CN108708683B - 一种油井环保防偏磨井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油井环保防偏磨井口装置，包括呈上下设置的井口上基座和井口下基座以及贯穿井口上基座和井口下基座的光杆，井口上基座和井口下基座下部绕内壁设置有凸台，凸台上由下到上依次设置有螺旋垫和锥形盘根套，锥形盘根套套设在光杆上且其上端套设有锥形套盖板，锥形套盖板上表面设置有分别沿井口上基座和井口下基座内壁设置的压板，井口上基座上端内壁上还连接有压盖，井口上基座和井口下基座内还设置有充气盘管，井口上基座和井口下基座侧壁上还分别设置有与对应充气盘管连接的上充气口和下充气口，井口上基座内壁的下端与井口下基座内壁的上端通过连接管连接。解决了现有技术中盘根使用寿命短以及泄漏出的原油回收难度大的问题。
Description
技术领域
本发明属于油井井口密封技术领域，具体涉及一种油井环保防偏磨井口装置。
背景技术
油井井口盘根是光杆和井口的密封件，使从地层采出的石油进入指定管道，光杆和盘根每天的相对往复运动次数最高可达到九千次左右，频繁的摩擦使盘根的寿命大大的降低，少则十来天，多则一两个月就需要进行更换，更换盘根和清理泄漏出的原油增加了工人的劳动强度，泄漏出的原油回收难度大，对环境造成很大的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种油井环保防偏磨井口装置，解决了现有技术中存在的盘根使用寿命短以及泄漏出的原油回收难度大的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种油井环保防偏磨井口装置，包括有同轴呈上下设置的壳状的井口上基座和井口下基座，以及贯穿井口上基座和井口下基座且与其同轴设置的光杆，井口上基座和井口下基座的下部绕内侧壁设置有凸台，凸台上表面由下到上依次设置有螺旋垫和锥形盘根套，锥形盘根套套设在光杆上且其上端套设有锥形套盖板，锥形套盖板上表面设置有分别沿井口上基座和井口下基座内壁设置的压板，井口上基座内壁的上端还通过螺纹连接有压盖，压盖抵在位于井口上基座内的压板上，井口上基座和井口下基座内壁位于锥形盘根套之间还设置有充气盘管，井口上基座和井口下基座侧壁上还分别设置有与对应充气盘管连接的上充气口和下充气口，井口上基座内壁的下端通过螺纹连接有连接管，连接管的另一端通过螺纹连接在井口下基座内壁的上端，连接管的两端分别抵在位于井口上基座内的凸台下和位于井口下基座内的压板上。
本发明的特征还在于，
井口下基座的下端通过螺纹连接有井口油管。
连接管、光杆、位于井口下基座内的锥形盘根套、锥形套盖板和压板以及位于井口上基座内的凸台、螺旋垫和锥形盘根套之间形成润滑油腔。
连接管的侧壁上还开设有与润滑油腔连通的引流口。
井口上基座和井口下基座的侧壁分别与其内对应设置的凸台、螺旋垫、锥形盘根套、锥形套盖板和压板之间形成腔体，充气盘管设置于腔体内。
螺旋垫放置在凸台上表面，螺旋垫的上表面设置为螺旋台阶状，锥形盘根套的下表面设置为与螺旋垫的上表面相配的螺旋台阶，螺旋垫的上表面与锥形盘根套的下表面通过螺旋台阶面相互配合连接。
锥形盘根套的外径为由上到下依次增大。
锥形盘根套为橡胶锥形盘根套。
上充气口和下充气口分别位于井口上基座和井口下基座侧壁上中部偏下的位置。
本发明的有益效果是：
1.通过对上下充气盘管的充气口对盘管进行充气，密封在充气盘管内的高压气体在上下基座内壁、锥形套盖板、压板的限制下将锥形盘根套压紧在光杆上，当光杆下行时，光杆通过润滑油腔内的润滑油，润滑油附着在光杆上，当附着油的光杆通过下部锥形盘根套时，多余的润滑油留在润滑油腔内，其余的润滑油在光杆上形成油膜对光杆和锥形盘根套进行润滑；当光杆上行时，光杆通过润滑油腔内的润滑油，润滑油附着在光杆上，当附着润滑油的光杆通过上部锥形盘根套时，多余的润滑油留在润滑油腔内，其余的润滑油在光杆上形成油膜对光杆和锥形盘根套进行润滑，由此提高套和光杆的润滑效果，提高锥形盘根的使用寿命；
2.当锥形盘根套磨损后，充气盘管内气体膨胀，锥形盘根套在充气盘管径向压力下自身进行旋转，在旋转的过程中，锥形盘根套长度增加，增加长度从锥形盖板锥孔旋出，锥形盘根套内孔变小，重新将光杆压紧，从而提高锥形盘根套的磨损厚度，提高锥形盘根的使用寿命；
3.当锥形盘根套磨损到极限程度后，充气管的体积变大，其内压力减小，作用在锥形盘根套上的压力减小，当充气盘管的径向压力不不足以将锥形盘根套压紧在光杆上，井内的原油从锥形盘根套和光杆之间的间隙漏出，进入到润滑油腔内，当润滑油腔内的液面超过引流口时，顺着引流口通过管道，流入指定容器，然后进行回收，原油回收难小且环保；
