CN110107245B - 抽油机井口防喷控制工具 - Google Patents

Abstract

一种抽油机井口防喷控制工具，包括偏心球座、球体、调偏压帽，其特征是球体的下端铰接防喷盖板；在球体的内孔上面设置下盘根橡胶垫，在密封主体的上、下端设置定位销，密封主体的内孔分隔凸台上面设置中盘根橡胶垫；压套的分隔凸台上设置波形簧B，在弹簧座上部设置上盘根橡胶垫；上盘根橡胶垫的上面设置上压套，上压套的上部有波形簧A；在压套上部螺纹连接调整套，位于波形簧A上端的弹簧压帽螺纹连接在调整套上。本发明能对盘根橡胶垫进行双向弹簧补偿，显著提高盘根橡胶垫的使用寿命，减少光杆的损伤，解决三元井光杆结垢的问题，采用多级密封系统避免因封井器不好用所引起的循环压井操作，节省支出，提高产能。

Description

抽油机井口防喷控制工具

技术领域

本发明涉及一种采油井工具，特别是一种抽油机井口防喷控制工具。

背景技术

目前，抽油机井均采用井口密封装置对光杆周围空间进行密封，密封材料多为O型盘根或螺旋盘根。使用过程需要经常调控盘根松紧，但由于设备及人员因素，调整松紧对密封状态及耗能造成很大影响。同时在光杆下行时风沙带入盘根盒内，导致盘根加速磨损并对光杆造成严重损伤。抽油机井在更换井口密封盘根时，普遍采用封井器封井后，对盘根盒内盘根进行更换。在封井器使用一定时期后，封井器的密封橡胶部分发生老化及磨损，造成封井器不严。导致井口在更换盘根时无法封闭，盘根无法更换，则需要对其进行维修。而每次维修封井器都需要进行停机压井，不但费时费力，而且影响产量及材料消耗。另外井口光杆发生断裂导致的井喷现象，对环境造成了极大的污染。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种抽油机井口防喷控制工具，该装置能对盘根橡胶垫进行双向弹簧补偿，弥补盘根橡胶垫只在上部磨损的不足，显著提高盘根橡胶垫的使用寿命，减少光杆的损伤，解决三元井光杆结垢的问题，采用多级密封系统避免因封井器不好用所引起的循环压井操作，节省支出，提高产能。

本发明采用的技术方案如下：包括偏心球座、球体、调偏压帽，其特征是：球体的内孔下端设置密封的O型胶圈，以及通过铰轴连接防喷盖板；球体的上部整体连接套筒，在球体的内孔镶嵌尼龙套，套筒内的尼龙套上面设置下盘根橡胶垫，下盘根橡胶垫上设置下压套；套筒的上部与压套的下部通过外部的密封主体螺纹连接在一起，并在密封主体的上、下端设置定位销，两定位销分别位于压套、套筒的定位槽中；密封主体的内孔上设置分隔凸台，位于分隔凸台上面的压套内孔设置下压套，下压套上设置中盘根橡胶垫；压套内孔设有分隔凸台，在分隔凸台上设置尼龙套，在尼龙套上部设置波形簧B，波形簧B的上部设置尼龙弹簧座，在尼龙弹簧座上部设置上盘根橡胶垫；上盘根橡胶垫的上面设置上压套，上压套内孔镶有竹纤维材料的除尘防垢垫；在上压套的上部设置弹簧座，弹簧座上组装波形簧A；在压套上部螺纹连接调整套，位于波形簧A上端的弹簧压帽螺纹连接在调整套上，弹簧压帽的内孔镶有扶正垫；调整套上焊接手柄。

本发明的积极效果：该装置采用波形簧A和B构成的双碟簧，两个碟簧相对应向中间位置进行弹力补偿，弥补盘根橡胶垫只在上部磨损的不足，显著增强盘根橡胶垫的使用寿命，从而对抽油机减磨降耗也起到了极大作用。增强盘根橡胶垫使用周期及减少光杆的损伤，解决三元井光杆结垢的问题，增加盘根橡胶垫的使用寿命。多级密封系统避免了因封井器不好用所引起的循环压井操作，节省支出，提高产能。该装置采取三级密封系统，减少了循环压井操作。其原理是：正常生产先采用一级密封（上压套、上盘根橡胶垫、压套组成），待一级密封失效时关闭二级密封（压套、密封主体、中盘根橡胶垫、下压套A组成），对一级密封进行更换，长期使用过程中，二级密封出现密封不严后则关闭三级密封（密封主体、下压套B、下盘根橡胶垫、球体组成），对二级密封进行更换。

底部调偏结构为双调偏设置（球体和偏心球座的配合来进行调节工具径向位置及角度，使抽油机井口密封装置的中心与光杆中心保持一致，这样可以使盘根胶垫不偏磨一侧，增强其使用效果及安全环保起到了积极作用。在上压套内设有除尘防垢垫（竹纤维），能阻挡风沙进入盘根盒与光杆之间，不仅增强盘根橡胶垫使用周期及减少光杆的损伤，为盘根橡胶垫的使用寿命提供了优良的环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中序号：弹簧压帽1、扶正垫2、波形簧A3、弹簧座4、手柄5、调整套5-1、上压套6、除尘防垢垫7、上盘根橡胶垫8、尼龙弹簧座9、压套10、波形簧B11、尼龙套A12、上定位销13、分隔凸台14、密封主体15、中盘根橡胶垫16、下压套A17、下压套B18、下定位销19、下盘根橡胶垫20、尼龙套B21、分隔凸台22、调偏压帽23、O型胶圈24、球体25、套筒25-1、偏心球座26、防喷盖板27、O型胶圈28。

