CN117072100A - 井口密封保护装置 - Google Patents

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Abstract

井口密封保护装置，涉及采油井口技术领域。井筒螺纹密封连接座套，座套内设有偏移体，偏移体包括下部的球体和上部的延伸管，座套上部内孔螺纹连接下压盖，偏移体的球体与下压盖和座套之间均设有密封圈。本发明的有益效果是：当抽油杆位于下冲程时，井筒内的压力高，井筒内的压力通过旁通管作用于高压胶囊，高压胶囊向下膨胀，驱动盘带动滚轮下降，滚轮下降时通过导向滑道驱动旋转套和盘根填料转动，如此循环，盘根填料处于旋转状态，使得盘根填料和抽油杆均处于均匀磨损状态，提高了抽油杆和盘根填料的使用寿命。

Description

井口密封保护装置
技术领域
本发明涉及采油井口技术领域，尤其涉及井口密封保护装置。
背景技术
采油井口均通过盘根填料对抽油杆产生密封作用来封堵井口内部的压力，由于抽油杆在上冲程时井筒内的压力小于抽油杆下冲程时井筒内的压力，盘根填料密封属于静密封，对压力产生变化时适应性不强，不能主动适应抽油杆上下冲程时带来的压力变化，同时井口密封填料和抽油杆存在偏磨的问题。
发明内容
为了解决目前采油井口不能适应井筒内压力变化、填料盒抽油杆偏磨的问题，本发明提供井口密封保护装置。
本发明提供的技术方案是：井口密封保护装置，包括井筒，井筒螺纹密封连接座套，座套内设有偏移体，偏移体包括下部的球体和上部的延伸管，座套上部内孔螺纹连接下压盖，偏移体的球体与下压盖和座套之间均设有密封圈，采用偏移体降低抽油杆的偏磨程度是现有通用技术，不再描述；
偏移体的延伸管上部螺纹连接上压盖，在上压盖和偏移体的内腔底部之间依次设有压帽、高压胶囊、驱动盘、压缩弹簧、垫片和盘根填料；
盘根填料外侧套有旋转套，旋转套和延伸管内孔间隙配合连接，旋转套和偏移体之间安装有机械密封，驱动盘和延伸管内孔通过花键连接，驱动盘下侧设有滚轮，旋转套内孔上部开有导向滑道，滚轮横向伸入到导向滑道内，井筒上旁接一个旁通管，旁通管向上延伸穿过延伸管后与高压胶囊内部连通，旁通管中部设有增压机构；
导向滑道包括上移滑道、下移滑道和两者之间的上拐点、下拐点，当滚轮上升到达到上移滑道的顶点时，滚轮的中心已经越过下拐点，当滚轮下降到达下移滑道的最低点时，滚轮的中心已经越过上拐点；
上压盖、压帽、垫片、旋转套和球体均开有中心孔，中心孔的直径大于抽油杆的直径，盘根填料填充在抽油杆的外圆和旋转套的内孔之间。
高压胶囊内孔安装有内衬管，内衬管的内孔与抽油杆之间不接触，内衬管上部夹持在高压胶囊和压帽之间。
增压机构包括缸套，缸套内安装有大活塞和小活塞，大活塞位于小活塞下部，大活塞和小活塞之间固定连接，大活塞和小活塞均通过密封圈和缸套间隙配合连接，大活塞的直径是小活塞的二倍，缸套上下两侧密封连接旁通管，小活塞以上空间内填充有液压油。
高压胶囊一侧硫化固定连接引出管，引出管伸出延伸管管壁上开出的通孔后通过快速接头密封连接旁通管。
本发明的有益效果为：当抽油杆位于下冲程时，井筒内的压力高，井筒内的压力通过旁通管作用于高压胶囊，高压胶囊向下膨胀，驱动盘带动滚轮下降，滚轮下降时通过导向滑道驱动旋转套和盘根填料转动，抽油杆上冲程时，井筒内的压力低，驱动盘在压缩弹簧的作用下上升，滚轮上升通过导向滑道驱动旋转套和盘根填料再次转动，如此循环，盘根填料处于旋转状态，使得盘根填料和抽油杆均处于均匀磨损状态，提高了抽油杆和盘根填料的使用寿命；
增压机构通过大活塞将压力传递给小活塞，小活塞上的压力大于井筒内的压力，也就是高压胶囊给盘根填料的压力大于井筒内的压力，保证盘根填料的密封效果。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2的附图1的A处放大图；
附图3是本发明中增压机构的结构示意图；
附图4是本发明中滑道的展开图。
图中1-井筒，2-座套，3-偏移体，31-球体，32-延伸管，4-下压盖，5-上压盖，6-压帽，7-盘根填料，8-抽油杆，9-旁通管，10-增压机构，11-高压胶囊，12-驱动盘，13-内衬管，14-旋转套，15-机械密封，16-花键，17-滚轮，18-导向滑道，19-小活塞，20-缸套，21-大活塞，22-引出管，23-快速接头，24-上移滑道，25-下移滑道，26-上拐点，27-下拐点，28-垫片。
具体实施方式
如图1～4所示，井口密封保护装置，包括井筒1，井筒1螺纹密封连接座套2，座套2内设有偏移体3，偏移体3包括下部的球体31和上部的延伸管32，座套2上部内孔螺纹连接下压盖4，偏移体3的球体31与下压盖4和座套2之间均设有密封圈；
偏移体3的延伸管32上部螺纹连接上压盖5，在上压盖5和偏移体3的内腔底部之间依次设有压帽6、高压胶囊11、驱动盘12、压缩弹簧、垫片28和盘根填料7；
盘根填料7外侧套有旋转套14，旋转套14和延伸管32内孔间隙配合连接，旋转套14和偏移体3之间安装有机械密封15，机械密封15将旋转套14和球体31之间密封的同时，旋转套14可以转动，驱动盘12和延伸管32内孔通过花键16连接，驱动盘12可上下移动、不能转动，驱动盘12下侧设有滚轮17，旋转套14内孔上部开有导向滑道18，滚轮17横向伸入到导向滑道18内，井筒1上旁接一个旁通管9，旁通管9向上延伸穿过延伸管32后与高压胶囊11内部连通，旁通管9中部设有增压机构10；
导向滑道18包括上移滑道24、下移滑道25和两者之间的上拐点26、下拐点27，当滚轮17上升到达到上移滑道24的顶点时，滚轮17的中心已经越过下拐点27，当滚轮17下降到达下移滑道25的最低点时，滚轮17的中心已经越过上拐点26；
上压盖5、压帽6、垫片28、旋转套14和球体31均开有中心孔，中心孔的直径大于抽油杆8的直径，盘根填料7填充在抽油杆8的外圆和旋转套14的内孔之间。
本发明是利用抽油杆8在上冲程时井筒1内的压力小、抽油杆8在下冲程时井筒1内的压力大的原理进行工作的，当抽油杆8位于下冲程时，井筒1内的压力高，井筒1内的压力通过旁通管9作用于高压胶囊11，高压胶囊11向下膨胀，驱动盘12带动滚轮17下降，滚轮17下降时通过导向滑道18驱动旋转套14和盘根填料7转动，抽油杆8上冲程时，井筒1内的压力低，驱动盘12在压缩弹簧的作用下上升，滚轮17上升通过导向滑道18驱动旋转套14和盘根填料7再次转动，如此循环，盘根填料7处于旋转状态，使得盘根填料7和抽油杆8均处于均匀磨损状态，提高了抽油杆8和盘根填料7的使用寿命。
高压胶囊11内孔安装有内衬管13，内衬管13的内孔与抽油杆8之间不接触，内衬管13上部夹持在高压胶囊11和压帽6之间。
增压机构10包括缸套20，缸套20内安装有大活塞21和小活塞19，大活塞21位于小活塞19下部，大活塞21和小活塞19之间固定连接，大活塞21和小活塞19均通过密封圈和缸套20间隙配合连接，大活塞21的直径是小活塞19的二倍，缸套20上下两侧密封连接旁通管9，小活塞19以上空间内填充有液压油。
增压机构10通过大活塞21将压力传递给小活塞19，小活塞19上的压力大于井筒1内的压力，也就是高压胶囊11给盘根填料7的压力大于井筒1内的压力，保证盘根填料7的密封效果。
高压胶囊11一侧硫化固定连接引出管22，引出管22伸出延伸管32管壁上开出的通孔后通过快速接头23密封连接旁通管9。

