RU208929U1

RU208929U1 - WELL SEAL

Info

Publication number: RU208929U1
Application number: RU2021129446U
Authority: RU
Inventors: Марат Минсалимович Минзарипов
Original assignee: Марат Минсалимович Минзарипов
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-01-24

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметизации устьевого оборудования, штангового станка качалки для всех типов, действующих в настоящее время. Устройство состоит из опорной втулки (6), манжеты втулки (5) и самоуплотняющихся конических манжет (1, 2), установленных в корпусе устьевого сальника (7) с возможностью сжатия при помощи нажимной втулки (5) с нажимной гайкой, при этом конические манжеты имеют наружные и внутренние плечи. Наружные плечи соприкасаются друг с другом и с внутренней стенкой корпуса устьевого сальника (7), внутренние плечи соприкасаются друг с другом и наружной поверхностью штока (8), а опорная втулка (6) выполнена кольцевой формы и снабжена, по меньшей мере, двумя боковыми отверстиями и двумя противоположными прорезями параллельно оси, одна из которых выполнена сквозной. Все перечисленные существенные признаки позволяют обеспечить расширение функциональных возможностей устройства за счет исключения протекания жидкости, а также увеличение срока службы и снижение трудоемкости ремонта. 1 ил.The utility model relates to the oil industry, namely to devices for sealing wellhead equipment, a rod pumping unit for all types currently operating. The device consists of a support bushing (6), bushing collar (5) and self-sealing conical collars (1, 2) installed in the wellhead stuffing box housing (7) with the possibility of compression using a pressure sleeve (5) with a compression nut, while the conical collars have external and internal shoulders. The outer arms are in contact with each other and with the inner wall of the wellhead stuffing box (7), the inner arms are in contact with each other and the outer surface of the rod (8), and the support sleeve (6) is annular and provided with at least two side holes and two opposite slots parallel to the axis, one of which is made through. All of the above essential features make it possible to expand the functionality of the device by eliminating the leakage of liquid, as well as increase the service life and reduce the complexity of repairs. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметизации устьевого оборудования, штангового станка-качалки для всех типов, действующих в настоящее время.The utility model relates to the oil industry, namely to devices for sealing wellhead equipment, a rod pumping unit for all types currently operating.

Одной из главных причин остановки непрерывного процесса добычи нефти с помощью штанговых глубинных насосов является быстрый износ и выход из строя шевронных резинотканевых манжет по ГОСТ 22704-77 из-за малого ресурса эксплуатации этих манжет, ограниченного величиной износа уплотняющих поверхностей, контактирующих с поверхностью штока, повышенной силы трения в зоне контакта уплотнений с поверхностью полированного штока и потеря герметичности устьевого сальника, приводящей к разливам нефти на устье скважины и загрязнению окружающей среды. Повышенная сила трения возникает из-за неконтролируемого усилия сжатия пакета уплотнений в осевом направлении, в результате работы сила трения преобразуется в тепло, температура в зоне контакта уплотняющих кромок манжет с поверхностью штока повышается, что приводит к перегреву уплотнений и преждевременному выходу из строя, особенно в период «сухого трения» при отсутствии жидкости в устьевом сальнике.One of the main reasons for stopping the continuous process of oil production using sucker rod pumps is the rapid wear and failure of chevron rubber-fabric cuffs in accordance with GOST 22704-77 due to the short service life of these cuffs, limited by the amount of wear of the sealing surfaces in contact with the surface of the rod, increased friction forces in the zone of contact of the seals with the surface of the polished rod and the loss of tightness of the wellhead stuffing box, leading to oil spills at the wellhead and environmental pollution. The increased friction force arises due to the uncontrolled force of compression of the seal pack in the axial direction, as a result of operation, the friction force is converted into heat, the temperature in the contact zone of the sealing edges of the cuffs with the rod surface rises, which leads to overheating of the seals and premature failure, especially in the period of "dry friction" in the absence of fluid in the wellhead stuffing box.

