CN112502657A

CN112502657A - 盘根盒、采油树设备及采油系统

Info

Publication number: CN112502657A
Application number: CN202011278343.6A
Authority: CN
Inventors: 安洪军; 王彩娟
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2040-11-16
Also published as: CN112502657B

Abstract

本申请公开了一种盘根盒、采油树设备及采油系统，属于机械技术领域。盘根盒包括：腔体、盒体和锁紧结构；腔体的一端连通胶皮阀门，另一端具有通孔；盒体的一端呈喇叭状，盒体的一端位于腔体内，且无法穿过通孔；盒体的另一端穿过通孔并伸出腔体外，且具有盘根入口；锁紧结构位于腔体外且无法穿过通孔，锁紧结构套接在盒体外，且锁紧结构在盒体上的套接位置能够调节；在锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔时，盒体能够绕通孔的中心转动。本申请可以解决更换盘根盒内盘根的难度较高的问题，本申请用于盘根的更换。

Description

盘根盒、采油树设备及采油系统

技术领域

本申请涉及机械技术领域，特别涉及一种盘根盒、采油树设备及采油系统。

背景技术

采油系统是石油业中用来开采地下石油的一种系统，采油系统包括：采油树设备、抽油机、光杆及井下工具。采油树设备位于油井的井口，井下工具下入至油井内，光杆的一端穿过采油树设备并与油井内的井下工具连接，另一端与抽油机连接。在采油的过程中，抽油机控制光杆沿长度方向来回移动，以使得井下工具对油井内的石油施压，进而将石油抽取至地面。

通常采油树设备包括相连接的胶皮阀门和盘根盒。光杆穿过盘根盒和胶皮阀门，盘根盒与光杆之间的空间装有盘根，用于密封光杆与盘根盒之间的空间。在采油系统工作的过程中，光杆会沿长度方向来回移动，并与盘根盒内的盘根反复摩擦，使得盘根较容易损坏。因此，在盘根损坏后，需要对盘根盒内的盘根进行更换。

但是，采油系统在使用的过程中，采油树设备较容易发生倾斜，使得盘根盒相对光杆倾斜。这样一来，盘根盒的开口处(用于放入和取出盘根的位置)光杆周围的空间较不均匀，更换盘根盒内盘根的难度较高。

发明内容

本申请提供了一种盘根盒、采油树设备及采油系统，可以解决由于盘根盒的开口处(用于放入和取出盘根的位置)光杆周围的空间较不均匀，导致更换盘根盒内盘根的难度较高，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种盘根盒，所述盘根盒包括：腔体、盒体和锁紧结构；

所述腔体的一端连通胶皮阀门，另一端具有通孔；

所述盒体的一端呈喇叭状，所述盒体的一端位于所述腔体内，且无法穿过所述通孔；所述盒体的另一端穿过所述通孔并伸出所述腔体外，且具有盘根入口；

所述锁紧结构位于所述腔体外且无法穿过所述通孔，所述锁紧结构套接在所述盒体外，且所述锁紧结构在所述盒体上的套接位置能够调节；

在所述锁紧结构与所述腔体存在间隔，和/或，所述盒体的一端与所述腔体存在间隔时，所述盒体能够绕所述通孔的中心转动。

本申请实施例提供的采油系统中的盘根盒中，在锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔时，盒体能够绕腔体的通孔的中心转动。若在采油系统的工作过程中，采油树设备倾斜，盒体相对光杆倾斜，那么可以通过调整锁紧结构在盒体上的套接位置，以使锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔。之后，可以绕腔体的通孔的中心转动盒体，以使盒体相对光杆不倾斜，从而降低更换盒体内盘根的难度。

