專利名稱：井口內(nèi)低位密封總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油領(lǐng)域的井口密封裝置，尤其是一種井口 內(nèi)低位密封總成。
背景技術(shù)：
隨著油田的開發(fā)，技術(shù)不斷的發(fā)展，機(jī)械采油設(shè)備從游梁式抽油 機(jī)到潛油電泵、螺桿泵等，種類繁多，以適應(yīng)不同開采期的需要。目 前，低產(chǎn)油井采用一種新型抽油機(jī)——倍程柔式抽油機(jī)舉升井液，因 其具有耗能低， 一次性投資小等優(yōu)點(diǎn)，受到普遍歡迎。倍程柔式抽油 機(jī)采用柔性抽油桿替換了現(xiàn)有鋼性抽油桿，柔性抽油桿與井口的密封 存在著很大困難，解決不好會(huì)使密封失效，直接影響井口的正常生產(chǎn)， 造成油井周圍環(huán)境污染和原油浪費(fèi)，也會(huì)影響這種形式抽油機(jī)的推 廣，而現(xiàn)有的抽油機(jī)井口密封裝置主要采用盤根盒密封，盤根壓帽擠 壓盤根填料，依靠填料壓緊光桿進(jìn)行密封，這種密封方式由于摩擦阻 力大，耗能高，并且可靠性差，易污染環(huán)境，尤其是需要頻繁的維護(hù)， 無法滿足井口內(nèi)低位密封的長(zhǎng)壽命、免維護(hù)和低阻力要求，因此不適 用倍程柔式抽油機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的倍程抽油機(jī)井口密封不可靠、摩擦阻力大的問 題，本發(fā)明提供一種井口內(nèi)低位密封總成，該井口內(nèi)低位密封總成具 有密封可靠、摩擦阻力小、免維護(hù)及在井內(nèi)密封的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種井口內(nèi)低位密封總成，包括油管掛、 掛體座，油管掛下部螺紋連接油管，油管下部連接變徑接頭，油管內(nèi) 部置有密封工作筒，密封工作筒上部通過螺紋與泵筒連接套連接，密 封工作筒內(nèi)部置有密封體，密封工作筒下端連接集氣筒，集氣筒下端 螺紋連接吸氣管，吸氣管的下端為喇叭口形且壁上有過液孔，密封工 作筒內(nèi)有密封密封體且之間為間隙配合，密封體下部連接抽油桿。
變徑接頭下端外側(cè)螺紋與2.5寸油管相吻合，上述的油管為3 寸油管。
3本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，油管內(nèi)部有由密 封主體、工作筒、密封體及吸氣管等組成的密封裝置，在柱塞上下往 復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，井內(nèi)采出液及伴生氣體由吸氣管的喇叭口進(jìn)入。由于 重力分異作用，采出液由吸氣管壁上的過液孔通過并沿密封工作筒外 上行流出，而大部分氣體則直接上移至集氣筒、空心短節(jié)及工作筒內(nèi) 的密封柱塞下部。即集氣筒、空心短節(jié)及工作筒的柱塞下部?jī)?nèi)維持存 在著一個(gè)氣體柱。這個(gè)氣柱將采出液和密封柱塞隔開。柱塞在向下運(yùn) 行過程中，在柱塞與氣柱下液面之間的工作筒內(nèi)壁，附著的液膜，由 于重力作用下滑而變薄。由于流動(dòng)粘度差異，液膜中易于流動(dòng)的水下 滑快，存留于工作筒表面液膜中的幾乎全部是原油，此時(shí)的液膜轉(zhuǎn)化 變成了原油的"油膜"。由于柱塞運(yùn)動(dòng)速度很低，約為10—20米/ 分鐘，為液膜成為油膜，也為形成的油膜在柱塞到來并接觸之前在重 力的作用下向下漫流變薄，提供了較充足的時(shí)間。另外，伴生氣極易 溶于原油油膜，又進(jìn)一步降低了油膜的粘度。密封柱塞下行經(jīng)過時(shí)， 薄油膜的厚度略大于柱塞與工作筒之間的間隙。此時(shí)，液膜一方面起 到了潤(rùn)滑的作用，減小了工作筒與柱塞之間磨擦阻力和磨損；另一方 面很薄的液膜進(jìn)入柱塞與工作筒的間隙，有效削弱了動(dòng)壓"油楔"的 形成，導(dǎo)致間隙內(nèi)液膜的內(nèi)壓力大幅度降低，油膜的體積壓縮量很小。 