Известно резинотканевое шевронное многорядное уплотнение, применяемое для установки в устьевые сальники, состоящее из шевронных манжет, опорного и нажимного колец по ГОСТ 22704-77. Known rubber-fabric chevron multi-row seal used for installation in wellhead glands, consisting of chevron cuffs, support and pressure rings according to GOST 22704-77.

Недостатком данного устройства является невозможность обеспечения герметичности в зоне контакта уплотняющих поверхностей манжет с поверхностью полированного штока без осевого сжатия пакет манжет с большим усилием, поэтому многорядные уплотнения по ГОСТ 22704-77 эффективно уплотняет полированный шток только при осевом сжатие уплотнений с большим неконтролируемым усилием F, способствующим росту величины силы трения в зоне контакта манжет с поверхностью штока, что приводит к преждевременному выходу из строя манжет, износу поверхности дорогостоящего полированного штока и повышенному расходу электроэнергии при работе станка-качалки.The disadvantage of this device is the impossibility of ensuring tightness in the zone of contact of the sealing surfaces of the cuffs with the surface of the polished rod without axial compression of the package of cuffs with a large force, therefore, multi-row seals according to GOST 22704-77 effectively seal the polished rod only with axial compression of the seals with a large uncontrolled force F, which contributes to an increase in the friction force in the zone of contact of the cuffs with the surface of the rod, which leads to premature failure of the cuffs, wear of the surface of an expensive polished rod and increased power consumption during the operation of the pumping unit.

Известен самоуплотняющийся пакет асимметричных шевронных манжет (патент RU 2607935, МПК F16J 15/00, F16J 15/32 (2006.01), опубл. 10.09.2015 г.). Самоуплотняющийся пакет асимметричных шевронных манжет состоит, по меньшей мере, из двух манжет, установленных в корпус с натягом, опорной и нажимной втулки, у которого из-за асимметрии внутреннего и наружного плеч манжет наружные плечи манжет не соприкасаются, не мешая воздействию внутренних плеч соседних манжет друг на друга, приводящему к возникновению самоуплотняющегося эффекта за счет разности углов, контактирующих между собой поверхностей внутренних плеч манжет и герметизации движущегося полированного штока с минимальной силой трения без необходимости осевого сжатия пакета с большой силой.A self-sealing package of asymmetric chevron cuffs is known (patent RU 2607935, IPC F16J 15/00, F16J 15/32 (2006.01), publ. 10.09.2015). A self-sealing package of asymmetric chevron seals consists of at least two seals installed in the housing with an interference fit, a support and a pressure sleeve, in which, due to the asymmetry of the inner and outer shoulders of the cuffs, the outer shoulders of the cuffs do not touch, without interfering with the action of the inner shoulders of adjacent cuffs on top of each other, leading to the occurrence of a self-sealing effect due to the difference in the angles of the contacting surfaces of the inner shoulders of the cuffs and the sealing of the moving polished rod with a minimum friction force without the need for axial compression of the package with a large force.

Недостатком известного изобретения является сложная конфигурация конструкции манжет, дороговизна в изготовлении асимметричных шевронных манжет, параметры асимметричных шевронных манжет изготовлены на увеличенные корпуса (рабочие камеры) в диаметре 1,5 раз, эксплуатацию данных асимметричных шевронных манжет ограничивают ныне действующие устьевые сальники.The disadvantage of the known invention is the complex configuration of the design of the cuffs, the high cost in the manufacture of asymmetric chevron cuffs, the parameters of the asymmetric chevron cuffs are made for enlarged housings (working chambers) in diameter 1.5 times, the operation of these asymmetric chevron cuffs is limited by the current wellhead seals.

