CN110374539A - 一种抽油机井光杆保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种抽油机井光杆保护器，涉及采油设备技术领域。第一填料保护密封机构设置在保护密封主体外套内，第二填料保护密封机构设置在阀座压套内，在第一填料保护密封机构与保护密封压盖之间设有续能总成，在第二填料保护密封机构与第一填料保护密封机构之间也设有续能总成。该光杆保护器具有保护光杆节能及盘根盒的一切功能，具有密封周期长的显著特点，采用流体密封原理，在续能总成补偿力的作用下，给保护密封料持续、均匀地加压，保证了密封料与光杆的密切耦合，避免了传统光杆密封器由于人工机械加力给盘根，造成抽油机光杆与盘根的摩擦力增大及电机载荷的增加，使其具有保护光杆，节能和长时间密封的特性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及采油设备技术领域，具体涉及一种抽油机井光杆保护器。
背景技术
石油工业发展至今已有近百年的历史，用于抽油机井口密封的装置或者盘根盒也已得到了同步的发展，虽然目前市场上有近几十种不同设计理念、不同价格、不同造型及类型的装置或者盘根盒，在实际生产都存在如下痛点：
1、密封周期短、原油渗漏、污染环境
目前市场用的抽油机井口密封装置或者盘根盒，采用的盘根大多是固定型弹性材料做为密封填料，但由于抽油机每天平均往复运动次数7500余次，往复运动次数多行程长，光杆表面受井液腐蚀，光杆光洁度不够，再加上抽油杆不对中，经常导致偏磨，既磨损盘根，又磨损光杆，造成盘根磨损导致漏油。一般情况下，在标准普通井，一般情况最长密封时间不超过3个月，最短密封时间15天；热采及三元井，一般情况下最长密封时间不超过20天，最短密封时间3天。进而导致抽油机井口漏油，污染环境。
2、耗电量大
目前市场用的抽油机井口密封装置或者盘根盒的作用是通过人工机械挤压盘根盒中的盘根，使盘根抱紧光杆达到密封的效果，这种盘根抱紧光杆的过程一定增加了抽油机光杆与盘根的摩擦系数，增加了抽油机的电机载荷；同时，抽油杆不对中，导致光杆与井口和盘根盒的偏磨，又在一定程度上增加了抽油机的电机载荷；再加上油井中的含水增多，使得盘根的填料与光杆的摩擦系数增大等因素进一步增加了抽油机的电机载荷，致使耗电量较大。
3、更换盘根频率高、增加现场工人的劳动强度、降低生产时效
由于目前市场用的抽油机井口密封装置或者盘根盒密封周期短、原油渗漏、污染环境，致使生产现场必须停止抽油机的正常工作，更换盘根，调整盘根的松紧度、擦洗井口设备等，增加了现场工人的劳动强度，同时，由于停井，降低了原油的产量，且由于抽油机井的生产恢复过程复杂，严重影响油井的生产实效。据不完全统计，标准普通生产井平均每年停井9次更换盘根盒的盘根或类似产品的填料，热采或三元井平均每年停井18次更换盘根盒的盘根或类似产品的填料，而每次停井更换盘根盒的盘根或类似产品的填料的时间大约40分钟，如果把停井到再次开井，且达到停井前的产量的恢复时间，每次的累计时间大约在1.5个小时，为此，标准普通生产井每年平均减少13.5小时的生产时效，热采井或三元井每年平均减少27小时的生产时效。
4、更换盘根或者填料的成本高
由于目前市场用的抽油机井口密封装置或者盘根盒密封周期短，原油渗漏、污染环境。标准普通生产井平均每年停井9次更换盘根盒的盘根或类似产品的填料，每次更换的原材料费用支出平均为55元人民币，每年标准普通生产井更换盘根或类似产品的填料平均495元人民币，同时，目前市场用于抽油机井口密封装置或者盘根盒，使光杆的使用寿命平均为2年，平均每年的材料费为1500元人民币，而换一次光杆需要一台吊车和4个工人工作半天，费用支出为1600/2+400/2＝1000元人民币，为此，标准普通生产井平均每年更换盘根或类似产品的填料及光杆的费用支出为2995元人民币；热采或三元生产井平均每年停井18次更换盘根盒的盘根或类似产品的填料，每次更换的原材料费用支出平均为900元人民币，每年更换盘根或类似产品的填料平均16200元人民币，同时，目前市场用于此类井的密封装置或者盘根盒，使光杆的使用寿命平均为2年，平均每年的材料费为1500元人民币，而换一次光杆需要一台吊车和4个工人工作半天，费用支出为1600/2+400/2＝1000元人民币，为此，热采或三元生产井平均每年更换盘根或类似产品的填料及光杆的费用支出为18700元人民币。
