专利名称：抽油机井口密封及防喷装置的制作方法
技术领域：
本发明是油田抽油机井口专用的一种既能密封又能纠偏和防喷的机械装置。
油田抽油机井口的密封、纠偏、防喷是三个重要技术问题。现有的密封装置虽然结构形式多种多样，但多数只有密封性能，对于抽油机光杆偏心造成的密封盘根偏磨问题未能解决，而偏磨问题没解决，又会严重影响密封效果和密封盘根寿命。有的虽然具有密封和纠偏双重性能，但其结构较复杂，更换密封盘根很不方便。例如85203837号专利，采用两个滚轮在上端对抽油光杆硬性扶正纠偏，不但使密封装置受力和光杆横向受反作用力很大，甚至会引起光杆弯曲变形，增加往复运动阻力。又例如87207823号专利，是在密封装置下部采用上、下两体纠偏结构，并用0形盘根对交接端面密封，虽有纠偏作用，但结构比较复杂，制造较困难，操作也不太方便。更重要的是当抽油光杆由于某种原因断脱后，干线回压石油流就会从光杆密封器中心孔中喷出，既浪费石油，又污染井场环境。现有技术中至今没有一种密封装置能解决上述防喷问题。
本发明的目的是针对现有技术不足之处，提供一种密封性能更好，纠偏效果更佳，并且能防喷的抽油机井口三功能三级密封装置。该装置结构简单，容易制造，更换盘根非常方便，使用寿命较长。
附
图1为本发明的产品结构半剖面示意图，图2为其底部端面视图。该装置主要由上体和下体两大部分构成。上体主要包括压帽1，一级密封盘根2和5，密封套3，上体壳4，垫片6，手柄7，0形盘根8，限位螺钉9，上压套12和衬垫13等;下体主要包括下体壳11，下压套14，二级密封盘根15和阀座16等。此外，在下体空腔内有一个防喷球10。
上体部分的压帽1与上体壳4之间为右旋螺纹联接;密封套3与上体壳4之间为梯形螺纹联接，可旋转一周;上压套12与抽油光杆17为间隙配合;垫片6与密封套3为间隙配合;手柄7焊接在上体壳4上;限位螺钉9装在上体壳4上。下体壳11与上体壳4之间为左旋螺纹联接，下压套14与光杆17为间隙配合;阀座16与下体壳11为间隙配合;16与17也为间隙配合;防喷密封球10是在未装阀座16之前从上面装入下体腔内的，下体壳11的下端口为三扇面通孔结构，见附图2所示，无论有无抽油光杆17，该球都不至于从下端口掉出。下体壳11的内腔具有大倒角，防喷球10可上下运动自如而不会卡死。下体壳11的下端口及端面上的圆环槽均与其外径同心，但与上部中心却偏心5毫米，以适用于偏心量为0～5毫米的井口纠偏。其下端面与采油树的三通卡箍联接。
本发明的三级密封和防喷功能是这样实现的上体部分中的密封盘根2和5为一级密封，在抽油机正常抽油作业时，就靠这一级密封使井口中的带压石油不至于从抽油光杆17的圆周间隙漏出。其中的盘根2层数较多，装在上部，由耐磨损、耐高温、摩擦系数小、可塑性变形大的碳素纤维材料编织压制而成，呈圆环形状，其耐磨性能比橡胶高几十倍，几乎只需逐渐添加而不需取出更换，从而大大减少了停产检修时间，并且光杆摩阻负荷也有所降低，其中的盘根5层数较少，装在下部，由耐磨耐油橡胶制成。密封盘根2和5均装在密封套3中。下体部分中的盘根15为二级密封装在下体壳11内部的上端，在抽油机停止工作更换一级密封盘根时，二级密封盘根15可起临时密封作用，使井口的带压石油不至于从光杆17的圆周间隙漏出。二级密封盘根15由耐油橡胶制成，其硬度比盘根5较软，轻压即可达到良好密封。当由于某种原因抽油光杆突然断脱后，带压石油就会带动由尼龙或耐油橡胶材料制成的防喷密封球10向上移动，堵住阀座16下端的喇叭口，从而防止带压石油从本装置中心孔喷出，此防喷功能也可视为三级密封。此外，在上体壳4与下体壳11结合面处，采用了0形密封盘根8，以防止在抽油作业时由于二级密封盘根15的解封带压石油从该处漏出。密封垫片13用尼龙材料加工而成，其作用是增强密封套3下端面与上体壳4之间的密封，防止该处漏油。因此本装置的密封性能最好。
本发明的纠偏功能是这样实现的由于井口采油树和抽油机的安装或井下其它原因，造成抽油光杆17相对于采油树径向偏移时，本装置的中心孔就出现与光杆17不同心。如果偏心量在0～5毫米范围，可不必重新调整抽油机或采油树，只需顺时针旋转手柄7，带动本装置整体旋转一定角度，就可使本装置的中心与光杆17达到同心，并保持固定不变。从而避免了硬性扶正抽油光杆产生径向反作用力引起不良后果，也不像其它纠偏机构那么操作复杂，从而有效地解决了密封盘根的偏磨问题，进一步提高了密封性能和延长了密封盘根寿命。
