CN207974789U - 井口密封器及有杆抽油设备 - Google Patents

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郭朝华
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Abstract

本实用新型提供了一种井口密封器及有杆抽油设备,涉及石油开采设备的技术领域。本实用新型提供的井口密封器包括:盘根盒体、封液环和盘根组,盘根组包括第一盘根层和第二盘根层;第一盘根层和第二盘根层沿盘根盒体的轴向间隔设置于盘根盒体内,封液环设置于第一盘根层和第二盘根层之间,封液环的外壁与盘根盒体的内壁抵接;第一盘根层、第二盘根层、封液环和抽油杆之间形成润滑空腔,润滑空腔内填充有润滑油脂;封液环上连接有泄压阀门,泄压阀门与润滑空腔连通。通过本实用新型提供的井口密封器,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。

Description

井口密封器及有杆抽油设备
技术领域
本实用新型涉及石油开采设备的技术领域,尤其是涉及一种井口密封器及有杆抽油设备。
背景技术
我国石油开采中,机械采油井约占油井的90%以上,其中有杆抽油井占总机械采油井的90%以上,产量高达75%。有杆抽油井主要由有杆抽油设备来进行抽油,有杆抽油设备主要包括抽油机、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,根据结构形式,其类型可分为普通型、双密封型、矫健型、偏心法兰型等,各类型的井口密封器总体结构类似。根据井口密封器中盘根的材料特性,可分为天然纤维类盘根、矿物纤维类盘根、合成纤维类盘根、陶瓷和金属纤维类盘根,它们都属于弹性类材料。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,现有技术中的井口密封器运行一段时间后,抽油杆与盘根之间的润滑油脂易发生溢出,导致抽油杆与盘根之间润滑油脂减少,量不足,而降低润滑效果,影响抽油杆的稳定运行。因此,现有技术中的井口密封器存在润滑油脂易流失,对抽油杆的润滑效果不稳定的技术问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种井口密封器及有杆抽油设备,以缓解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。
本实用新型第一方面提供井口密封器。本实用新型提供的井口密封器包括:盘根盒体、封液环和盘根组,盘根组包括第一盘根层和第二盘根层;第一盘根层和第二盘根层沿盘根盒体的轴向间隔设置于盘根盒体内,第一盘根层和第二盘根层的外侧分别与盘根盒体的内壁配合,内侧分别与穿过本实用新型提供的井口密封器的抽油杆的外壁滑动配合;封液环设置于第一盘根层和第二盘根层之间,封液环的外壁与盘根盒体的内壁抵接;第一盘根层、第二盘根层、封液环和抽油杆之间形成润滑空腔,润滑空腔内填充有润滑油脂;封液环上连接有泄压阀门,泄压阀门与润滑空腔连通。
进一步的,封液环和盘根盒体上设置有贯通的封液入口,封液入口与润滑空腔连通。
进一步的,本实用新型提供的井口密封器包括盘根锁紧机构,盘根锁紧机构包括盘根压盖;第一盘根层设置于盘根盒体远离油井底部的一端,第二盘根层设置于盘根盒体靠近油井底部的一端;第二盘根层与盘根盒体靠近油井底部的端部抵接;盘根压盖与盘根盒体远离油井底部的一端连接,且与第一盘根层抵接,将第一盘根层和第二盘根层压紧在盘根盒体内。
进一步的,盘根锁紧机构包括压盖螺栓,压盖螺栓穿过盘根压盖,与盘根盒体配合,以将盘根压盖连接到盘根盒体上。