需要说明的是，由于锁紧结构在盒体上的套接位置可以调节，因此，在采油系统使用的过程中，可以通过调节锁紧结构在盒体上的套接位置以使盒体向靠近或远离腔体的方向移动。

当盒体向远离腔体的方向移动的过程中，若盒体呈喇叭状的一端接触到腔体的内壁，则盒体停止移动，并封堵腔体上的通孔，以避免从胶皮阀门进入腔体的石油泄漏。

还需要说明的是，光杆可以穿过腔体和盒体，且盒体内可以装有用于密封盒体与光杆之间的空间的盘根，以避免从胶皮阀门经腔体进入盒体的石油泄漏。

可选地，所述盒体的一端中呈喇叭状的部分的外表面包括曲面，且在所述盒体的一端到另一端的方向上，所述曲面的中间位置向盒体外弯曲。

当然，也可以是，在盒体的一端到另一端的方向上，曲面的中间位置向盒体内弯曲，相应地，曲面的两端位置向盒体外弯曲。

可选地，盒体的一端中呈喇叭状的部分的外表面也可以由平面组成。

可选地，所述腔体的内表面中靠近所述盒体的区域的形状与所述盒体的形状相配合。由于腔体的内表面中靠近盒体的区域的形状与盒体的形状相配合，因此，当盒体呈喇叭状的一端接触到腔体的内壁，以封堵腔体上的通孔时，盒体对通孔的封堵效果较好。

可选地，所述盒体中除呈喇叭状的部分之外的部分的内表面具有凸台。

可选地，凸台属于盒体的一部分，与盒体中除凸台之外的其他结构(比如喇叭状的结构)为一体结构。

可选地，凸台也可以与该其他结构相互独立，比如凸台由为套接在盒体202内的格兰形成，格兰可以焊接在盒体内，也可以螺纹连接在盒体内。

可选地，所述锁紧结构包括锁紧螺母，所述锁紧结构与所述盒体螺纹连接。

可选地，所述盘根盒还包括：密封垫；

所述密封垫固定在所述腔体的内表面中靠近所述盒体的区域。

可选地，所述盘根盒还包括：压盖；

所述压盖位于所述锁紧结构远离所述腔体的一侧，且与所述盒体的另一端连接，所述压盖具有连通所述盒体的开口。

可选地，所述腔体的一端与所述胶皮阀门螺纹连接。

第二方面，提供了一种采油树设备，所述采油树设备包括：胶皮阀门以及第一方面所述的任一种盘根盒，所述盘根盒的腔体的一端与所述胶皮阀门连通。

第三方面，提供了一种采油系统，所述采油系统包括第二方面所述的采油树设备。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

综上所述，本申请实施例提供的盘根盒中，在锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔时，盒体能够绕腔体的通孔的中心转动。若在采油系统的工作过程中，采油树设备倾斜，盒体相对光杆倾斜，那么可以通过调整锁紧结构在盒体上的套接位置，以使锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔。之后，可以绕腔体的通孔的中心转动盒体，以使盒体相对光杆不倾斜，从而降低更换盒体内盘根的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种采油系统中盘根盒、盘根与光杆的相对位置示意图；

图2为本申请实施例提供的一种盘根盒倾斜的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种盘根盒的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种盘根盒的状态示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种盘根盒的状态示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种盘根盒的状态示意图；

图7为本申请实施例提供的再一种盘根盒的状态示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种盘根盒的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种采油树设备的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的原理、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1为本申请实施例提供的一种采油系统中盘根盒、盘根与光杆的相对位置示意图，如图1所示，光杆01穿过盘根盒02，盘根03位于光杆01和盘根盒02之间，用于密封光杆01和盘根盒02。

在采油系统的工作过程中，盘根盒会相对光杆倾斜。这样一来，盘根盒内光杆周围的空间较不均匀。

例如，如图2所示，在采油系统的工作过程中，盘根盒02向右倾斜，此时，盘根盒02的开口处(比如开口处位于图2中盘根盒02的上表面)光杆01左侧的空间大于光杆01右侧的空间。

在盘根盒的开口处光杆周围的空间较不均匀时，若需要更换盘根盒内的盘根，由于盘根盒的开口处光杆某一侧的空间较小，因此，从盘根盒内取出旧盘根的难度较高，向盘根盒内加入新盘根的难度也较高。所以，导致更换盘根的难度较高。