具体实施方式

见图1，具体结构如下：在最下端的偏心球座26上设置球体25，球体25外球面与偏心球座26之间设置密封的O型胶圈24，偏心球座26上部螺纹连接调偏压帽23，从而限定球体25的活动空间；球体25的内孔下端设置密封的O型胶圈28，以及通过铰轴连接防喷盖板27，防喷盖板27的下部带有角度；上部整体连接套筒25-1，在球体25的内孔镶嵌尼龙套21；套筒25-1内的尼龙套21上面设置三组下盘根橡胶垫20，下盘根橡胶垫20上设置下压套B18；套筒25-1的上部与压套10的下部通过外部的密封主体15螺纹连接在一起，并在密封主体15的上、下端螺纹连接定位销13、19，两定位销13、19的内端分别位于压套10、套筒25-1的定位槽中；密封主体15的内孔上设置分隔凸台22，位于分隔凸台22上面的压套10内孔设置下压套17，下压套17上设置四组中盘根橡胶垫16；压套10内孔设有分隔凸台14，在分隔凸台14上设置尼龙套12，在尼龙套12上部设置波形簧B11，波形簧B11的上部设置尼龙弹簧座9，在尼龙弹簧座9上部设置六组上盘根橡胶垫8；上盘根橡胶垫8的上面设置上压套6，上压套6内孔镶有竹纤维材料的除尘防垢垫7；在上压套6的上部设置弹簧座4，弹簧4上组装波形簧A3；在压套10上部螺纹连接调整套5-1，位于波形簧A3上端的弹簧压帽1螺纹连接在调整套5-1上，弹簧压帽1的内孔镶有扶正垫2，起到扶正光杆的作用；调整套5-1上焊接手柄5。

工作原理

1、见图1，弹簧压帽1、扶正垫2、波形簧A3、弹簧座4、手柄5、调整套5-1、上压套6和除尘防垢垫7组合在一起统称盘根盒压帽组件。

盘根盒压帽组件使用时，首先通过调整弹簧压帽1对内部波形簧A3产生一定压力，再通过旋转手柄5控制对上盘根橡胶垫8的压紧度，使波形簧A3在一定压缩状态下，对盘根橡胶垫产生相对恒定压力。随着盘根橡胶垫的磨损，波形簧A3的弹簧量能逐渐释放势能，保持在合理的预紧力下的密封。同时由于弹簧压帽1上部的扶正垫2具有较强的耐磨性和润滑性，且内径仅略大于光杆，在光杆上下运行的过程中起到扶正作用，避免光杆与盘根橡胶垫8、弹簧压帽1产生偏磨现象。通过盘根盒弹簧压帽内部的除尘防垢垫（竹纤维材料），阻挡光杆下行时风沙带入盘根盒，可避免风沙对盘根橡胶垫的加速磨损及光杆造成严重损伤，通过以上功能，该盘根盒压帽整体实现了降低电机有功功率，延长盘根橡胶垫、光杆使用寿命，延长盘根橡胶垫调整、更换周期的目的。井口密封装置密封原理是通过盘根橡胶垫纵向压缩，横向膨胀，实现与光杆的弹性密封。

2.二、三级密封结构：平时二、三级密封在正常放松状态，均有定位销紧固防止误操作，一旦第一道盘根橡胶垫压紧后依然无法密封，则用工具旋转松开二级密封处的定位销13，上压套6向下轴向位移产生的挤压力，使中密封盘根橡胶垫16膨胀实现封井。待上下两级都失效的情况下则用工具旋转松开三级密封处的定位销19，进行封井，同时对第一、二道盘根橡胶垫进行更换。

3.底部调偏结构为双调偏设置（球体25和偏心球座26两件的配合来进行调节工具径向位置及角度，使抽油机井口密封装置的中心与光杆中心保持一致），通过球体25和偏心球座26的偏心实现最大15mm的调偏范围。

4. 球体25、偏心球座26和防喷盖板27组成防喷装置，在杆断脱的情况下可有效的实现井口防喷（原理：一旦抽油机光杆发生断脱，井内液体会冲击防喷盖板27向上翻转与球体25内孔下端配合将中间通道关闭，因防喷盖板27下部带有角度，向上有油液进行冲击时会自动向上翻转关闭通道。

Claims (1)

1.一种抽油机井口防喷控制工具，包括偏心球座、球体、调偏压帽，其特征是：球体的内孔下端设置密封的O型胶圈，以及通过铰轴连接防喷盖板；球体的上部整体连接套筒，在球体的内孔镶嵌尼龙套，套筒内的尼龙套上面设置下盘根橡胶垫，下盘根橡胶垫上设置下压套；套筒的上部与压套的下部通过外部的密封主体螺纹连接在一起，并在密封主体的上、下端设置定位销，两定位销分别位于压套、套筒的定位槽中 ；密封主体的内孔上设置分隔凸台，位于分隔凸台上面的压套内孔设置下压套，下压套上设置中盘根橡胶垫；压套内孔设有分隔凸台，在分隔凸台上设置尼龙套，在尼龙套上部设置波形簧B，波形簧B的上部设置尼龙弹簧座，在尼龙弹簧座上部设置上盘根橡胶垫；上盘根橡胶垫的上面设置上压套，上压套内孔镶有竹纤维材料的除尘防垢垫；在上压套的上部设置弹簧座，弹簧座上组装波形簧A；在压套上部螺纹连接调整套，位于波形簧A上端的弹簧压帽螺纹连接在调整套上，弹簧压帽的内孔镶有扶正垫；调整套上焊接手柄；防喷盖板下部带有角度，以便于向上有油液进行冲击时会自动向上翻转关闭通道。