CN220101236U - 一种自动充能式井口密封器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动充能式井口密封器，包括密封套；还包括径向挤压件、密封腔；所述径向挤压件设置在密封套内，且径向挤压件中心具有用于使光杆穿过的中心孔；所述密封腔设置在密封套外围，所述密封腔上端开设注油孔，所述密封套开设径向孔，使密封腔与密封套内径向挤压件相连通。所述密封腔还开设一个增能口，增能口连接压力放大机构。本实用新型提高密封效果，减少维护周期，进而降低职工劳动强度。

Description

一种自动充能式井口密封器

技术领域

本实用新型涉及井口盘根盒技术领域，具体地说是一种自动充能式井口密封器。

背景技术

目前，公知的采油井多数为抽油机井，井口盘根盒是一种通过盒内盛装的密封盘根保证光杆在其中运动时井口不喷油、不漏油的密封装置。通常当盘根盒内密封盘根磨损后都要及时更换盘根，这样不仅增加了工人的劳动强度，还因换盘根停井降低油井的采油时率，同时由于一些油井的地层供液能力较差而造成油井间歇出油，当油井在生产中间歇出油时，会导致光杆与盘根因缺少原油润滑而干磨，盘根磨损后，井口密封不严而渗漏原油，渗漏的原油不仅给日常巡检带来许多额外工作，还会带来安全环保风险。鉴于此类问题提出设计一种“自动充能式井口密封器”。

公开(公告)号：CN211974927U，公开(公告)日：2020-11-20公开了一种高含水井专用盘根盒，其涉及油气开采技术领域，这种高含水井专用盘根盒包括盘根盒本体，及垂直设置在盘根盒本体侧壁上的盘根快起装置，及设置在盘根盒本体顶部的盘根底座，所述盘根快起装置包括设置在盘根盒本体侧壁上的齿条，及设置在盘根盒本体侧壁上的，且与齿条相咬合的转轮；所述盘根底座的上方设置有储油盒；该盘根盒由于设置了齿条及与齿条相咬合的转轮，通过普通扳手转动转轮，实现盘根被整体顶出，极大减低现场劳动强度，且在盘根盒上方设计了储油盒，储油盒内储存的润滑脂足够煤层气水井一星期使用，大大提高了工作效率。

公开(公告)号：CN212027724U，公开(公告)日：2020-11-27公开了一种井口纠偏盘根盒。主要解决了现有抽油机更换盘根时盘根密封不好容易泄漏且更换时间长存在安全隐患的问题。所述光杆外部连接盘根盒，所述盘根盒内腔内装入带有中心孔的圆筒型纠偏体，纠偏体上部开口；纠偏体内光杆上装有盘根，盘根上部压有T型压帽，盘根盒顶部螺纹连接压盖。该井口纠偏盘根盒，能够使盘根达到不渗漏，使用周期长，环保，减少更换盘根操作的次数。

公开(公告)号：CN216110626U，公开(公告)日：2020-11-27公开了一种“液压式井口密封器”，“液压式井口密封器”由机油盒、锁紧压帽、密封腔体、密封胶皮筒、隔环、单流阀、应急密封装置组成。机油盒位于装置的顶部，主要用于生产过程中润滑光杆，保证光杆与胶皮筒之间的润滑性；锁紧压帽位于机油盒下部，在初安装时用于机械压紧密封胶皮筒，使密封胶皮筒胀开与光杆紧密接触并密封井口；隔环位于多级胶皮筒两侧，主要用来压紧胶皮筒，并隔绝胶皮筒两侧腔室；单流阀位于胶皮筒外侧腔室的底部，在胶皮筒靠井液压力胀开后，避免油管压力降低时，胶皮筒外侧腔室压力下降而导致胶皮筒回缩造成无法密封井口；应急密封装置位于液压式井口密封器的底部，当胶皮筒磨损严重密封失效时，可以用来应急密封，也可用来更换密封器时临时密封井口。

目前常用的盘根盒主要依靠下压盘根使其胀开，使盘根内侧与光杆接触达到密封效果。随着光杆的上下往复运动，盘根会与光杆产生磨损，造成密封效果下降，井内原油泄漏的后果。目前盘根盒内的盘根磨损后无法继续贴紧光杆，使用寿命较短。

总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种自动充能式井口密封器，提高密封效果，减少维护周期，进而降低职工劳动强度。该装置利用液压油配合油囊的密封胶皮对光杆实现密封，利用油井自身压力并将其放大后对密封器内腔进行压力补充，提高密封效果。油井压力变化时，密封腔和油囊内的压力始终高于井口回压，保证了油井井口的密封性，这样既延长了盘根使用寿命，解决了工人频繁更换盘根的问题，又能减少工人巡检紧盘根的工作量。最终达到通过使用该装置有效防止井口油、气、水泄漏，同时降低工人劳动强度，提高油井采油时率和保证油井清洁生产目的。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自动充能式井口密封器，包括密封套；