为了降低更换盘根盒内盘根的难度，本申请实施例提供了一种新的盘根盒。即使该盘根盒相对光杆倾斜，更换该盘根盒内盘根的难度也较低。

示例地，图3为本申请实施例提供的一种盘根盒的结构示意图，如图3所示，该盘根盒20包括：腔体201、盒体202和锁紧结构203。

腔体201的一端连通胶皮阀门(图3中未示出)，腔体201的另一端具有通孔A。

需要说明的是，本申请实施例不对腔体201的形状进行限定，比如该腔体201可以是规则形状，也可以是不规则形状，图3中以该腔体201为不规则形状为例。通孔A的形状也不做限定，比如通孔A可以是圆孔、方孔或不规则形状的孔。

盒体202的一端呈喇叭状，盒体202的一端位于腔体201内，且无法穿过腔体201上的通孔A；盒体202的另一端穿过通孔A并伸出腔体201外，且具有盘根入口B(用于放入盘根的入口)。

可见，盒体202的一端较大，另一端较小，较小的一端能够从通孔A伸出腔体，盒体202较大的一端位于腔体201内。

锁紧结构203位于腔体201外且无法穿过腔体201上的通孔A，锁紧结构203套接在盒体202外，且锁紧结构203在盒体202上的套接位置能够调节。

由于锁紧结构203位于腔体201外且无法穿过腔体201上的通孔A，因此，无论如何调节锁紧结构203在盒体202上的套接位置，锁紧结构203始终位于腔体201外。

在锁紧结构203与腔体201存在间隔，和/或，盒体202的一端(也即呈喇叭状的一端)与腔体201存在间隔时，盒体202能够绕腔体201的通孔A的中心转动。

比如，在锁紧结构203与腔体201的外壁存在间隔，但盒体202的一端与腔体201的内壁相接触时，盒体202能够绕腔体201的通孔A的中心转动。

或者，在锁紧结构203与腔体201的外壁相接触，但盒体202的一端与腔体201的内壁存在间隔时，盒体202能够绕腔体201的通孔A的中心转动。

或者，在锁紧结构203与腔体201存在间隔，且盒体202的一端与腔体201的内壁存在间隔时，盒体202能够绕腔体201的通孔A的中心转动。

可选地，锁紧结构203可以是锁紧螺母，此时，锁紧结构203与盒体202螺纹连接。

需要说明的是，由于锁紧结构203在盒体202上的套接位置可以调节，因此，在采油系统使用的过程中，可以通过调节锁紧结构203在盒体202上的套接位置以使盒体202向靠近或远离腔体201的方向移动。

当盒体202向远离腔体201的方向移动的过程中，若盒体202呈喇叭状的一端接触到腔体201的内壁，则盒体202停止移动，并封堵腔体201上的通孔A，以避免从胶皮阀门进入腔体201的石油泄漏。

还需要说明的是，光杆可以穿过腔体201和盒体202，且盒体202内可以装有用于密封盒体202与光杆之间的空间的盘根，以避免从胶皮阀门经腔体201进入盒体202的石油泄漏。

示例地，图4为本申请实施例提供的一种采油系统的工作过程中盘根盒的状态示意图。如图4所示，盒体202呈喇叭状的一端接触到腔体201的内壁，并封堵腔体201上的通孔A，以避免从胶皮阀门进入腔体201的石油泄漏。

光杆穿过腔体201和盒体202，且盒体202内可以装有用于密封盒体202与光杆之间的空间的盘根，以避免从胶皮阀门经腔体201进入盒体202的石油泄漏。

假设在采油系统的工作过程中，盒体202相对光杆向右倾斜，此时盒体202和光杆的状态如图5所示。那么在更换盒体202内的盘根时，可以通过调整锁紧结构203在盒体202上的套接位置，以使锁紧结构203与腔体201存在间隔，且盒体202的一端与腔体201存在间隔(比如将盘根盒调整至图6所示的状态)。