进一步的,盘根锁紧机构包括底衬套,底衬套设置于第二盘根层和盘根盒体靠近油井底部的端部之间,一端与第二盘根层抵接,另一端与盘根盒体抵接。
进一步的,底衬套靠近油井底部的端部上设置有衬套凸起,盘根盒体上设置有与衬套凸起配合的盒体台阶。
进一步的,第一盘根层包括多个堆叠的盘状盘根。
进一步的,第一盘根层包括螺旋状盘根。
进一步的,盘根组包括多个盘根层,多个盘根层间隔设置,相邻盘根层之间形成润滑空腔,润滑空腔内均填充有润滑油脂。
本实用新型第二方面提供一种有杆抽油设备。本实用新型的有杆抽油设备包括:抽油机、抽油杆、抽油泵和井口装置,井口装置包括上述井口密封器;井口装置设置于抽油泵的顶部;抽油杆穿过井口装置,并且两端分别与抽油机和抽油泵连接,抽油机可带动抽油杆相对抽油泵运动;井口装置可将抽油杆抽出的油导出。
本实用新型提供的井口密封器及有杆抽油设备,涉及石油开采设备的技术领域。本实用新型提供的井口密封器包括:盘根盒体、封液环和盘根组,盘根组包括第一盘根层和第二盘根层;第一盘根层和第二盘根层沿盘根盒体的轴向间隔设置于盘根盒体内,第一盘根层和第二盘根层的外侧分别与盘根盒体的内壁配合,内侧分别与穿过本实用新型提供的井口密封器的抽油杆的外壁滑动配合;封液环设置于第一盘根层和第二盘根层之间,封液环的外壁与盘根盒体的内壁抵接;第一盘根层、第二盘根层、封液环和抽油杆之间形成润滑空腔,润滑空腔内填充有润滑油脂;封液环上连接有泄压阀门,泄压阀门与润滑空腔连通。有杆抽油设备中采用本实用新型提供的井口密封器,抽油杆从第一盘根层和第二盘根层中间穿过;抽油杆上下运动,可将油井中的油抽至地面;盘根组的内侧和外侧分别与抽油杆和盘根盒体的内壁接触,可阻止抽出的油继续沿抽油杆向上流动。
通过设置封液环,在第一盘根层和第二盘根层之间形成润滑空腔,润滑空腔中容纳润滑油脂;在抽油杆相对第一盘根层和第二盘根层移动过程中,润滑油脂可进入抽油杆与第一盘根层之间的接触面和抽油杆与第二盘根层之间的接触面,起到润滑作用,有利于抽油杆的平滑运动,减少磨损。
本实用新型提供的井口密封器中的泄压阀门与润滑空腔连通,当润滑空腔内压力增大到泄压阀门的设定值时,泄压阀门自动打开,使润滑空腔内自动泄压,以保持润滑空腔内的压力不超过设定压力值;这样,可减少润滑空腔中的润滑油脂、抽油杆与第一盘根层之间的润滑油脂和抽油杆与第二盘根层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,使本实用新型提供的井口密封器可较长时间地稳定运行。
所述的有杆抽油设备与上述的井口密封器相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本实用新型较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例提供的井口密封器的结构示意图。
图标:01-抽油杆;02-盘根盒体;021-第二通孔;031-第一盘根层;032-第二盘根层;04-封液环;041-第一通孔;05-盘根压盖;06-压盖螺栓;07-泄压阀门;08-润滑空腔;09-底衬套;091-衬套凸起。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,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实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例第一方面提供井口密封器。