這樣，在柱塞通過后，油膜的體積彈性膨脹也很少；而當(dāng)柱塞上行運(yùn) 動(dòng)時(shí)，幾乎全部的油膜都能重新進(jìn)入柱塞與工作筒的間隙，宏觀表現(xiàn) 為滲漏量低或無滲漏，試驗(yàn)平均滲漏量比光桿密封減少70%。同時(shí)， 密封阻力減小，減少了能耗，延長(zhǎng)了壽命；尤其是本發(fā)明免去了密封 裝置的日常維護(hù)，使得密封裝置由地面轉(zhuǎn)換到井內(nèi)低位置成為可能， 并由此打破抽油機(jī)的高度必須大于沖程長(zhǎng)度這一技術(shù)界限，成為有效 化解節(jié)能抽油機(jī)的沖程長(zhǎng)，和高度高、體積大、重量重之間矛盾的關(guān) 鍵技術(shù)。


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附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖中l(wèi)-壓帽，2-托板，3-泵筒連接套，4-放油螺栓，6-接箍， 7-密封工作筒，8-密封體，9-油管掛，10-掛體座，11-油管，12-變 徑接頭，13-集氣筒，14-吸氣管，15-過液孔，16-抽油桿。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明
由圖1及圖2所示， 一種井口內(nèi)低位密封總成，包括壓帽1、油 管掛9、掛體座10,壓帽1內(nèi)側(cè)通過螺紋連接有凸臺(tái)的泵筒連接套3，
泵筒連接套3外部凸臺(tái)處置有托板2，泵筒連接套3外部置有放油螺 栓4，可以定期打開放油螺栓4，將井液放出，避免了對(duì)井場(chǎng)的污染。 油管掛9下部通過螺紋連接油管11，油管掛9外部為掛體座10，并 且二者之間有密封圈，保證密封。油管11為3寸油管，油管11下部 連接變徑接頭12，油管11與變徑接頭12之間可以是焊接，也可以 是螺紋連接。油管11內(nèi)部置有密封工作筒7，密封工作筒7上部通 過螺紋與泵筒連接套3連接，密封工作筒7內(nèi)部置有密封體8，且密 封體8與密封工作筒7之間為間隙配合，防止采出液由此溢到井口而 達(dá)到密封的目的，密封體8上端通過短接與鏈條相連接，下端通過抽 油桿短接與抽油桿16連接，密封體8下部連接抽油桿16。密封工作 筒7下端連接集氣筒13，集氣筒13下端螺紋連接吸氣管14，吸氣管 14的下端為喇叭口形且壁上有過液孔15，吸氣管14用來收集隨采出 液采出的氣體，吸氣管14的下端為喇叭口形有利于氣體的收集，集 氣筒13用來存儲(chǔ)氣體，氣體在集氣筒13內(nèi)形成氣柱，氣柱將采出液 與井口隔離開，防止采出液滲漏到井口，達(dá)到密封的目的。抽油桿 16穿過集氣筒13、吸氣管14與鋼絲繩相連接。
油管11下部連接變徑接頭12，變徑接頭12下端外螺紋與2.5 寸油管相吻合，下部可以通過接頭連接2.5寸油管，在此處，3寸油 管變?yōu)?.5寸油管，保證了油管順利過渡。
該井口內(nèi)低位密封總成的密封工作筒7在井內(nèi)，改變了以往的地 面密封，避免了污染，與現(xiàn)有的填料密封相比，摩擦阻力小、密封可 靠，并且免維護(hù)。
在抽油機(jī)工作時(shí)，密封體8上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，井內(nèi)采出液及 伴生氣體由吸氣管14的喇叭口進(jìn)入，由于重力分異作用，采出液由 吸氣管14壁上的過液孔15通過并沿密封工作筒7外上行流出，而大 部分氣體則直接上移至集氣筒13及密封工作筒7內(nèi)的密封密封體8 下部。即集氣筒13、密封工作筒7的密封體8下部?jī)?nèi)維持存在著一