之后，可以绕腔体201的通孔A的中心向左转动盒体202至图7所示的状态，以使盒体202相对光杆不倾斜，再更换盒体202内的盘根，从而降低更换盒体内盘根的难度。

可选地，请继续参考图3，盒体202的一端中呈喇叭状的部分的外表面包括曲面C。图3中以在盒体202的一端到另一端的方向X上，曲面C的中间位置向盒体202外弯曲，相应地，曲面C的两端位置向盒体202内弯曲为例。可选地，盒体202的一端中呈喇叭状的部分可以呈半球状。

当然，也可以是，在盒体202的一端到另一端的方向X上，曲面C的中间位置向盒体202内弯曲，相应地，曲面C的两端位置向盒体202外弯曲，本申请实施例对此不作限定。

可选地，盒体202的一端中呈喇叭状的部分的外表面也可以由平面组成，本申请实施例对此不作限定。

可选地，腔体201的内表面中靠近盒体202的区域的形状与盒体202的形状相配合。

比如，当盒体202的一端中呈喇叭状的部分的外表面包括曲面时，腔体201的内表面中靠近该喇叭状的部分的区域也包括曲面；

当盒体202上的曲面的上述中间位置向盒体202外弯曲时，腔体201的内表面中靠近盒体202的区域的中间位置也向腔体201外弯曲；

当盒体202上的曲面的上述中间位置向盒体202内弯曲时，腔体201的内表面中靠近盒体202的区域的中间位置也向腔体201内弯曲；

当盒体202的一端中呈喇叭状的部分的外表面包括平面时，腔体201的内表面中靠近该喇叭状的部分的区域也包括平面。

由于腔体201的内表面中靠近盒体202的区域的形状与盒体202的形状相配合，因此，当盒体202呈喇叭状的一端接触到腔体201的内壁，以封堵腔体201上的通孔A时，盒体202对通孔A的封堵效果较好。

可选地，图8为本申请实施例提供的另一种盘根盒的结构示意图，如图8所示，在图3的基础上，盘根盒20还包括：密封垫204；密封垫204可以固定在腔体201的内表面中靠近盒体202的区域。

当盒体202呈喇叭状的一端接触到腔体201的内壁，并封堵腔体201上的通孔A(如图3所示)时，密封垫204被挤压在盒体202与腔体201之间，减小了盒体202与腔体201之间的空隙，提升了对通孔A的密封效果。

可选地，密封垫204可以采用多种方式固定在腔体201的内表面。图7中以密封垫204可以通过螺丝205(比如多个螺丝205，图7中示出了四个螺丝205)固定在腔体201的内表面为例。

当然，密封垫204也可以通过其他方式固定在腔体201的内表面，比如，密封垫204粘贴在腔体201的内表面。

可选地，请继续参考图8，盒体202中除呈喇叭状的部分之外的部分的内表面具有凸台D。该凸台D可以用于卡住盒体202内的盘根，以防止盘根从盒体202内掉落。

可选地，凸台D属于盒体202的一部分，与盒体202中除凸台D之外的其他结构(比如喇叭状的结构)为一体结构。

可选地，凸台D也可以与该其他结构相互独立，比如凸台D由为套接在盒体202内的格兰形成，格兰可以焊接在盒体202内，也可以螺纹连接在盒体202内，本申请实施例对此不作限定。

可选地，请继续参考图8，盘根盒20还包括：压盖206。压盖206位于锁紧结构203远离腔体201的一侧，且与盒体202的另一端连接，压盖206具有连通盒体的开口(图8中未示出)。

压盖206与盒体202的另一端连接，能够封堵盒体202内的盘根，以防止盘根从盒体202的盘根入口移动至盒体202外。

并且，由于更换盘根的难度降低，因此提高了更换盘根的效率，降低了更换盘根的劳动强度。对于倾斜程度较为严重的采油树设备，也可轻松实现一名工作人员更换盘根的操作。对于在气温较低场景下盘根硬度较大时，由于更换本申请实施例提供的盘根盒中盘根的难度较低，因此，也能够降低在盘根硬度较大时更换盘根的难度。

