CN212389312U - 一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，本装置包括弯管以及连接在弯管下端的下接头，弯管的上端设有填料盒，弯管的侧面设有电缆支架，填料盒内装有密封件，井下空心抽油杆中的加热电缆火线从填料盒的密封件中引出后固定在电缆支架上面以后、再与加热电缆控制柜电连接；加热电缆零线的一端与零线接线柱连接后固定在电缆支架上面、再将另一端与加热电缆控制柜电连接。本装置中的填料盒内的密封件能够密封加热电缆与空心抽油杆之间的环形空隙，防止现有密封方式因空心杆密封件损坏或本体穿孔造成的原油损失和环境污染。本装置对井口的加热电缆使用了电缆支架固定的模式，避免了加热电缆的电磁场对载荷传感器的影响。

Description

一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业空心抽油杆采油井的加热电缆的辅助装置，特别是一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置。

背景技术

目前，在抽油机机械采油工艺中所使用的空心抽油杆，简称空心杆，空心杆最上部通过方卡子将整个抽油杆柱的重量坐在抽油机的悬绳器上，空心杆中插入加热电缆，靠插入的加热电缆发热给井下原油加热降粘。空心抽油杆杆柱是由单根长度9-10米的空心杆用丝扣连接形成并下入井内的，每个丝扣连接部位都有密封圈，防止井内液体进入空心杆，空心杆内壁与加热电缆之间存有间隙，在空心杆密封圈失效或本体穿孔时，井内液体会在压差的作用下由泄漏点进入空心杆内部向上流动至空心杆最上端的井口位置，由空心杆上端喷出，造成原油损失和环境污染。

另外，安装在悬绳器上面的载荷传感器会受到加热电缆产生的电磁影响而使数据信号传输失常，给油井的数据分析带来很大困难。

同时，由于井内的原油粘度高，空心抽油杆容易发生缓下的现象，这时悬绳器上方的悬重钢板由于没有导向装置会撞击空心抽油杆顶部的电缆，加热电缆容易被抽油机悬绳器上方的悬重钢板挤断，而且空心抽油杆易将悬重钢板上方的悬重皮带戳坏而造成更大的事故，使抽油机故障率升高，影响原油的正常生产。

经检索，加热电缆定位装置方面目前还是空白，具体检索情况如下：

一种电加热空心抽油光杆连接装置，专利申请号：201220688482.0，该装置的弯管安装在本体左侧面，弯管斜向上方，弯管的内孔与本体下部的内孔相通，本体右侧面安装零线固定接头，加热电缆导管安装在弯管的上端部，弯管的内孔、本体下部的内孔内有耐磨衬管，本体下部与外悬挂接头螺纹连接，内悬挂接头悬挂在外悬挂接头上，内悬挂接头上端面与本体下端面之间有密封环，内悬挂接头下部有空心抽油杆螺纹，弯管的内孔、本体下部的内孔内有耐磨衬管，耐磨衬管为非金属材料，它的表面很光滑，硬度低，加热电缆穿入其内后，加热电缆与耐磨衬管相对运动时，加热电缆不会被磨损，可以提高加热电缆的使用寿命，减少油井停产和检修，油井管理难度小，经济效益好。

但仍存在如下缺陷：该装置没有实现空心抽油杆与加热电缆之间空隙的密封，且弯管不具有为悬重钢板导向的功能，发生光杆缓下时，悬绳器上方的悬重钢板由于没有导向装置会撞击空心抽油杆顶部的加热电缆，加热电缆容易被抽油机悬绳器上方的悬重钢板挤断，而且空心抽油杆易将悬重钢板上方的悬重皮带戳坏而造成更大的事故，使抽油机故障率升高，影响原油的正常生产。

一种空心抽油杆密封接头，专利申请号：CN201420470923.9，一种空心抽油杆密封接头主要解决空心抽油杆密封圈结构耐温性能差的缺陷，具体包括上接头、密封环和下接头，上接头上、下两端为连接螺纹，上接头中部为管状外锥体，其管状外锥体上套装有密封环；下接头的上部为与上接头中部管状外锥体相互对应的管状内锥体，并与上接头螺纹连接。采用锥形结构密封，耐温高、气密封性能好，能承受稠油开采蒸汽吞吐多轮次连续生产、减少作业工作量。