Известно множество кольцевидных сальниковых уплотнений (патент US № 4560176, опубл. 24.12.1985 г.), выбранных нами в качестве прототипа. Для использования в нефтяной скважине, имеющей возвратно-поступательный полированный стержень с центральной осью, проходящей через него, сальниковую коробку, размещаемую вокруг указанного стержня и соосно совмещенную с ним, указанная коробка содержит корпус, имеющий цилиндрическую внутреннюю стенку; плечо, перпендикулярное указанной стене; указанная стенка и указанное плечо образуют полость в указанном корпусе; и резьбовую шейку, имеющую сквозное внутреннее отверстие, сообщающееся по текучей среде с указанной полостью; седло сальника, расположенное внутри упомянутой полости и поддерживаемое упомянутым выступом, имеющее внутреннюю поверхность, образованную отверстием, проходящим через упомянутое седло и определяющим усеченный конус, имеющий основание и вершину, лежащие, соответственно, выше и ниже плоскости, перпендикулярной упомянутой оси и пересекающей указанное сиденье; нижнюю, среднюю и верхнюю мягкую насадку с перевернутым конусом, каждая из которых расположена внутри указанной полости и имеет внешнюю поверхность, включая заплечик, для герметичного зацепления с указанной внутренней стенкой указанного корпуса; и внутреннюю поверхность, образованную отверстием, проходящим через упомянутый сальник и включающим выступ для герметичного зацепления упомянутого стержня; часть упомянутой внешней и внутренней поверхностей упомянутого нижнего сальника находится в сопряженном зацеплении с частью упомянутой внутренней поверхности упомянутого седла и упомянутой внешней поверхности упомянутого среднего сальника соответственно; и часть указанной внутренней поверхности указанного среднего сальника сопряжена с указанной внешней поверхностью указанного верхнего сальника; часть упомянутого верхнего сальника дополнительно содержит верхнюю поверхность сальника, имеющую участок, определяющий, по меньшей мере, одну кольцеобразную поверхность, лежащую, по меньшей мере, в одной плоскости, перпендикулярной упомянутой оси; крышку сальника, имеющую масляный резервуар, образованный отверстием, проходящим через указанную крышку сальника; и следящий элемент сальника, расположенный внутри указанной полости и входящий в контакт с указанной кольцеобразной поверхностью указанной верхней поверхности сальника; и множество крепежных деталей, соединяющих указанную крышку сальника и указанный корпус; и указанные отверстия указанной шейки, седла сальника, нижнего, среднего и верхнего сальников и крышки сальника расположены соосно с указанной центральной осью и приспособлены для приема указанного стержня.There are many annular stuffing box seals (US patent No. 4560176, publ. 24.12.1985), chosen by us as a prototype. For use in an oil well having a reciprocating polished rod with a central axis passing through it, a stuffing box placed around said rod and coaxially aligned with it, said box includes a housing having a cylindrical inner wall; shoulder perpendicular to the specified wall; said wall and said shoulder form a cavity in said housing; and a threaded neck having a through inner hole in fluid communication with said cavity; a gland seat located inside said cavity and supported by said protrusion, having an inner surface formed by a hole passing through said seat and defining a truncated cone, having a base and a top lying respectively above and below a plane perpendicular to said axis and intersecting said seat; bottom, middle and top soft nozzle with an inverted cone, each of which is located inside the specified cavity and has an outer surface, including a shoulder, for tight engagement with the specified inner wall of the specified housing; and an inner surface defined by a hole passing through said stuffing box and including a protrusion for hermetically engaging said rod; a part of said outer and inner surfaces of said lower seal is in mating engagement with a portion of said inner surface of said seat and said outer surface of said middle seal, respectively; and a portion of said inner surface of said middle seal is mated with said outer surface of said top seal; part of said upper seal further comprises an upper seal surface having a portion defining at least one annular surface lying in at least one plane perpendicular to said axis; a stuffing box cover having an oil reservoir defined by a hole passing through said stuffing box cover; and a gland follower located within said cavity and coming into contact with said annular surface of said top surface of the gland; and a plurality of fasteners connecting said stuffing box cover and said housing; and said openings of said journal, gland seat, lower, middle, and upper glands, and gland cover are coaxial with said central axis and adapted to receive said rod.