5、老式盘根盒还具有以下缺点：盘根密封不严，安全污染隐患，光杆偏磨盘根，维护繁琐低效。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种抽油机井光杆保护器，以解决现有技术中盘根盒密封性差、使用寿命短、维护繁琐低效的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，该抽油机井光杆保护器包括密封主体外套、密封压盖、阀座压套、井口连接底座、第一填料保护密封机构和第二填料保护密封机构，密封压盖连接在密封主体外套的一端，阀座压套的一端连接密封主体外套的另一端，阀座压套的另一端连接井口连接底座，所述第一填料保护密封机构设置在密封主体外套内，所述第二填料保护密封机构设置在阀座压套内，在第一填料保护密封机构与密封压盖之间设有续能总成，在第二填料保护密封机构与第一填料保护密封机构之间也设有续能总成。所谓续能是指能够持续提供推力。
进一步地，所述的第一填料保护密封机构和第二填料保护密封机构结构相同，均包括两个橡胶密封圈以及设置在两个橡胶密封圈之间的密封颗粒料。
进一步地，所述的密封主体外套的中部内侧设有一个定位台，定位台的两侧对称设有续能总成。
进一步地，所述的续能总成包括续能壳体与续能弹簧，续能壳体一端与第一填料保护密封机构或第二填料保护密封机构相对固定，续能弹簧设置在续能壳体内，续能弹簧的一端从续能壳体的另一端伸出。
进一步地，所述的阀座压套的另一端通过偏心调节机构连接井口连接底座。
进一步地，所述的偏心调节机构包括万向调偏球头和压帽，万向调偏球头的一端与阀座压套的另一端固定连接，井口连接底座的一端内侧设有万向调偏球头相适应的球窝，压帽设置在万向调偏球头的外侧并与井口连接底座螺纹连接。
进一步地，所述的万向调偏球头为空心结构，在万向调偏球头内侧设有封井阀组件。
进一步地，所述的压帽的外侧设有手柄。
进一步地，所述的密封主体外套、密封压盖与阀座压套的内侧均设有定位套，抽油杆从定位套内侧穿过。
本发明实施例具有如下优点：
该盘根盒具有密封周期长的显著特点，该盘根盒的填料保护密封机构采用流体密封原理，在续能总成补偿力的作用下，使密封材料始终抱住光杆、实现密封。
密填料保护密封机构的封材料具有抗强酸(强碱)腐蚀的特性，又具有较强的柔韧度和光滑度，既能达到长期密封，又能减少摩擦阻力降低抽油机电能损耗。
该盘根盒使用续能总成给密封料持续、均匀地加压，保证了密封料与光杆的密切耦合，避免了传统盘根盒由于人工机械加力给盘根过大，造成抽油机电机载荷的增加，使其具有节能和长时间密封的特性。
该盘根盒具有自动封井的功能，万向调偏球头内侧设有封井阀组件，当生产井突发抽油杆损坏或断杆时，防止发生跑油、跑水等污染环境事故的发生。该盘根盒具有维护封井功能，在更换密封材料或检修时可以封闭井口，方便维护工作。
该盘根盒具有调偏的功能，最大调整水平位移13mm，随光杆360°方向任意倾斜。避免了光杆偏磨，延长光杆的使用寿命；减小摩擦阻力，降低电能损耗。
该盘根盒在密封主体外套、密封压盖与阀座压套的内侧均设有定位套，具有上、中、下三级定位的功能，确保光杆在装置中居中运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种抽油机井光杆保护器的示意图；
图2为图1中A-A处剖视图；
图中：1-井口连接底座 2-封井阀组件 3-万向调偏球头 4-压帽 5-阀座压套 6-续能总成 7-密封主体外套 8-橡胶密封圈 9-密封颗粒料 10-密封压盖 11-定位套 12-手柄 13-弹性挡圈 14-O型密封圈 15-抽油杆 16-续能壳体 17-续能弹簧 18-第一填料保护密封机构 19-第二填料保护密封机构。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图1～2，该抽油机井光杆保护器包括密封主体外套7、密封压盖10、阀座压套5、井口连接底座1、第一填料保护密封机构18和第二填料保护密封机构19，密封压盖10连接在密封主体外套7的一端，阀座压套5的一端连接密封主体外套7的另一端，阀座压套5的另一端连接井口连接底座1，第一填料保护密封机构18设置在密封主体外套7内，第二填料保护密封机构19设置在阀座压套5内，在第一填料保护密封机构18与密封压盖10之间设有续能总成6，在第二填料保护密封机构19与第一填料保护密封机构18之间也设有续能总成6。
第一填料保护密封机构18和第二填料保护密封机构19结构相同，均包括两个橡胶密封圈8以及设置在两个橡胶密封圈8之间的密封颗粒料9。密封颗粒料9具有抗强酸、强碱腐蚀的特性，又具有较强的柔韧度和光滑度，既能达到长期密封，又能减少摩擦阻力降低抽油机电能损耗。该盘根盒具有耐高温的特性，适用于稠油或重油的热采井或三元强腐蚀井，在温度260摄氏度的情况下可以保持密封效果6个月以上的时间。密封主体外套7、密封压盖10与阀座压套5的内侧均设有定位套11，抽油杆15从定位套11内侧穿过，具有上、中、下三级定位的功能，确保光杆在装置中居中运行。