请参照图1,本实用新型实施例提供的井口密封器包括:盘根盒体02、封液环04和盘根组,盘根组包括第一盘根层031和第二盘根层032;第一盘根层031和第二盘根层032沿盘根盒体02的轴向间隔设置于盘根盒体02内,第一盘根层031和第二盘根层032的外侧分别与盘根盒体02的内壁配合,内侧分别与穿过本实用新型实施例提供的井口密封器的抽油杆01的外壁滑动配合;封液环04设置于第一盘根层031和第二盘根层032之间,封液环04的外壁与盘根盒体02的内壁抵接;第一盘根层031、第二盘根层032、封液环04和抽油杆01之间形成润滑空腔08,润滑空腔08内填充有润滑油脂;封液环04上连接有泄压阀门07,泄压阀门07与润滑空腔08连通。
具体地,有杆抽油设备中采用本实用新型实施例提供的井口密封器,抽油杆01从第一盘根层031和第二盘根层032中间穿过;抽油杆01上下运动,可将油井中的油抽至地面;盘根组的内侧和外侧分别与抽油杆01和盘根盒体02的内壁接触,可阻止抽出的油继续沿抽油杆01向上流动。
通过设置封液环04,在第一盘根层031和第二盘根层032之间形成润滑空腔08,润滑空腔08中容纳润滑油脂;在抽油杆01相对第一盘根层031和第二盘根层032移动过程中,润滑油脂可进入抽油杆01与第一盘根层031之间的接触面和抽油杆01与第二盘根层032之间的接触面,起到润滑作用,有利于抽油杆01的平滑运动,减少磨损。
有杆抽油设备工作过程中,润滑空腔08内的压力会逐步增大;在润滑空腔08内压力过大时,润滑油脂沿第一盘根层031与抽油杆01之间的接触面和第一盘根层031与盘根盒体02内壁之间的接触面向外部渗漏,导致润滑空腔08内的润滑油脂流失。
本实用新型实施例提供的井口密封器中的泄压阀门07与润滑空腔08连通,当润滑空腔08内压力增大到泄压阀门07的设定值时,泄压阀门07自动打开,使润滑空腔08内自动泄压,以保持润滑空腔08内的压力不超过设定压力值;这样,可减少润滑空腔08中的润滑油脂、抽油杆01与第一盘根层031之间的润滑油脂和抽油杆01与第二盘根层032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,减少盘根组和抽油杆01的磨损,使本实用新型实施例提供的井口密封器可较长时间地稳定运行。
具体地,封液环04的内径大于抽油杆01的外径,封液环04与抽油杆01之间留有间隙,形成润滑空腔08。
具体地,封液环04和盘根盒体02上设置有贯通的阀门连接通孔,泄压阀门07连接于该阀门连接通孔,实现与润滑空腔08连通。
在一些实施例中,泄压阀门07的设定压力范围为90kPa-110kPa。
具体地,泄压阀门07的设定压力可以为90kPa、100kPa或者110kPa。根据润滑油脂的材料特性和有杆抽油设备的整体参数,选择具有合适的设定压力的泄压阀门07,使润滑空腔08内的最高压力不超过相应的设定压力,以减少润滑油脂溢出。
进一步的,封液环04和盘根盒体02上设置有贯通的封液入口,封液入口与润滑空腔08连通。
具体地,请参照图1,封液环04上设置有第一通孔041,盘根盒体02上设置有第二通孔021,第一通孔041与第二通孔021连通,形成封液入口。润滑油脂可通过封液入口添加进润滑空腔08内,以对润滑空腔08内的润滑油脂进行补充。封液入口上连接有封液盖,封液盖可关闭封液入口。
在一些实施例中,第一通孔041为阶梯通孔,第一通孔041靠近第二通孔021的端部的直径大于第一通孔041靠近润滑空腔08的端部的直径,润滑油脂通过第二通孔021进入第一通孔041,再进入润滑空腔08,这样有利于润滑油脂通过第一通孔041顺畅地流入润滑空腔08。
