并且，由气体平衡阀排出的气体和少部分液体进入到储油盒15中，随抽油杆向下移动被带进入到抽油杆与第一盘根层5之间以及抽油杆与第二盘根层12之间，起到润滑作用。

进一步地，井口密封器还包括齿轮11和齿条10；齿轮11和齿条10均设置在上盒体6与套筒8之间，齿轮11与齿条10啮合，齿条10的延伸方向与上盒体6的轴向平行，且齿条10的一端与第二盘根层12接触。

其中，齿轮11可以与驱动件连接，例如电机、液压马达或气动马达等，能够利用齿轮11齿条10顶出第二盘根层12，减少工人劳动强度，提高了工作效率。

进一步地，上格兰13的开口上设有扶正套9。抽油杆穿过扶正套9后进入上格兰13，能够帮助抽油杆扶正。

本实施例提供的井口密封器，包括盘根盒、下盒盖2和下接头1；下接头1上具有球形凹槽，盘根盒的底端具有球形结构3，球形结构3设置在球形凹槽内，下接头1套设在球形结构3和所述下盒盖2上，且下接头1与下盒盖2固定，下盒盖2的内壁和球形凹槽形成球形腔体，球形结构3能够相对于球形腔体转动；盘根盒内设有盘根组件，盘根组件固定在盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且所述组件的内壁与抽油杆滑动配合。抽油杆从盘根盒和盘根组件中间穿过，抽油杆上下运动可以将油井中的油抽至底面，盘根组件的内壁与抽油杆接触，可以阻止抽出的油继续沿抽油杆向上运动，同时，在抽油杆上下运动时，如果抽油杆发生晃动或倾斜，抽油杆会带动盘根盒同时晃动或倾斜，此时盘根盒能够相对于球形腔体转动，从而防止抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，降低抽油杆的磨损，提高寿命。

实施例2

本实施例提供的抽油设备，包括实施例1所述的井口密封器。抽油杆从盘根盒和盘根组件中间穿过，抽油杆上下运动可以将油井中的油抽至底面，盘根组件的内壁与抽油杆接触，可以阻止抽出的油继续沿抽油杆向上运动，同时，在抽油杆上下运动时，如果抽油杆发生晃动或倾斜，抽油杆会带动盘根盒同时晃动或倾斜，此时盘根盒能够相对于球形腔体转动，从而防止抽油杆与盘根之间的摩擦阻力增大，降低抽油杆的磨损，提高寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种井口密封器，其特征在于，包括盘根盒、下盒盖和下接头；

所述下接头上具有球形凹槽，所述盘根盒的底端具有球形结构，所述球形结构设置在所述球形凹槽内，所述下接头套设在所述球形结构和所述下盒盖上，且所述下接头与所述下盒盖固定，所述下盒盖的内壁和所述球形凹槽形成球形腔体，所述球形结构能够相对于所述球形腔体转动；

所述盘根盒内设有盘根组件，所述盘根组件固定在所述盘根盒的内壁上，抽油杆能够穿过盘根盒和盘根组件，且所述组件的内壁与抽油杆滑动配合。

2.根据权利要求1所述的井口密封器，其特征在于，所述盘根组包括第一盘根层和第二盘根层；

所述第一盘根层和所述第二盘根层沿所述盘根盒的轴向间隔设置于所述盘根盒内，所述第一盘根层和所述第二盘根层的外壁分别与所述盘根盒的内壁固定，所述第一盘根层和所述第二盘根层的内壁分别与抽油杆滑动配合；

所述第一盘根层和所述第二盘根层之间具有润滑腔体，所述润滑腔体用于设置润滑油脂。

3.根据权利要求2所述的井口密封器，其特征在于，所述盘根盒包括上盒体和下盒体；

所述下盒体的底端具有球形结构，所述上盒体固定套设在所述下盒体上；所述第一盘根层的外壁与所述下盒体的内壁固定，所述第二盘根层的外壁与所述上盒体的内壁固定；

所述第一盘根层和所述第二盘根层之间设有下格兰和套筒，所述下格兰的外壁分别与下盒体和上盒体的内壁抵接，所述套筒的外壁与所述上盒体的内壁抵接；所述第一盘根层、所述第二盘根层、所述下格兰和所述套筒之间形成润滑腔体。

4.根据权利要求3所述的井口密封器，其特征在于，所述井口密封器还包括上格兰和上盖体；

所述上格兰设置在所述第二盘根层远离所述套筒的一侧，且所述上格兰的一端伸入所述上盒体，所述上盖体固定套设在所述上盒体上，以压紧所述上格兰。

5.根据权利要求3所述的井口密封器，其特征在于，所述上盒体和所述下盒体通过螺栓连接；所述螺栓穿过所述上盒体并与所述下盒体连接。

6.根据权利要求2所述的井口密封器，其特征在于，所述井口密封器还包括储油盒；

所述储油盒固定在所述盘根盒的顶端上，且所述储油盒与所述盘根盒连通，所述储油盒用于设置润滑油脂。

7.根据权利要求6所述的井口密封器，其特征在于，所述井口密封器还包括气体平衡阀；

所述气体平衡阀的一端与所述润滑腔体连通，所述气体平衡阀的另一端与所述储油盒连通。

8.根据权利要求3所述的井口密封器，其特征在于，所述井口密封器还包括齿轮和齿条；

所述齿轮和齿条均设置在所述上盒体与所述套筒之间，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条的延伸方向与所述上盒体的轴向平行，且所述齿条的一端与所述第二盘根层接触。

9.根据权利要求4所述的井口密封器，其特征在于，所述上格兰的开口上设有扶正套。

10.一种抽油设备，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的井口密封器。