Недостатком данного устройства является: в нижней части рабочей камеры имеется опорное кольцевое седло уплотнения, образующее перевернутую усеченно-коническую внутреннюю поверхность, которая в сборе несет вложенные сальники. Между уплотнениями наружной поверхности и внутренней стенкой рабочей камерой имеются кольцевые полости. Конические манжеты нарезаются вдоль, наискосок и надеваются на шток, устанавливаются внутрь рабочей камеры, в радиальных отклонениях штока. Внутри рабочей камеры нарезы не совпадают друг с другом, в результате жидкость по нарезам проходит в кольцевые полости и далее к выходу. Давление штока при возвратно-поступательном движении сжимает опорное кольцевое седло, кольцевые полости, между уплотнениями наружной поверхности и внутренней стенкой рабочей камерой, приводит к расклиниванию пакета уплотнений, возникает неконтролируемое усилие сжатия пакета уплотнений в осевом направлении, в результате работы сила трения преобразуется в тепло, температура в зоне контакта уплотняющих кромок манжет с поверхностью штока повышается, что приводит к перегреву уплотнений и преждевременному выходу из строя.The disadvantage of this device is: in the lower part of the working chamber there is a support annular seal seat, forming an inverted truncated-conical inner surface, which carries the nested seals in the assembly. There are annular cavities between the seals of the outer surface and the inner wall of the working chamber. Conical cuffs are cut lengthwise, obliquely and put on the rod, installed inside the working chamber, in the radial deviations of the rod. Inside the working chamber, the grooves do not coincide with each other; as a result, the liquid passes through the grooves into the annular cavities and further to the outlet. The pressure of the rod during reciprocating motion compresses the annular seat, the annular cavities, between the seals of the outer surface and the inner wall of the working chamber, leads to wedging of the seal pack, an uncontrolled force of compression of the seal pack in the axial direction occurs, as a result of the work, the friction force is converted into heat, the temperature in the zone of contact of the sealing edges of the cuffs with the surface of the rod rises, which leads to overheating of the seals and premature failure.

Полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей за счет исключения протекания жидкости, а также увеличение срока службы и снижение трудоемкости ремонта. The utility model is aimed at expanding the functionality by eliminating the leakage of liquid, as well as increasing the service life and reducing the complexity of the repair.

Поставленная задача решается за счет того, что устьевой сальник состоит из опорной втулки, манжеты втулки и самоуплотняющихся конических манжет, установленных в корпусе устьевого сальника, с возможностью сжатия при помощи нажимной втулки с нажимной гайкой, при этом конические манжеты имеют наружные и внутренние плечи, при этом наружные плечи соприкасаются друг с другом и с внутренней стенкой корпуса, внутренние плечи соприкасаются друг с другом и наружной поверхностью штока, а опорная втулка выполнена кольцевой формы и снабжена, по меньшей мере, двумя боковыми отверстиями и двумя противоположными прорезями параллельно оси, одна из которых выполнена сквозной.The problem is solved due to the fact that the wellhead stuffing box consists of a support sleeve, a sleeve cuff and self-sealing conical cuffs installed in the wellhead gland body, with the possibility of compression using a pressure sleeve with a pressure nut, while the conical cuffs have external and internal shoulders, with In this case, the outer arms are in contact with each other and with the inner wall of the housing, the inner arms are in contact with each other and the outer surface of the rod, and the support sleeve is made annular and provided with at least two side holes and two opposite slots parallel to the axis, one of which made through.

Выполнение наружных плеч соприкасающимися друг с другом и с внутренней стенкой корпуса, а внутренних плеч соприкасающимися друг с другом и наружной поверхностью штока позволяет создать плотную герметичную поверхность, которая препятствует протеканию жидкости.The execution of the outer arms in contact with each other and with the inner wall of the housing, and the inner arms in contact with each other and the outer surface of the rod allows you to create a dense sealed surface that prevents the flow of liquid.