进一步的,本实用新型实施例提供的井口密封器包括盘根锁紧机构,盘根锁紧机构包括盘根压盖05;第一盘根层031设置于盘根盒体02远离油井底部的一端,第二盘根层032设置于盘根盒体02靠近油井底部的一端;第二盘根层032与盘根盒体02靠近油井底部的端部抵接;盘根压盖05与盘根盒体02远离油井底部的一端连接,且与第一盘根层031抵接,将第一盘根层031和第二盘根层032压紧在盘根盒体02内。
具体地,第一盘根层031和第二盘根层032之间设置有封液环04,并且封液环04的两端分别与第一盘根层031和第二盘根层032抵接;盘根压盖05压紧第一盘根层031,可使第一盘根层031和第二盘根层032发生变形,增大第一盘根层031的径向尺寸和第二盘根层032的径向尺寸,从而使得第一盘根层031的两侧分别与盘根盒体02的内壁和抽油杆01的外壁紧密接触,第一盘根层031的两侧分别与盘根盒体02的内壁和抽油杆01的外壁紧密接触,减少抽油杆01从油井中抽出的油通过第二盘根层032溢出,提高本实用新型实施例提供的井口密封器的密封性能。
进一步的,盘根锁紧机构包括压盖螺栓06,压盖螺栓06穿过盘根压盖05,与盘根盒体02配合,以将盘根压盖05连接到盘根盒体02上。
具体地,请参照图1,盘根压盖05的一端与第一盘根层031抵接,另一端设置有凸缘,凸缘上设置有沿盘根盒体02的轴线方向的螺栓通孔;压盖螺栓06穿过螺栓通孔;盘根盒体02上设置有与压盖螺栓06配合的螺栓孔;压盖螺栓06与该螺栓孔配合,以将盘根压盖05连接到盘根盒体02上,并且使盘根压盖05对第一盘根层031施加指向第二盘根层032的压力。
在一些实施例中,盘根锁紧机构包括多个压盖螺栓06,多个压盖螺栓06绕盘根盒体02的轴线周向均匀间隔分布。
进一步的,盘根锁紧机构包括底衬套09,底衬套09设置于第二盘根层032和盘根盒体02靠近油井底部的端部之间,一端与第二盘根层032抵接,另一端与盘根盒体02抵接。
具体地,第二盘根层032与底衬套09抵接,增大了第二盘根层032靠近油井底部的端面的的受力面积,有利于第二盘根层032在盘根压盖05的压紧作用下发生变形,内侧与抽油杆01紧密接触。另外,底衬套09与盘根盒体02分体制造,便于底衬套09发生磨损后进行更换。
进一步的,底衬套09靠近油井底部的端部上设置有衬套凸起091,盘根盒体02上设置有与衬套凸起091配合的盒体台阶。
具体地,请参照图1,衬套凸起091与盒体台阶配合,衬套凸起091背向抽油杆01的侧壁与盒体台阶朝向抽油杆01的侧壁抵接,使得底衬套09在盘根盒体02内的位置更准确,减少底衬套09受力发生偏移。
进一步的,第一盘根层031包括多个堆叠的盘状盘根。
具体地,多个盘状盘根同轴堆叠,各个盘转盘根的内侧与抽油杆01的外壁接触,外侧与盘根盒体02的内壁接触。第一盘根层031由多个盘状盘根堆叠形成,便于在出现磨损后对单个盘转盘根进行更换。
进一步的,第一盘根层031包括螺旋状盘根。
具体地,盘根绕抽油杆01螺旋盘绕形成螺旋状盘根。
在一些实施例中,第二盘根层032包括多个堆叠的盘状盘根。多个盘状盘根同轴堆叠,各个盘转盘根的内侧与抽油杆01的外壁接触,外侧与盘根盒体02的内壁接触。
在一些实施例中,第二盘根层032包括螺旋状盘根,盘根绕抽油杆01螺旋盘绕形成螺旋状盘根。
进一步的,盘根组包括多个盘根层,多个盘根层间隔设置,相邻盘根层之间形成润滑空腔08,润滑空腔08内均填充有润滑油脂。
具体地,相邻盘根层之间各设置有封液环04,从而形成多个间隔设置的润滑空腔08,以增强本实用新型实施例提供的井口密封器的密封性能。
各个润滑空腔08分别连接有泄压阀门07,避免各个润滑空腔08的气压超过设定值,以使本实用新型实施例提供的井口密封器较长时间保持稳定运行。
本实用新型实施例第二方面提供一种有杆抽油设备。本实用新型实施例的有杆抽油设备包括:抽油机、抽油杆01、抽油泵和井口装置,井口装置包括上述井口密封器;井口装置设置于抽油泵的顶部;抽油杆01穿过井口装置,并且两端分别与抽油机和抽油泵连接,抽油机可带动抽油杆01相对抽油泵运动;井口装置可将抽油杆01抽出的油导出。