但仍存在如下缺陷：没有针对加热电缆与空心抽油杆之间的密封采取措施，不能满足目前生产工艺的需求，也没有测压、放空、导向、定位的功能。

一种焊接式空心抽油杆密封接头，专利申请号：CN201520480422.3，该装置具体由公接头、密封圈和母接头构成，公接头的中段具有外螺纹、下段为管状外锥体，管状外锥体上开有密封槽，密封槽内装有所述密封圈，母接头上段具有与所述公接头中段的外螺纹相配合的内螺纹，其中段为与所述公接头下段管状外锥体锥度相同的管状内锥体，母接头以其上段内螺纹与公接头中段外螺纹相配合螺纹连接。采用上述结构的焊接式空心抽油杆密封接头，母接头与公接头螺纹连接时所述外锥体对内锥体的挤压力大，公接头与母接头配合的严密、密封效果好，另外密封圈也不会受到外部环境的刮碰现象。

但仍存在如下缺陷：没有针对加热电缆与空心抽油杆之间的密封采取措施，不能满足目前生产工艺的需求，也没有测压、放空、导向、定位的功能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，能够防止原油从井口处的空心杆顶端空隙泄漏，避免加热电缆的电磁场对载荷传感器数据传输的影响，保证载荷传感器数据信号的正常传输，减少抽油机故障发生，减少原油损失，保护环境。

为达上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置包括弯管以及连接在弯管下端的下接头，弯管的上端设有填料盒，弯管的侧面设有电缆支架，填料盒内装有密封件，井下空心抽油杆中的加热电缆火线从填料盒的密封件中引出后固定在电缆支架上面以后、再与加热电缆控制柜电连接；加热电缆零线的一端与零线接线柱连接后固定在电缆支架上面、再将另一端与加热电缆控制柜电连接。

所述填料盒下方的弯管中焊接三通管，三通管的中部接口与控制阀和压力表依次连接。

所述电缆支架设有电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆，电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆与弯管形成三角形电缆支架。

所述电缆支撑横杆的一端与电缆支撑斜杆的一端焊接，电缆支撑横杆的另一端焊接在弯管外面，电缆支撑斜杆的另一端焊接在三通管或弯管的外面。

所述填料盒设有盒体和压帽，盒体下端与弯管焊接、盒体上端与压帽螺纹连接；压帽的本体下端外壁设有外螺纹，压帽的本体上端设有扳手方，加热电缆火线从密封件和压帽的中心孔内引出。

所述电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆与弯管形成的三角形电缆支架的外角端部焊接电缆卡子，电缆卡子设有两个能够固定两根电缆线的半圆形卡体，一个卡体与电缆支架焊接、另一个卡体将两根电缆扣合后通过螺栓将两个卡体固定。

所述零线接线柱焊接在填料盒的侧面，零线接线柱的外圆设有螺纹并通过螺母固定加热电缆零线的接线端子。

所述下接头焊接在弯管的下端，下接头内设有能够与空心抽油杆连接的内螺纹。

所述弯管朝向抽油机的前方弯曲。

所述弯管的弯曲弧度设定在25度－35度之间。

与现有技术相比，本实用新型的显著效果如下：

本实用新型中设有填料盒，填料盒内的密封件能够密封加热电缆与空心抽油杆之间的环形空隙，作为现有空心杆加热电缆在井下空心杆中密封的补充方式，防止现有密封方式因空心杆密封件损坏或本体穿孔造成的原油损失和环境污染。