密封主体外套7的中部内侧设有一个定位台，定位台的两侧对称设有续能总成6。续能总成6包括续能壳体16与续能弹簧17，续能壳体16一端与第一填料保护密封机构18或第二填料保护密封机构19相对固定，续能弹簧17设置在续能壳体16内，续能弹簧17的一端从续能壳体16的另一端伸出。
阀座压套5的另一端通过偏心调节机构连接井口连接底座1，使得该盘根盒具有调偏的功能，最大调整水平位移13mm，随光杆360°方向任意倾斜。避免了光杆偏磨，延长光杆的使用寿命；减小摩擦阻力，降低电能损耗。偏心调节机构包括万向调偏球头3和压帽4，万向调偏球头3的一端与阀座压套5的另一端固定连接，井口连接底座1的一端内侧设有万向调偏球头3相适应的球窝，压帽4设置在万向调偏球头3的外侧并与井口连接底座1螺纹连接。
万向调偏球头3为空心结构，在万向调偏球头3内侧设有封井阀组件2。阀座压套5内侧在第二填料保护密封机构19与定位套11之间设有弹性挡圈13，万向调偏球头3远离阀座压套5的开口端设有O型密封圈14。压帽4的外侧设有手柄12。以便于实现压帽4与井口连接底座1的螺纹连接。
该盘根盒具有密封周期长的显著特点，该盘根盒的填料保护密封机构采用流体密封原理，在续能总成6补偿力的作用下，使密封材料始终抱住光杆、实现密封。该盘根盒使用续能总成6给密封料持续、均匀地加压，保证了密封料与光杆的密切耦合，避免了传统盘根盒由于人工机械加力给盘根过大，造成抽油机电机载荷的增加，使其具有节能和长时间密封的特性。
该盘根盒具有自动封井的功能，万向调偏球头3内侧设有封井阀组件2，当生产井突发抽油杆15损坏或断杆时，防止发生跑油、跑水等污染环境事故的发生。该盘根盒具有维护封井功能，在更换密封材料或检修时可以封闭井口，方便维护工作。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的抽油机井光杆保护器包括密封主体外套(7)、密封压盖(10)、阀座压套(5)、井口连接底座(1)、第一填料保护密封机构(18)和第二填料保护密封机构(19)，密封压盖(10)连接在密封主体外套(7)的一端，阀座压套(5)的一端连接密封主体外套(7)的另一端，阀座压套(5)的另一端连接井口连接底座(1)，所述第一填料保护密封机构(18)设置在密封主体外套(7)内，所述第二填料保护密封机构(19)设置在阀座压套(5)内，在第一填料保护密封机构(18)与密封压盖(10)之间设有续能总成(6)，在第二填料保护密封机构(19)与第一填料保护密封机构(18)之间也设有续能总成(6)。
2.根据权利要求1所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的第一填料保护密封机构(18)和第二填料保护密封机构(19)结构相同，均包括两个橡胶密封圈(8)以及设置在两个橡胶密封圈(8)之间的密封颗粒料(9)。
3.根据权利要求1所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的密封主体外套(7)的中部内侧设有一个定位台，定位台的两侧对称设有续能总成(6)。
4.根据权利要求1或3所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的续能总成(6)包括续能壳体(16)与续能弹簧(17)，续能壳体(16)一端与第一填料保护密封机构(18)或第二填料保护密封机构(19)相对固定，续能弹簧(17)设置在续能壳体(16)内，续能弹簧(17)的一端从续能壳体(16)的另一端伸出。
5.根据权利要求1所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的阀座压套(5)的另一端通过偏心调节机构连接井口连接底座(1)。
6.根据权利要求5所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的偏心调节机构包括万向调偏球头(3)和压帽(4)，万向调偏球头(3)的一端与阀座压套(5)的另一端固定连接，井口连接底座(1)的一端内侧设有万向调偏球头(3)相适应的球窝，压帽(4)设置在万向调偏球头(3)的外侧并与井口连接底座(1)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的万向调偏球头(3)为空心结构，在万向调偏球头(3)内侧设有封井阀组件(2)。
8.根据权利要求6所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的压帽(4)的外侧设有手柄(12)。
9.根据权利要求1所述的抽油机井光杆保护器，其特征在于：所述的密封主体外套(7)、密封压盖(10)与阀座压套(5)的内侧均设有定位套(11)，抽油杆(15)从定位套(11)内侧穿过。
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