RU2295083C2

RU2295083C2 - Casing head stuffing box

Info

Publication number: RU2295083C2
Application number: RU2005101509/06A
Authority: RU
Inventors: Григорий Григорьевич Халаев (RU); Григорий Григорьевич Халаев
Original assignee: Григорий Григорьевич Халаев
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2007-03-10
Also published as: RU2005101509A

Abstract

FIELD: the invention refers to machine building and may be used in quality of an adapter for a polished rod of the rocker of a sucker-rod pump.

SUBSTANCE: the casing head stuffing box has a body, in which there are spacing washers and a split seal cup, and also sealing surfaces of sliding of the casing head stuffing box. The spacing wafers are fulfilled in the shape of bushings with the form of a rectangular triangle in the sections on the ends and with radiuses on the tops. The split seal cup is fulfilled with ring grooves on the faces and is installed between the spacing bushings for interaction with the sliding surfaces of the polished rod at influencing of the conical surfaces of the spacing bushings through the ring grooves on the corresponding surfaces of the cap.

EFFECT: the invention allows to increase longevity of the cups, reduce the element base of the construction, provides reducing men-hours at servicing wells equipped with pumping units.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при новом проектировании фонтанной арматуры в качестве переходника для устьевого штока качалки штангового насоса.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the oil and gas industry, and can be used in the new design of fountain valves as an adapter for the wellhead rod of the pump rod pump.

Известны устройства сальника устьевого, содержащие корпус переходника, распорные кольца и уплотнительные манжеты (RU 2205307, RU 2183777).Known devices of the wellhead gland, containing the adapter housing, spacer rings and sealing cuffs (RU 2205307, RU 2183777).

Известные устройства недостаточно надежны при эксплуатации и требуют больших трудозатрат при обслуживании.Known devices are not reliable enough during operation and require a lot of labor during maintenance.

Известен сальник устьевой, содержащий корпус, в котором размещены разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока (RU 2097632).Known wellhead seal, containing a housing in which split spacer rings and split sealing cuffs are located, as well as sealing sliding surfaces of the wellhead rod (RU 2097632).

Наиболее близкий аналог, не удовлетворяет требованиям регламента обслуживания. Увеличение срока службы устройства связано с использованием новых технических решений и новых материалов, например, полиуретанов, полиамидов и т.д.The closest analogue does not meet the requirements of the service regulations. The increase in the service life of the device is associated with the use of new technical solutions and new materials, for example, polyurethanes, polyamides, etc.

Задача изобретения - повышение долговечности и улучшение эксплуатационных характеристик, позволяющих обслуживать устройство с меньшими затратами труда и времени, особенно в полевых условиях, снижение материальных и трудовых затрат при изготовлении, обеспечение конкурентоспособности устройства сальника устьевого.The objective of the invention is to increase durability and improve operational characteristics, allowing to maintain the device with less labor and time, especially in the field, reducing material and labor costs in the manufacture, ensuring the competitiveness of the wellhead stuffing box.

Принятый за прототип сальник устьевой содержит корпус, разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты.The wellhead seal adopted for the prototype contains a housing, split spacer rings and split sealing cuffs.

Решение технической задачи достигается тем, что сальник устьевой содержит корпус, в котором размещены разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока, отличающееся тем, что распорные кольца выполнены в виде втулок с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах и с радиусами на вершинах, разрезная уплотнительная манжета выполнена с кольцевыми канавками на торцах и установлена между распорными втулками для взаимодействия с поверхностями скольжения устьевого штока при воздействии конических поверхностей распорных втулок через кольцевые канавки на соответствующие конические поверхности манжеты.The solution to the technical problem is achieved in that the wellhead seal contains a housing in which split spacer rings and split sealing cuffs are located, as well as sealed sliding surfaces of the wellhead rod, characterized in that the spacer rings are made in the form of bushings with a rectangular triangle in cross section at the ends and with radii at the tops, a split sealing lip is made with annular grooves at the ends and is installed between the spacer sleeves for interaction with the sliding surfaces of the lips when the action of the conical surfaces of the spacer sleeves through the annular grooves on the corresponding conical surface of the cuff.

На чертеже изображен сальник устьевой, общий вид.The drawing shows the wellhead omentum, General view.

Сальник устьевой содержит:Wellhead gland contains:

уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока 1,sealed sliding surface of the wellhead rod 1,

верхнюю распорную втулку 2 с формой прямоугольного треугольника в сечении на конце,upper spacer sleeve 2 with the shape of a rectangular triangle in cross section at the end,

накидную гайку 3,union nut 3,

разрезную уплотнительную манжету 4,split sealing sleeve 4,

кольцевые канавки 5 на торцах уплотнительной манжеты 4,annular grooves 5 at the ends of the sealing collar 4,

нижнюю распорную втулку 6 с формой прямоугольного треугольника в сечении на конце,lower spacer sleeve 6 with the shape of a rectangular triangle in cross section at the end,

корпус 7,case 7,

радиус 8=R₁ на вершине нижней распорной втулки 6,radius 8 = R ₁ at the top of the lower spacer sleeve 6,

радиус 9=R₂ на вершине верхней распорной втулки 2,radius 9 = R ₂ at the top of the upper spacer sleeve 2,

конические поверхности 10 распорных втулок 2, 6,conical surfaces of 10 spacers 2, 6,

конические поверхности 11 уплотнительной манжеты 4.conical surface 11 of the sealing sleeve 4.