Выполнение опорной втулки кольцевой формы и, по меньшей мере, с двумя боковыми отверстиями и двумя противоположными прорезями параллельно оси, одна из которых выполнена сквозной, позволяет устанавливать опорную втулку в рабочий корпус без разъединения штока от станка-качалки. Через отверстия выполнения в опорной втулке проникает жидкость, уплотнение усиливается давлением в скважине, оказывая давление в радиальном направлении, наружную поверхность манжет прижимает к штоку и под углом направляет верх в кольцевую полость над манжетами. Давление жидкости создает препятствие самой жидкости, этот процесс и является самостоятельным уплотнением. Кольцевые полости, верхней и нижней частей в корпусе, приводят к возникновению самоуплотняющегося эффекта от давления жидкости, а также манжеты запасающегося энергию для надежной работы механизма автоматической компенсации эллипсовидных износов штока по вертикали и окружности.The implementation of the support sleeve of an annular shape and at least two side holes and two opposite slots parallel to the axis, one of which is made through, allows you to install the support sleeve in the working body without disconnecting the rod from the pumping unit. Liquid penetrates through the holes in the support sleeve, the seal is strengthened by pressure in the well, exerting pressure in the radial direction, the outer surface of the cuffs is pressed against the rod and at an angle directs the top into the annular cavity above the cuffs. The pressure of the liquid creates an obstacle to the liquid itself, this process is an independent seal. The annular cavities of the upper and lower parts in the body lead to the occurrence of a self-sealing effect from the fluid pressure, as well as the cuffs storing energy for the reliable operation of the mechanism for automatically compensating for ellipsoidal wear of the rod along the vertical and circumference.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна».The analysis of known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the totality of the essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the conditions of patentability "novelty".

Полезная модель поясняется чертежом, где показан общий вид устройства в разрезе.The utility model is illustrated by a drawing showing a general sectional view of the device.

Самоустанавливающиеся конические манжеты 1, 2, полиуретановые и резинотканевые соответственно, наружное плечо 3 манжет, внутреннее плечо 4 манжет, манжетная втулка 5, опорная втулка 6 металлическая устанавливаются внутри корпуса 7 устьевого сальника в нижнюю часть. Опорная втулка 6 имеет отверстие, проходящий через нее шток 8, в лицевой части втулки 6 выполнено два отверстия 9, проходящих через опорную втулку 6. На опорной втулке 6 выполнены две прорези, одна из которых сквозная для установки внутрь корпуса без изъятия штока 8 из станка-качалки, удерживаемого нижней плечевой частью 11, определяемой корпусом 7 устьевого сальника (удерживается опорной втулкой 6), над ней устанавливаются как минимум 3 смазанные в масле самоустанавливающиеся конические манжеты 1, 2 уплотнений, каждая имеет наружную поверхность, определяющую перевернутую форму усеченного конуса, и отверстие, проходящее через нее, также определяющее внутреннюю перевернутую форму усеченного конуса, определяющую в целом форму усеченного конуса, причем указанные внешние поверхности наклонены радиально внутрь и вниз относительно указанной оси, посредством которой манжеты 1, 2 внутри корпуса 7 гнездятся друг на друге в форме чашки. Первая манжета 1 наружной поверхностью, острым углом, вставляется во внутреннее отверстие опорной втулки 6, внутреннее плечо 4 манжет 1, 2 опирается в шток 8, наружные плечи 3 манжет опираются в стенку внутренней полости корпуса 7. Внутри корпуса 7 в нижней и верхней части образуются кольцевые полости 10, 12. Кольцевая полость 10 над манжетками 1 наполняется смазкой, над ней устанавливается манжеты втулка 5, 1-2 штуки, над ней устанавливается нажимная втулка 13, над ней устанавливается нажимная гайка (на чертеже не показана), производится поджатие пакет манжет 1, 2, с воротком усилием 8-10 кг, далее нажимная гайка обратно отворачивается, манжеты 1, 5 освобождаются от сжатия.Self-aligning conical cuffs 1, 2, polyurethane and rubber-fabric, respectively, the outer shoulder 3 of the cuffs, the inner shoulder 4 of the cuffs, the cuff sleeve 5, the metal support sleeve 6 are installed inside the casing 7 of the wellhead stuffing box in the lower part. The support sleeve 6 has a hole, the rod 8 passing through it, in the front part of the sleeve 6 there are two holes 9 passing through the support sleeve 6. The support sleeve 6 has two slots, one of which is through for installation inside the housing without removing the rod 8 from the machine -rocking chair, held by the lower shoulder part 11, defined by the body 7 of the wellhead stuffing box (held by the support sleeve 6), at least 3 oil-lubricated self-aligning conical seals 1, 2 seals are installed above it, each has an outer surface that defines an inverted shape of a truncated cone, and an opening passing through it also defining an internal inverted truncated cone shape defining the overall shape of a truncated cone, said outer surfaces being inclined radially inward and downward with respect to said axis, whereby the cuffs 1, 2 inside the body 7 nest on each other in the shape of a cup . The first cuff 1 with its outer surface, at an acute angle, is inserted into the inner hole of the support sleeve 6, the inner shoulder 4 of the cuffs 1, 2 rests on the stem 8, the outer shoulders 3 of the cuffs rest against the wall of the internal cavity of the body 7. Inside the body 7 in the lower and upper parts are formed annular cavities 10, 12. The annular cavity 10 above the cuffs 1 is filled with lubricant, the cuff sleeve 5, 1-2 pieces, is installed above it, the pressure sleeve 13 is installed above it, the pressure nut is installed above it (not shown in the drawing), the package of cuffs is pressed 1, 2, with a knob with a force of 8-10 kg, then the pressure nut is turned back, cuffs 1, 5 are released from compression.