具体地,井口装置包括套管头、油管头、抽油三通和上述井口密封器。井口密封器中各接触面可较长时间保持有足量的润滑油脂,维持良好的润滑,减少盘根组和抽油杆01的磨损,使井口密封器可较长时间稳定地发挥密封井口和防喷的功能,有利于本实用新型实施例的有杆抽油设备稳定运行。
最后应说明的是:本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可;以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型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:盘根盒体、封液环和盘根组,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体的轴向间隔设置于所述盘根盒体内,所述第一盘根层和所述第二盘根层的外侧分别与所述盘根盒体的内壁配合,内侧分别与穿过所述井口密封器的抽油杆的外壁滑动配合;
所述封液环设置于所述第一盘根层和所述第二盘根层之间,所述封液环的外壁与所述盘根盒体的内壁抵接;所述第一盘根层、所述第二盘根层、所述封液环和所述抽油杆之间形成润滑空腔,所述润滑空腔内填充有润滑油脂;
所述封液环上连接有泄压阀门,所述泄压阀门与所述润滑空腔连通。
2.根据权利要求1所述的井口密封器,其特征在于,所述封液环和所述盘根盒体上设置有贯通的封液入口,所述封液入口与所述润滑空腔连通。
3.根据权利要求1或者2所述的井口密封器,其特征在于,所述井口密封器包括盘根锁紧机构,所述盘根锁紧机构包括盘根压盖;
所述第一盘根层设置于所述盘根盒体远离油井底部的一端,所述第二盘根层设置于所述盘根盒体靠近所述油井底部的一端;
所述第二盘根层与所述盘根盒体靠近所述油井底部的端部抵接;所述盘根压盖与所述盘根盒体远离所述油井底部的一端连接,且与所述第一盘根层抵接,将所述第一盘根层和所述第二盘根层压紧在所述盘根盒体内。
4.根据权利要求3所述的井口密封器,其特征在于,所述盘根锁紧机构包括压盖螺栓,所述压盖螺栓穿过所述盘根压盖,与所述盘根盒体配合,以将所述盘根压盖连接到所述盘根盒体上。
5.根据权利要求3所述的井口密封器,其特征在于,所述盘根锁紧机构包括底衬套,所述底衬套设置于所述第二盘根层和所述盘根盒体靠近所述油井底部的端部之间,一端与所述第二盘根层抵接,另一端与所述盘根盒体抵接。
6.根据权利要求5所述的井口密封器,其特征在于,所述底衬套靠近所述油井底部的端部上设置有衬套凸起,所述盘根盒体上设置有与所述衬套凸起配合的盒体台阶。
7.根据权利要求1或者2所述的井口密封器,其特征在于,所述第一盘根层包括多个堆叠的盘状盘根。
8.根据权利要求1或者2所述的井口密封器,其特征在于,所述第一盘根层包括螺旋状盘根。
9.根据权利要求1或者2所述的井口密封器,其特征在于,所述盘根组包括多个盘根层,多个所述盘根层间隔设置,相邻所述盘根层之间形成所述润滑空腔,所述润滑空腔内均填充有润滑油脂。
10.一种有杆抽油设备,其特征在于,包括:抽油机、抽油杆、抽油泵和井口装置,所述井口装置包括如权利要求1-9任一项所述的井口密封器;
所述井口装置设置于所述抽油泵的顶部;所述抽油杆穿过所述井口装置,并且两端分别与所述抽油机和所述抽油泵连接,所述抽油机可带动所述抽油杆相对所述抽油泵运动;所述井口装置可将所述抽油杆抽出的油导出。
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