В статическом положении элементы конструкции устройства сальника устьевого взаимодействуют следующим образом.In a static position, the structural elements of the wellhead seal device interact as follows.

На устье скважины уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока 1 проходят через накидную гайку 3, навинченную на корпус 7, верхнюю 2 и нижнюю 6 распорные втулки и разрезную уплотнительную манжету 4, расположенные в корпусе 7.At the wellhead, the sealing sliding surfaces of the wellhead rod 1 pass through a union nut 3 screwed onto the housing 7, the upper 2 and lower 6 spacer sleeves and the split sealing lip 4 located in the housing 7.

В динамичном положении, в процессе возвратно-поступательного движения устьевого штока станка-качалки, устройство сальника устьевого работает следующим образом.In a dynamic position, in the process of reciprocating movement of the wellhead rod of the rocking machine, the device of the wellhead gland works as follows.

Для обеспечения герметичности поверхности скольжения устьевого штока 1 накидной гайкой 3 через резьбовое соединение с корпусом 7 воздействуют на верхнюю распорную втулку 2, которая одновременно с нижней распорной втулкой 6 через кольцевые канавки 5 на торцах разрезной уплотнительной манжеты 4 сжимает уплотнительную манжету.To ensure the tightness of the sliding surface of the wellhead rod 1 with a union nut 3 through a threaded connection with the housing 7 act on the upper spacer sleeve 2, which simultaneously with the lower spacer sleeve 6 through the ring grooves 5 at the ends of the split sealing sleeve 4 compresses the sealing sleeve.

В результате воздействия на разрезную уплотнительную манжету 4 через кольцевые канавки 5 распорные втулки 2 и 6 с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах проникают на различную глубину кольцевых канавок 5 уплотнительной манжеты 4 в зависимости от величин радиусов 9, 8, выполненных на вершинах распорных втулок 2, 6.As a result of the impact on the split sealing collar 4 through the annular grooves 5, the spacer sleeves 2 and 6 with the shape of a rectangular triangle in cross section at the ends penetrate to different depths of the annular grooves 5 of the sealing collar 4 depending on the radii 9, 8 made on the tops of the spacer sleeves 2 , 6.

Одновременно, в результате воздействия конических поверхностей 10 распорных втулок 2, 6 на конические поверхности 11 разрезной уплотнительной манжеты 4, уплотнительная манжета как сверху (от верхней распорной втулки), так и снизу (от нижней распорной втулки) поджимается к поверхностям скольжения устьевого штока 1, обеспечивая надежную (двойную) герметизацию поверхностей скольжения устьевого штока 1.At the same time, as a result of the action of the conical surfaces 10 of the spacer bushings 2, 6 on the conical surfaces 11 of the split sealing collar 4, the sealing collar is pressed both from above (from the upper spacer sleeve) and from below (from the lower spacer sleeve) to the sliding surfaces of the wellhead 1, providing reliable (double) sealing of the sliding surfaces of the wellhead rod 1.

Наличие радиусов 8, 9 на вершинах распорных втулок уменьшает износ уплотнительной манжеты 4, взаимодействующей с поверхностями скольжения устьевого штока 1.The presence of radii 8, 9 at the tops of the spacer sleeves reduces wear of the sealing collar 4, interacting with the sliding surfaces of the wellhead rod 1.

Использование предложенного сальника устьевого на нефтяных скважинах, оборудованных станками-качалками, позволяет увеличить долговечность манжет в процессе эксплуатации, уменьшить элементную базу конструкции, обеспечить снижение трудозатрат по обслуживанию скважин, оснащенных станками-качалками в полевых условиях и обеспечить повышение конкурентоспособности устройства.Using the proposed wellhead oil seal in oil wells equipped with pumping units allows increasing the cuff durability during operation, reducing the structural element base, reducing labor costs for servicing wells equipped with pumping units in the field, and increasing the competitiveness of the device.

Предлагаемый сальник устьевой проще в изготовлении, надежен в эксплуатации, удобен в обслуживании в полевых условиях, конкурентоспособен и найдет широкое применение на промыслах Российской Федерации и за рубежом.The proposed wellhead gland is easier to manufacture, reliable in operation, convenient to maintain in the field, competitive and will be widely used in the fields of the Russian Federation and abroad.

Claims

Wellhead stuffing box, comprising a housing in which spacer rings and a split sealing collar are located, as well as sealed sliding surfaces of the wellhead stem, characterized in that the spacer rings are made in the form of bushings with a rectangular triangle in cross-section at the ends and with radii at the vertices, a split packing the cuff is made with annular grooves at the ends and installed between the spacer sleeves for interaction with the sliding surfaces of the wellhead rod when exposed to conical surfaces p controversial sleeves through the annular groove to the respective conical surface of the cuff.