Устройство работают следующим образом. После пуска станка-качалки, повышения давления в нефтяной трассе, после появления жидкости в устьевом сальнике, при возвратно-поступательных движениях штока 8 вниз производится осевое сжатия пакет манжет 1, 2, 5, затягивается до достижения герметичности в плоскости контакта поверхности штока 8 и рабочих кромок манжет 1, 2, 5, F_min=4÷5 кг, нажимная гайка от усилия руки (с использованием воротков), осевое сжатие пакет манжет 1, 2, 5, нажимная втулка 13 оказывает давление вниз на наружные плечи 3 манжет 1, 2 и вниз в нижнюю кольцевую полость 12 в корпусе 7, и под углом на нижнее отверстие опорной втулки 6 проходящего через нее штока 8, первая нижняя манжета 1 наружной поверхностью острым углом размещается на внутренние отверстия опорной втулки 6 проходящего через нее штока 8, пакет манжет 1, 2 опираются друг на друга в форме чашки, наружные плечи 3 манжет 1, 2 опираются в стенку внутренней полости корпуса 7, внутренние плечи 4 конических манжет 1, 2 поджимаются к поверхности штока 8, создав плотное уплотнение. В корпус 7 в нижней кольцевой полости 12 через отверстия 9, выполненные в опорной втулке 6, под давлением проникает жидкость и под углом наружную поверхность манжет 1, 2 сжимает к штоку 8 и под углом прижимает верх в кольцевую полость 10. Кольцевые полости 10, 12 в корпусе 7 приводят к возникновению самоустанавливающегося и самоуплотняющегося эффекта от давления жидкости. Давление жидкости прижимает пакет конических манжет 1, 2 снизу наклоном, направленным к штоку 8, создает препятствие самой жидкости выходу наружу, в виде обратного клапана, вследствие чего происходят уплотнения, обеспечивающие герметичность в области контакта внутренних плеч 4 пакет конических манжет 1, 2 с поверхностью штока 8 независимо от диаметра износа штока 8, а также запасает энергию для надежной работы механизма автоматической компенсации износа уплотняющих кромок манжет 1, 2, малый эффект для компенсации радиальных отклонений штока 8 эффекта для компенсации эллипсовидных износов штока 8 по вертикали и окружности. В процессе работы станка-качалки происходит износ, внутренние плечи 4 конических манжет 1, 2, кольцевые полости 10, 12 в корпусе 7 исчезают, пакет манжет 1, 2, 5 прижимается между нажимной втулкой 13 и опорной втулкой 6, износ внутренних плеч 4 уплотнения составляет 40-45%. Для увеличения ресурса работы сменных пакет манжет 1, 2, 5 в корпусе 7 устьевого сальника, усилия осевого сжатия пакет, уплотнение увеличивается в осевом направлении использованием воротков. Нажимная гайка за один оборот прижимает пакет манжет 1, 2, 5 на 3 мм, за период работы износа пакет манжет 1, 2, 5, нажимная гайка закручивается 9-12 оборотов, или 27-36 мм, и изношенные пакет манжет 1, 2, 5 заменяются, износ внутренних поверхностей манжет 1, 2, 5 составляет 65-70%. Конические выработанные манжеты 1, 2, 5 в рабочей камере извлекаются. Наличие верхней манжеты 1, выполненной прямой, позволит при прокручивании использовать неизношенные участки. Одной из причин непрерывного процесса добычи нефти с помощью штанговых глубинных насосов является вертикально-радиальное отклонение штоков 8, в результате происходит ускоренный односторонний износ сменных уплотнений внутри корпуса 7. Для эффективного равномерного износа манжет 1, 2 нажимная гайка закручивается с интервалами. Манжеты изготавливаются из транспортерной ленты путем среза на квадраты под размер и обработки на станках и в виде воронки надеваются на шток 8 и устанавливаются внутрь корпуса 7. На скважинах, обводненных на 95% и более и радиально отклоненных штоков 8, манжеты 1, 2 устанавливаются чередованием, полиуретановые и резинотканевые, манжеты 1, 2 изготавливаются из полиуретана, полимерных компонентов в разных пропорциях, под прессом. Коэффициент трения полиуретана по полированной стали является одним из самых низких среди материалов, применяемых для изготовления шевронных манжет 1, 2. Полимерные многокомпонентные конические манжеты с температурой выдержки -60-+120°С. В процессе работы станка-качалки полиуретановая многокомпонентная манжета полируется и полирует полированный шток от солевых присадков жидкости, увеличивая ресурс эксплуатации штоков, последовательно сокращая расход электроэнергии для привода станка-качалки.The device works as follows. After starting the pumping unit, increasing the pressure in