Claims (4)

1.一种井口密封保护装置，包括井筒(1)，其特征在于：井筒(1)螺纹密封连接座套(2)，座套(2)内设有偏移体(3)，偏移体(3)包括下部的球体(31)和上部的延伸管(32)，座套(2)上部内孔螺纹连接下压盖(4)，偏移体(3)的球体(31)与下压盖(4)和座套(2)之间均设有密封圈；
偏移体(3)的延伸管(32)上部螺纹连接上压盖(5)，在上压盖(5)和偏移体(3)的内腔底部之间依次设有压帽(6)、高压胶囊(11)、驱动盘(12)、压缩弹簧、垫片(28)和盘根填料(7)；
盘根填料(7)外侧套有旋转套(14)，旋转套(14)和延伸管(32)内孔间隙配合连接，旋转套(14)和偏移体(3)之间安装有机械密封(15)，驱动盘(12)和延伸管(32)内孔通过花键(16)连接，驱动盘(12)下侧设有滚轮(17)，旋转套(14)内孔上部开有导向滑道(18)，滚轮(17)横向伸入到导向滑道(18)内，井筒(1)上旁接一个旁通管(9)，旁通管(9)向上延伸穿过延伸管(32)后与高压胶囊(11)内部连通，旁通管(9)中部设有增压机构(10)；
导向滑道(18)包括上移滑道(24)、下移滑道(25)和两者之间的上拐点(26)、下拐点(27)，当滚轮(17)上升到达到上移滑道(24)的顶点时，滚轮(17)的中心已经越过下拐点(27)，当滚轮(17)下降到达下移滑道(25)的最低点时，滚轮(17)的中心已经越过上拐点(26)；
上压盖(5)、压帽(6)、垫片(28)、旋转套(14)和球体(31)均开有中心孔，中心孔的直径大于抽油杆(8)的直径，盘根填料(7)填充在抽油杆(8)的外圆和旋转套(14)的内孔之间。
2.根据权利要求1所述的井口密封保护装置，其特征在于：高压胶囊(11)内孔安装有内衬管(13)，内衬管(13)的内孔与抽油杆(8)之间不接触，内衬管(13)上部夹持在高压胶囊(11)和压帽(6)之间。
3.根据权利要求1所述的井口密封保护装置，其特征在于：增压机构(10)包括缸套(20)，缸套(20)内安装有大活塞(21)和小活塞(19)，大活塞(21)位于小活塞(19)下部，大活塞(21)和小活塞(19)之间固定连接，大活塞(21)和小活塞(19)均通过密封圈和缸套(20)间隙配合连接，大活塞(21)的直径是小活塞(19)的二倍，缸套(20)上下两侧密封连接旁通管(9)，小活塞(19)以上空间内填充有液压油。
4.根据权利要求1所述的井口密封保护装置，其特征在于：高压胶囊(11)一侧硫化固定连接引出管(22)，引出管(22)伸出延伸管(32)管壁上开出的通孔后通过快速接头(23)密封连接旁通管(9)。
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