本发明还有一个突出优点是一般不需更换密封盘根，如果需要更换也非常简便。首先反时针旋转压帽1，此时压帽暂不至于卸扣，而是先反时针带动上体壳4转动，使其下部与下体壳11相结合的左旋螺纹上扣，使上体壳4下移，压缩下压套14，14再压缩二级密封盘根15，从而使抽油光杆17的圆周间隙先被盘根15密封住。当盘根15被压缩到一定程度，或上体壳4的最下端顶到下体壳11的突台处时，若再继续用力反时针转动压帽1，则可将压帽1卸下。然后取出上压套12，再用管钳转动密封套3一周退出梯形螺纹，同盘根2和5一起取出。再按附图3所示的专用套筒工具上端顶在垫片6的下面，用管钳等向下轻轻敲击密封套3的顶端，密封套内的盘根2和5即可全部顶出，非常简便而又省工省力。先装进密封套3之后，再装进新盘根2和5，再放进上压套12，然后套上压帽1并顺时针转动压帽，刚开始要握住手柄7使上体壳4不随之转动，以免下部左旋螺纹卸扣而使二级临时密封盘根15过早解封漏油。当压帽1顺时针转动，并与上体壳4的右旋螺纹上扣到一定程度时，上压套12已将一级密封盘根2和5压紧后，这时放开手柄7，并继续顺时针转动压帽1，带动上体壳4顺时针转动，使下部左旋螺纹卸扣，二级密封盘根15解封。由于限位螺钉9的限位作用，左旋螺纹只能卸扣到一定程度，二级密封也只能解封到一定程度。由于二级密封盘根15解封之后与光杆17之间存在适当的间隙，并且盘根15的内径与阀座16的内径相同，阀座16是用耐磨铁制造的，所以二级密封盘根15受到光杆17的磨损极少，长期使用也不需更换。
权利要求
1.一种油田抽油机井口既能密封，又能纠偏和防喷的机械装置，主要由上体和下体两大部分构成，其特征在于上体主要包括压帽、一级密封盘根、密封套、上体壳、垫片、手柄、O形密封盘根、限位螺钉、上压套、密封衬垫等；下体主要包括下体壳、下压套、二级密封盘根、阀座；在下体空腔内有一个防喷球。
2.根据权利要求1所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于上体部分的压帽与上体壳之间为右旋螺纹联接，密封套3与上体壳之间为梯形螺纹联接，可旋转一周，上、下套与抽油光杆为间隙配合，垫片与密封套为间隙配合，手柄焊接在上体壳上，限位螺钉装在上体壳上。
3.根据权利要求1所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于下体部分的下体壳与上体壳之间为左旋螺纹联接，下压套与光杆为间隙配合，阀座与下体壳为间隙配合，阀座与光杆之间具有适当的间隙。
4.根据权利要求1所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于下体壳的下端口为三扇面通孔结构，无论有无抽油光杆，防喷球不至于从下端口掉出，下体壳的内腔具有大倒角，防喷球可上下运动自如不会卡死。
5.根据权利要求1或4所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于下体壳的下端口及端面上的圆环槽与其外径同心，但与上部中心却偏心5毫米，以适用于偏心量为0～5毫米的井口纠偏。
6.根据权利要求1所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于上体部分的一级密封盘根分别用两种材料制成，上部的用碳素纤维材料制造，下部的用耐磨耐油橡胶材料制造，都装在同一个密封套中;下体部分的二级密封盘根用耐油橡胶制成，装在下体壳内部的上端;防喷球用尼龙或耐油橡胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的抽油机井口密封及防喷装置，其特征在于0形密封盘根装在上体壳与下体壳结合面之处，密封垫装在密封套下端面与上体壳内突台之间，垫片则装在密封套内一级密封盘根的最下边。
全文摘要
本发明提供了一种油田抽油机井口密封及防喷装置。本装置主要由上体和下体两大部分构成。它具有三级密封结构一级密封盘根在抽油机工作时对抽油光杆圆周间隙起密封作用；二级密封是在抽油机停止工作，更换一级密封盘根时起临时性密封作用；三级密封是抽油光杆断脱后，由一个防喷球自动上升堵死中心孔，防止带压石油喷出井口。本装置更换密封盘根极为简便，并且能方便而有效地调整抽油光杆相对井口采油树的偏心，本发明同时解决了抽油机井口密封、纠偏、防喷三个重要技术问题。
文档编号E21B33/06GK1059778SQ9010625
公开日1992年3月25日 申请日期1990年9月12日 优先权日1990年9月12日
发明者马绍国 申请人:马绍国