还包括径向挤压件、密封腔；

所述径向挤压件设置在密封套内，且径向挤压件中心具有用于使光杆穿过的中心孔；

所述密封腔设置在密封套外围，所述密封腔上端开设注油孔，所述密封套开设径向孔，使密封腔与密封套内径向挤压件相连通。

所述径向挤压件为油囊。

所述油囊至少设置一个，油囊上端面设置隔环。

所述密封套上端口安装压紧螺帽，压紧螺帽下端压紧油囊上端的隔环。

所述密封套内壁设置密封圈，密封圈位于压紧螺帽下方。

所述密封腔还安装压力表，压力表上具有截止阀。

所述密封腔还开设一个增能口，增能口连接压力放大机构。

所述压力放大机构包括压力缸、活塞机构；

所述活塞机构设置在压力缸内，所述压力缸上端口连通增能口，压力缸下端口连通井口流程内腔。

所述活塞机构包括上活塞、下活塞、杠杆；

所述杠杆左端铰接在压力缸内壁，杠杆右端与下活塞的活塞杆上端铰接，杠杆中部与上活塞的活塞杆下端铰接。

所述单流阀安装在压力放大机构上端，安装方向向上，阻止上部液体向下回流。

所述密封套下端还连接有一个能径向移动的胶皮闸门。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

改变了现有盘根的受力方式，采用油囊替代盘根进行密封，不再依靠对其进行挤压变形进行密封，而是在油囊外侧向其增加一个轴向力，使其与光杆的贴合度更好。同时设置有连接装置，使其与井口流程单向连通，当井口流程内压力过高时可以向密封腔内补充能量，提高密封效果；同时在连通装置中设有压力放大机构，保证密封腔内压力始终高于井口流程，避免井口流程和密封腔内压力达到平衡时油囊失去密封功能。油井井口安装“自动充能式井口密封器”进行井口密封后，可有效提升密封效果，防止井口油、气、水泄漏，达到了油井清洁生产目的。同时使用该装置后，可大幅提高油囊密封胶皮的利用率，大幅延长密封胶皮使用寿命，从而降低了工人的劳动强度，并提高了油井的采油时率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种自动充能式井口密封器的结构示意图。

图中：1：压紧螺帽；2：密封腔；3：压力放大机构；4：胶皮闸门；5：油囊；6：隔环；7：密封圈；8：注油孔；9：截止阀；10：压力表；11：柱塞；12：单流阀。

具体实施方式

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。

实施例1：

参照图1，本实用新型提供的一种实施例：

一种自动充能式井口密封器，包括密封套；

还包括径向挤压件、密封腔2；

所述径向挤压件设置在密封套内，且径向挤压件中心具有用于使光杆穿过的中心孔；

所述密封腔设置在密封套外围，所述密封腔上端开设注油孔8，所述密封套开设径向孔，使密封腔与密封套内径向挤压件相连通。

所述径向挤压件为油囊5。

所述油囊至少设置一个，油囊上端面设置隔环6。

所述密封套上端口安装压紧螺帽1，压紧螺帽下端压紧油囊上端的隔环。

所述密封套内壁设置密封圈7，密封圈位于压紧螺帽下方。

所述密封腔还安装压力表10，压力表上具有截止阀9。

所述密封腔还开设一个增能口，增能口连接压力放大机构3。

所述压力放大机构包括压力缸、活塞机构；

所述活塞机构设置在压力缸内，所述压力缸上端口连通增能口，压力缸下端口连通井口流程内腔。

所述活塞机构包括上活塞、下活塞、杠杆；

所述杠杆左端铰接在压力缸内壁，杠杆右端与下活塞的活塞杆上端铰接，杠杆中部与上活塞的活塞杆下端铰接。

所述单流阀12安装在压力放大机构上端，安装方向向上，阻止上部液体向下回流。

所述密封套下端还连接有一个能径向移动的胶皮闸门，密封套相当于盘根盒，同盘根盒一起出现的胶皮闸门属于井口密封机构的现有技术，不再赘述。

第一步：将“自动充能式井口密封器”装置穿过光杆；

第二步：该密封器安装于油井井口，其主体为密封腔以及密封腔内部的油囊，通过油囊于抽油机光杆紧密接触实现密封井口，防止井液从井口泄漏的作用。通过注油孔8使用加压装置向密封腔2内加注液压油，液压油进入油囊5的内腔，观察压力表10，压力达到1.5MPa，确保密封胶皮在液体压力的作用下胀开与光杆配合密封井口；