本实用新型对井口的加热电缆使用了电缆支架固定的模式，避免了加热电缆的电磁场对载荷传感器的影响，保证了载荷传感器数据信号的正常传输。由电缆支撑横杆、电缆支撑斜杆和弯管构成的三角形电缆支架，能够对加热电缆在井口进行有效定位和固定。固定在电缆支架中的电缆卡子能够将加热电缆火线和加热电缆零线固定牢固并且远离了悬重钢板，防止被悬重钢板挤坏，同时也使加热电缆远离了载荷传感器，使数据信号传输更加稳定。

本实用新型除了能够对空心抽油杆有效密封和定位外，又因弯管的出口朝向抽油机的前方，具有导引功能。当空心抽油杆发生缓下时，悬绳器上方的悬重钢板在弯管的导向作用下不会遇阻而继续下行，避免了挤压加热电缆，不会被空心抽油杆顶部戳坏悬重钢板上方的悬重皮带，有效保证抽油机的正常运转，减少了抽油机故障的发生，降低了生产成本。

另外，本实用新型在弯管中通过三通管安装了控制阀和压力表，可以通过压力表的压力显示来判断井下的空心抽油杆杆柱是否存在渗漏原油的现象，如果空心抽油杆渗漏，油井井筒内的压力会通过空心抽油杆传递给压力表。压力表有压力显示，则说明空心杆有漏点，能够及时发现井下空心抽油杆的工作状况和存在的问题。拆下压力表，打开控制阀就可以实现对空心杆抽油杆内液体的放压作业，方便下一步放压维修，方便了生产。

综上所述，本实用新型具有显著的使用效果和应用价值。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中零线接线柱的结构示意图。

图3是本实用新型中电缆卡子的结构示意图。

图4是本实用新型的安装应用示意图。

其中：1-弯管、2-压帽、3-填料盒、4-零线接线柱、5－三通管、6-控制阀、7-压力表、8-电缆支撑斜杆、9-电缆支撑横杆、10-电缆卡子、11-下接头、12-加热电缆火线、13－加热电缆零线、14-方卡子、15-悬绳器、16-载荷传感器、17-悬重皮带、18-空心抽油杆、19-悬重钢板、20-毛辫绳。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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。

参见图1至图4，一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置包括弯管1以及连接在弯管1下端的下接头11，弯管1的上端设有填料盒3，弯管1的侧面设有电缆支架，填料盒3内装有密封件，井下空心抽油杆18中的加热电缆火线12从填料盒3的密封件中引出后固定在电缆支架上面以后、再与加热电缆控制柜电连接；加热电缆零线13的一端与零线接线柱4连接后固定在电缆支架上面、再将另一端与加热电缆控制柜电连接。

在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：

所述填料盒3下方的弯管1中焊接三通管5，三通管5的中部接口与控制阀6和压力表7依次连接。如果井内的空心抽油杆18发生渗漏，压力表7会显示压力，能够及时发现井下空心抽油杆18的工作状况和存在的问题；拆下压力表7，打开控制阀6可以实现对空心抽油杆杆柱内液体的放压作业。

所述电缆支架设有电缆支撑横杆9和电缆支撑斜杆8，电缆支撑横杆9和电缆支撑斜杆8与弯管1形成三角形电缆支架。

所述电缆支撑横杆9的一端与电缆支撑斜杆8的一端焊接，电缆支撑横杆9的另一端焊接在弯管1外面，电缆支撑斜杆8的另一端焊接在三通管5或弯管1的外面。

所述填料盒3设有盒体和压帽2，盒体下端与弯管1焊接、盒体上端与压帽2螺纹连接；压帽2的本体下端外壁设有外螺纹，压帽2的本体上端设有扳手方，加热电缆火线12从密封件和压帽2的中心孔内引出。

所述电缆支撑横杆9和电缆支撑斜杆8与弯管1形成的三角形电缆支架的外角端部焊接电缆卡子10，电缆卡子10设有两个能够固定两根电缆线的半圆形卡体，一个卡体与电缆支架焊接、另一个卡体将两根电缆扣合后通过螺栓将两个卡体固定。