5個(gè)氣體柱。這個(gè)氣柱將采出液和密封密封體8隔開。密封體8在向下 運(yùn)行過程中，在密封體8與氣柱下液面之間的密封工作筒7內(nèi)壁，附 著的液膜，由于重力作用下滑而變薄。由于流動(dòng)粘度差異，液膜中易 于流動(dòng)的水下滑快，存留于密封工作筒7表面液膜中的幾乎全部是原 油，此時(shí)的液膜轉(zhuǎn)化變成了原油的"油膜"。由于密封體8運(yùn)動(dòng)速度 很低，約為10—20米/分鐘，為液膜成為油膜，也為形成的油膜在密 封體8到來并接觸之前，在重力的作用下向下漫流變薄，提供了較充 足的時(shí)間。另外，伴生氣極易溶于原油油膜，又進(jìn)一步降低了油膜的 粘度。密封體8下行經(jīng)過時(shí)，薄油膜的厚度略大于密封體8與密封工 作筒7之間的間隙，此時(shí)，液膜一方面起到了潤(rùn)滑的作用，減小了密 封工作筒7與密封體8之間磨擦阻力和磨損；另一方面很薄的液膜進(jìn) 入密封體8與密封工作筒7的間隙，有效削弱了動(dòng)壓"油楔"的形成，
導(dǎo)致間隙內(nèi)液膜的內(nèi)壓力大幅度降低，油膜的體積壓縮量很小。這樣, 在密封體8通過后，油膜的體積彈性膨脹也很少；而當(dāng)密封體8上行 運(yùn)動(dòng)時(shí)，幾乎全部的油膜都能重新進(jìn)入密封體8與密封工作筒7的間 隙，宏觀表現(xiàn)為滲漏量低或無滲漏，試驗(yàn)平均滲漏量比光桿密封減少 70%。同時(shí)，密封阻力由原來的200公斤以上降低到30公斤以下，減 少了能耗，密封壽命由原來的50天延長(zhǎng)到2000天以上。并根除了軟 密封的"跑油"事故隱患，免去了密封裝置的日常維護(hù)，使得密封裝 置由地面轉(zhuǎn)換到井內(nèi)低位置成為可能，并由此打破抽油機(jī)的高度必須 大于沖程長(zhǎng)度這一技術(shù)界限，成為有效化解節(jié)能抽油機(jī)的沖程長(zhǎng)，和 高度高、體積大、重量重之間矛盾的關(guān)鍵技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種井口內(nèi)低位密封總成，包括油管掛(9)、掛體座(10)，其特征在于油管掛(9)下部螺紋連接油管(11)，油管(11)下部連接變徑接頭(12)，油管(11)內(nèi)部置有密封工作筒(7)，密封工作筒(7)上部通過螺紋與泵筒連接套(3)連接，密封工作筒(7)內(nèi)部置有密封體(8)，密封工作筒(7)下端連接集氣筒(13)，集氣筒(13)下端螺紋連接吸氣管(14)，吸氣管(14)的下端為喇叭口形且壁上有過液孔(15)，密封工作筒(7)內(nèi)有密封密封體(8)且之間為間隙配合，密封體(8)下部連接抽油桿(16)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的井口內(nèi)低位密封總成，其特征在于 變徑接頭(12)下端外側(cè)螺紋與2. 5寸油管相吻合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的井口內(nèi)低位密封總成，其特征在于-油管(11)為3寸油管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種井口內(nèi)低位密封總成。主要解決現(xiàn)有的倍程抽油機(jī)井口密封不可靠、摩擦阻力大的問題。其特征在于油管掛(9)下部螺紋連接油管(11)，油管(11)下部連接變徑接頭(12)，油管(11)內(nèi)部置有密封工作筒(7)，密封工作筒(7)上部通過螺紋與泵筒連接套(3)連接，密封工作筒(7)內(nèi)部置有密封體(8)，密封工作筒(7)下端連接集氣筒(13)，集氣筒(13)下端螺紋連接吸氣管(14)，吸氣管(14)的下端為喇叭口形且壁上有過液孔(15)，密封體(8)下部連接抽油桿(16)。該發(fā)明具有密封可靠、摩擦阻力小、不污染環(huán)境的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B33/03GK101550813SQ20091013679
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者張佳民, 白存安, 平 穆, 胡松華 申請(qǐng)人:張佳民