第三步：压紧螺帽位于装置顶部1，在初安装时密封腔内注入液压油后，将油囊的密封胶皮调至合适压紧程度，使油囊胀开与光杆紧密接触并密封井口。利用压紧螺帽1下压密封圈7及隔环6，进一步挤压油囊5，确保油囊5靠近光杆一侧的密封胶皮与光杆紧密结合，实现初步密封；

第四步：胶皮闸门4位于液压式井口密封器的底部，安装完毕后，稍开胶皮闸门4，确认密封装置无渗漏，如果密封效果不理想，可通过注油孔8继续加注液压油，直到井口密封良好。记录此时压力值并做好备注，作为该油井日常管理的一项记录和压力标准。当油囊的密封胶皮磨损严重密封失效时，胶皮闸门4可以用来应急密封，也可用来更换密封器时临时密封井口。

第五步：油井开井，观察光杆在运行过程中密封器的密封效果，如果出现渗漏，重复第四步。

装置中密封腔2通过连接装置、压力放大机构3与井口流程连通，井口回压经压力放大机构3放大后将密封腔中的液压油挤入油囊中，提高密封器密封效果，并起到自动补充能量的作用。压力放大机构3位于密封腔2的一侧，当油井井口流程内腔的压力变化时，通过压力放大机构3中的活塞11的杠杆作用下，密封腔2内压力可保持在井口流程内腔压力的1.5倍(可调)左右，避免出现油囊5内外两侧压力平衡而出现密封失效的情况。胶皮闸门4位于自动充能式井口密封器的底部，当油囊5的密封胶皮磨损严重失效时，可以用来应急密封，也在更换密封器时用于临时密封井口。

压力放大机构是利用杠杆原理，保证机构上端的压力高于下端，下端与井口流程内腔连通，上端与密封器内腔连通，使用过程中油囊磨损后有流程内的井液渗入，会出现油囊内外两侧压力持平，无法保证密封效果，所以用压力放大机构使密封器内腔压力高于井口流程内腔的压力，即使密封器内腔的压力下降，也必然按照设定比例高于井口流程内的压力。增加单流阀是为了保压。

该密封器安装于油井井口，其主体为密封腔以及密封腔内部的油囊，通过油囊于抽油机光杆紧密接触实现密封井口，防止井液从井口泄漏的作用。压紧螺帽位于装置顶部，在初安装时密封腔内注入液压油后，将油囊的密封胶皮调至合适压紧程度，使油囊胀开与光杆紧密接触并密封井口；密封腔通过连接装置、压力放大机构与井口流程连通，井口压力经压力放大机构放大后将密封腔中的液压油挤入油囊中，提高密封器密封效果，并起到自动补充能量的作用；胶皮闸门位于液压式井口密封器的底部，当油囊的密封胶皮磨损严重密封失效时，可以用来应急密封，也可用来更换密封器时临时密封井口。密封腔一侧的压力表可实时显示密封腔内压力，为油井管理提供压力数据依据。

该装置利用液压油配合油囊的密封胶皮进行密封，同时设有专用装置连通井口流程及密封器内腔，专用装置中设有压力放大机构，利用井口压力给密封器内腔加压，实现了井口压力越高，密封越紧的目的。通过使用该装置可实现提高密封器密封效果、降低工人劳动强度、提高油井采油时率和保证油井清洁生产目的。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术。直接应用即可，不再赘述。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动充能式井口密封器，包括密封套；

其特征在于，还包括径向挤压件、密封腔；

所述径向挤压件设置在密封套内，且径向挤压件中心具有用于使光杆穿过的中心孔；

所述密封腔设置在密封套外围，所述密封腔上端开设注油孔，所述密封套开设径向孔，使密封腔与密封套内径向挤压件相连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述径向挤压件为油囊。

3.根据权利要求2所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述油囊至少设置一个，油囊上端面设置隔环。

4.根据权利要求3所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述密封套上端口安装压紧螺帽，压紧螺帽下端压紧油囊上端的隔环。

5.根据权利要求4所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述密封套内壁设置密封圈，密封圈位于压紧螺帽下方。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述密封腔还安装压力表，压力表上具有截止阀。

7.根据权利要求6所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述密封腔还开设一个增能口，增能口连接压力放大机构。

8.根据权利要求7所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述压力放大机构包括压力缸、活塞机构；

所述活塞机构设置在压力缸内，所述压力缸上端口连通增能口，压力缸下端口连通井口流程内腔。

9.根据权利要求8所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述活塞机构包括上活塞、下活塞、杠杆；

所述杠杆左端铰接在压力缸内壁，杠杆右端与下活塞的活塞杆上端铰接，杠杆中部与上活塞的活塞杆下端铰接。

10.根据权利要求8所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述压力放大机构上部设置有单流阀，所述单流阀安装方向向上，阻止上部液体向下回流。

11.根据权利要求7所述的一种自动充能式井口密封器，其特征在于，所述密封套下端还连接有一个能径向移动的胶皮闸门。