所述零线接线柱4焊接在填料盒3的侧面，零线接线柱4的外圆设有螺纹并通过螺母固定加热电缆零线13的接线端子。

所述下接头11焊接在弯管1的下端，下接头11内设有能够与空心抽油杆18连接的内螺纹。

所述弯管1朝向抽油机的前方弯曲，也就是填料盒3的出口朝向抽油机的前方。由于弯管1的出口朝向抽油机的前方，当空心抽油杆18发生缓下时，悬绳器15上方的悬重钢板19在弯管1的导引作用下不会遇阻而会继续下行，避免了对加热电缆的挤压，同时也防止了空心抽油杆18的顶部戳坏悬重钢板19上方的悬重皮带17。

所述弯管1的弯曲弧度设定在25度－35度之间。

本装置安装在采油井的井口上面，载荷传感器16固定在悬绳器15与方卡子14之间。毛辫绳20连接在悬重钢板19与悬绳器15之间。

本装置中的弯管1通过下接头11与空心抽油杆18的顶端丝扣连接，弯管1的出口朝向抽油机前方，加热电缆火线12从压帽2的中心孔引出后，被固定在电缆支撑横杆9外侧的电缆卡子10内，另一端接入加热电缆控制柜；加热电缆零线13一端接在零线接线柱4上，另一端接入加热电缆控制柜。井下的加热电缆火线12与加热电缆零线13通过空心抽油杆18形成的空心抽油杆杆柱和加热电缆控制柜形成回路，对油井井筒进行加热。由于地面的加热电缆火线12远离了载荷传感器16，避免了电磁场对数据信号传输的影响。在填料盒3内加入了密封件，上紧压帽2，空心抽油杆18与加热电缆火线12之间实现了密封，改变了加热电缆火线12在地面一端的空心抽油杆18内无密封的现状。控制阀6一侧通过丝扣与三通管5连接，另一侧与压力表7连接，如果井内的空心抽油杆柱发生渗漏，压力表7会显示压力，拆下压力表7，可以实现对空心抽油杆18内液体的放压作业。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，包括弯管以及连接在弯管下端的下接头，其特征是，弯管的上端设有填料盒，弯管的侧面设有电缆支架，填料盒内装有密封件，井下空心抽油杆中的加热电缆火线从填料盒的密封件中引出后固定在电缆支架上面以后、再与加热电缆控制柜电连接；加热电缆零线的一端与零线接线柱连接后固定在电缆支架上面、再将另一端与加热电缆控制柜电连接。

2.如权利要求1所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述填料盒下方的弯管中焊接三通管，三通管的中部接口与控制阀和压力表依次连接。

3.如权利要求1所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述电缆支架设有电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆，电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆与弯管形成三角形电缆支架。

4.如权利要求3所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述电缆支撑横杆的一端与电缆支撑斜杆的一端焊接，电缆支撑横杆的另一端焊接在弯管外面，电缆支撑斜杆的另一端焊接在三通管或弯管的外面。

5.如权利要求2所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述填料盒设有盒体和压帽，盒体下端与弯管焊接、盒体上端与压帽螺纹连接；压帽的本体下端外壁设有外螺纹，压帽的本体上端设有扳手方，加热电缆火线从密封件和压帽的中心孔内引出。

6.如权利要求4所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述电缆支撑横杆和电缆支撑斜杆与弯管形成的三角形电缆支架的外角端部焊接电缆卡子，电缆卡子设有两个能够固定两根电缆线的半圆形卡体，一个卡体与电缆支架焊接、另一个卡体将两根电缆扣合后通过螺栓将两个卡体固定。

7.如权利要求1所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述零线接线柱焊接在填料盒的侧面，零线接线柱的外圆设有螺纹并通过螺母固定加热电缆零线的接线端子。

8.如权利要求2所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述下接头焊接在弯管的下端，下接头内设有能够与空心抽油杆连接的内螺纹。

9.如权利要求1或3或8所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述弯管朝向抽油机的前方弯曲。

10.如权利要求9所述的一种空心抽油杆加热电缆密封和定位装置，其特征是，所述弯管的弯曲弧度设定在25度－35度之间。

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