the oil line, after the appearance of liquid in the wellhead stuffing box, with the reciprocating movements of the rod 8 downwards, the package of cuffs 1, 2, 5 is axially compressed, tightened until tightness is achieved in the plane of contact between the surface of the rod 8 and the workers edges of cuffs 1, 2, 5, F _min =4÷5 kg, pressure nut from the force of the hand (using knobs), axial compression of the package of cuffs 1, 2, 5, pressure sleeve 13 exerts downward pressure on the outer shoulders 3 of cuffs 1, 2 and down into the lower annular cavity 12 in the housing 7, and at an angle to the lower hole of the support sleeve 6 of the rod 8 passing through it, the first lower cuff 1 with the outer surface of an acute angle is placed on the internal holes of the support sleeve 6 of the rod 8 passing through it, a package of cuffs 1, 2 rest on each other in the form of a cup, the outer shoulders 3 of the cuffs 1, 2 rest against the wall of the internal cavity of the housing 7, the inner shoulders 4 of the conical cuffs 1, 2 are pressed against the surface of the rod 8, with creating a tight seal. Liquid penetrates under pressure into the body 7 in the lower annular cavity 12 through the holes 9 made in the support sleeve 6 and at an angle the outer surface of the cuffs 1, 2 is compressed to the rod 8 and at an angle presses the top into the annular cavity 10. Annular cavities 10, 12 in the housing 7 lead to the occurrence of a self-aligning and self-sealing effect from the liquid pressure. The pressure of the liquid presses the package of conical cuffs 1, 2 from below with an inclination directed to the stem 8, creates an obstacle for the liquid itself to go out, in the form of a check valve, as a result of which seals occur that ensure tightness in the area of contact of the inner shoulders 4 of the package of conical cuffs 1, 2 with the surface rod 8 regardless of the diameter of rod 8 wear, and also stores energy for reliable operation of the mechanism for automatic wear compensation of the sealing edges of the cuffs 1, 2, a small effect to compensate for radial deviations of the rod 8 effect to compensate for elliptical wear of the rod 8 vertically and circumferentially. During the operation of the pumping unit, wear occurs, the inner arms 4 of the conical cuffs 1, 2, the annular cavities 10, 12 in the body 7 disappear, the cuff pack 1, 2, 5 is pressed between the pressure sleeve 13 and the support sleeve 6, the wear of the inner shoulders 4 seals is 40-45%. To increase the service life of the replaceable package of cuffs 1, 2, 5 in the housing 7 of the wellhead stuffing box, the axial compression force of the package, the seal is increased in the axial direction using the knobs. The pressure nut presses the sleeve pack 1, 2, 5 by 3 mm in one turn, during the wear period the sleeve pack 1, 2, 5 is tightened, the pressure nut is tightened 9-12 turns, or 27-36 mm, and the worn sleeve pack 1, 2 , 5 are replaced, the wear of the inner surfaces of the cuffs 1, 2, 5 is 65-70%. Conical worn out cuffs 1, 2, 5 in the working chamber are removed. The presence of the upper cuff 1, made straight, will allow you to use unworn areas when scrolling. One of the reasons for the continuous process of oil production using sucker rod pumps is the vertical-radial deviation of the rods 8, as a result, accelerated one-sided wear of the replaceable seals inside the housing 7 occurs. For effective uniform wear of the cuffs 1, 2, the pressure nut is twisted at intervals. The cuffs are made from a conveyor belt by cutting into squares to fit and processing on machines and in the form of a funnel, they are put on the stem 8 and installed inside the body 7. , polyurethane and rubber-fabric, cuffs 1, 2 are made of polyurethane, polymer components in different proportions, under pressure. The coefficient of friction of polyurethane on polished steel is one of the lowest among the materials used for the manufacture of chevron cuffs 1, 2. Polymeric multicomponent conical cuffs with a holding temperature of -60-+120°C. During operation of the pumping unit, the polyurethane multi-component cuff is polished and polishes the polished rod from the salt additives of the liquid, increasing the service life of the rods, consequently reducing the power consumption for driving the pumping unit.