另外，由于更换盘根的过程中，需要停井(也即停止开采井内的石油)，而更换本申请实施例提供的盘根盒中盘根的效率较高，因此能够缩短停井时间，进而提高了油井生产效率。

基于本申请实施例提供的盘根盒，本申请实施例提供了一种采油树设备。如图9所示，该采油树设备包括：胶皮阀门以及本申请实施例提供的任一种盘根盒(图9中以图8所示的盘根盒为例)。

盘根盒20的腔体201的一端与胶皮阀门连通。可选地，盘根盒20的腔体201的一端与胶皮阀门螺纹连接。

可选地，如图9所示，胶皮阀门可以包括：第一筒体301以及两个阀门组件。其中，每个阀门组件包括：第二筒体302、阀门芯子303、定位螺丝304和手轮305。

第一筒体301与盘根盒的腔体201连通。两个第二筒体302均位于第一筒体301的侧壁上，且与第一筒体301连通。

在每个阀门组件中，阀门芯子303位于第二筒体302中，且阀门芯子303远离第一筒体301的一端与手轮305连接，阀门芯子303上具有凹槽，定位螺丝304穿过第二筒体302且卡接在该凹槽内，用于限定阀门芯子303在靠近第一筒体301的方向上的位置。

在更换本申请实施例提供的采油树设备中的盘根时，工作人员可以首先操作手轮以使两个阀门芯子向靠近第一筒体的方向移动，直至两个阀门芯子接触，并封堵第二筒体。之后，再采用图4至图7相关的方法对盘根盒内的盘根进行更换。

需要说明的是，本申请实施例中仅示出了采油树设备中的胶皮阀门和盘根盒，采油树设备还可以包括其他结构，本申请实施例对此不作限定。

综上所述，本申请实施例提供的采油树设备中的盘根盒中，在锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔时，盒体能够绕腔体的通孔的中心转动。若在采油系统的工作过程中，采油树设备倾斜，盒体相对光杆倾斜，那么可以通过调整锁紧结构在盒体上的套接位置，以使锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔。之后，可以绕腔体的通孔的中心转动盒体，以使盒体相对光杆不倾斜，从而降低更换盒体内盘根的难度。

基于本申请实施例提供的采油树设备，本申请实施例提供了一种采油系统，该采油系统包括本申请实施例提供的采油树设备。

可选地，该采油系统还可以包括其他结构，比如井下工具和抽油机等，本申请实施例对此不作限定。

综上所述，本申请实施例提供的采油系统中的盘根盒中，在锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔时，盒体能够绕腔体的通孔的中心转动。若在采油系统的工作过程中，采油树设备倾斜，盒体相对光杆倾斜，那么可以通过调整锁紧结构在盒体上的套接位置，以使锁紧结构与腔体存在间隔，和/或，盒体的一端与腔体存在间隔。之后，可以绕腔体的通孔的中心转动盒体，以使盒体相对光杆不倾斜，从而降低更换盒体内盘根的难度。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“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。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在附图中，为了图示的清晰可能夸大了部分或全部结构的尺寸。

Claims

1.一种盘根盒，其特征在于，所述盘根盒包括：腔体、盒体和锁紧结构；

所述腔体的一端连通胶皮阀门，另一端具有通孔；

2.根据权利要求1所述的盘根盒，其特征在于，所述盒体的一端中呈喇叭状的部分的外表面包括曲面，且在所述盒体的一端到另一端的方向上，所述曲面的中间位置向盒体外弯曲。

3.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述腔体的内表面中靠近所述盒体的区域的形状与所述盒体的形状相配合。

4.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述盒体中除呈喇叭状的部分之外的部分的内表面具有凸台。

5.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述锁紧结构包括锁紧螺母，所述锁紧结构与所述盒体螺纹连接。

6.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述盘根盒还包括：密封垫；

7.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述盘根盒还包括：压盖；

8.根据权利要求1或2所述的盘根盒，其特征在于，所述腔体的一端与所述胶皮阀门螺纹连接。

9.一种采油树设备，其特征在于，所述采油树设备包括：胶皮阀门以及权利要求1至8任一所述的盘根盒，所述盘根盒的腔体的一端与所述胶皮阀门连通。

10.一种采油系统，其特征在于，所述采油系统包括权利要求9所述的采油树设备。