Все перечисленные существенные признаки позволяют обеспечить расширение функциональных возможностей устройства.All of the above essential features make it possible to expand the functionality of the device.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.The proposed technical solution meets the requirement of industrial applicability and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims

Устьевой сальник, состоящий из опорной втулки, манжеты втулки и самоуплотняющихся конических манжет, установленных в корпусе устьевого сальника, с возможностью сжатия при помощи нажимной втулки с нажимной гайкой, при этом конические манжеты имеют наружные и внутренние плечи, отличающийся тем, что наружные плечи соприкасаются друг с другом и с внутренней стенкой корпуса, внутренние плечи соприкасаются друг с другом и наружной поверхностью штока, а опорная втулка выполнена кольцевой формы и снабжена, по меньшей мере, двумя боковыми отверстиями и двумя противоположными прорезями параллельно оси, одна из которых выполнена сквозной.Wellhead stuffing box, consisting of a support sleeve, a bushing collar and self-sealing conical collars installed in the wellhead gland body, with the possibility of compression using a pressure sleeve with a pressure nut, while the conical collars have external and internal shoulders, characterized in that the outer shoulders are in contact with each other with each other and with the inner wall of the housing, the inner arms are in contact with each other and the outer surface of the rod, and the support sleeve is made annular and provided with at least two side holes and two opposite slots parallel to the axis, one of which is made through.