4.本发明锥形盘根套外部为充气盘管，锥形盘根套和井口基座内壁有一定的距离，当光杆和井口基座轴线不同轴时，即光杆轴线偏移时，受压一面挤压充气盘管，由于气体具有很强的流动性，高压气体向另一面流动，将锥形盘根套压紧，由此实现锥形盘根套在井口基座内360度任意方向实现一定量的位移，防止偏磨对盘根造成磨损。
附图说明
图1是本发明一种油井环保防偏磨井口装置的结构示意图；
图2是本发明一种油井环保防偏磨井口装置中螺旋垫的结构示意图；
图3是本发明一种油井环保防偏磨井口装置中锥形盘根套的底部的结构示意图。
图中，1.光杆，2.井口下基座，3.螺旋垫，4.锥形盘根套，5.充气盘管，6.锥形套盖板，7.压板，8.连接管，9.井口上基座，10.压盖，11.凸台，12.引流口，13.充气口，14.润滑油腔，15.下充气口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种油井环保防偏磨井口装置，结构如图1所示，包括有同轴呈上下设置的壳状的井口上基座9和井口下基座2，以及贯穿井口上基座9和井口下基座2且与其同轴设置的光杆1，井口上基座9和井口下基座2的下部绕内侧壁设置有凸台11，凸台11上表面由下到上依次设置有螺旋垫3和锥形盘根套4，锥形盘根套4套设在光杆1上且其上端套设有与锥形盘根套4锥度相匹配的锥形套盖板6，锥形套盖板6上表面设置有分别沿井口上基座9和井口下基座2内壁设置的压板7，井口上基座9内壁的上端还通过螺纹连接有压盖10，压盖10抵在位于井口上基座9内的压板7上，井口上基座9和井口下基座2内壁位于锥形盘根套4之间还设置有充气盘管5，井口上基座9和井口下基座2侧壁上还分别设置有与对应充气盘管5连接的上充气口13和下充气口15，井口上基座9内壁的下端通过螺纹连接有连接管8，连接管8的另一端通过螺纹连接在井口下基座2内壁的上端，连接管8的两端分别抵在位于井口上基座9内的凸台下和位于井口下基座2内的压板7上。
井口下基座2的下端通过螺纹连接有井口油管。
连接管8、光杆1、位于井口下基座2内的锥形盘根套4、锥形套盖板6和压板7以及位于井口上基座9内的凸台11、螺旋垫3和锥形盘根套4之间形成润滑油腔14。
连接管8的侧壁上还开设有与润滑油腔14连通的引流口12。
井口上基座9和井口下基座2的侧壁分别与其内对应设置的凸台11、螺旋垫3、锥形盘根套4、锥形套盖板6和压板7之间形成腔体，充气盘管5设置于腔体内。
如图2所示，螺旋垫3放置在凸台11上表面，螺旋垫3的上表面设置为螺旋台阶状，如图3所示，锥形盘根套4的下表面设置为与螺旋垫3的上表面相配的螺旋台阶，螺旋垫3的上表面与锥形盘根套4的下表面通过螺旋台阶面相互配合连接。
锥形盘根套4的外径为由上到下依次增大。
锥形盘根套4为橡胶锥形盘根套。
上充气口13和下充气口15分别位于井口上基座9和井口下基座2侧壁上中部偏下的位置。
本发明一种油井环保防偏磨井口装置的工作原理为：
(1)长效运行原理
上充气口13和下充气口15分别对位于井口上基座9和井口下基座2内的充气盘管5进行充气，密封在充气盘管5内的高压气体在井口上基座9和井口下基座2的内壁、锥形套盖板6、压板7的限制下将锥形盘根套4压紧在光杆1上，当光杆1下行时，光杆1通过润滑油腔14内的润滑油，润滑油附着在光杆1上，当附着油的光杆1通过下部锥形盘根套4时，多余的润滑油留在润滑油腔14内，其余的润滑油在光杆1上形成油膜对光杆1和锥形盘根套4进行润滑；当光杆1上行时，光杆1通过润滑油腔14内的润滑油，润滑油附着在光杆1上，当附着润滑油的光杆1通过上部锥形盘根套4时，多余的润滑油留在润滑油腔14内，其余的润滑油在光杆1上形成油膜对光杆1和锥形盘根套4进行润滑，由此提高锥形盘根套4和光杆1的润滑效果，提高锥形盘根套4的使用寿命；
当锥形盘根套4磨损后，充气盘管5内气体膨胀，锥形盘根套4在充气盘管径向压力下自身进行旋转，在旋转的过程中，锥形盘根套4长度增加，增加长度从锥形盖板6锥孔旋出，锥形盘根套4内孔变小，重新将光杆1压紧，提高锥形盘根套4的磨损厚度，从而提高锥形盘根4的使用寿命。
(2)防漏运行原理
当锥形盘根套4磨损到极限程度后，充气盘管5的体积变大，其内压力减小，作用在锥形盘根套4上的压力减小，当充气盘管5的径向压力不足以将锥形盘根套4压紧在光杆1上，井内的原油从锥形盘根套4和光杆1之间的间隙漏出，进入到润滑油腔14内，当润滑油腔14内的液面超过引流口12时，顺着引流口12通过管道，流入指定容器，然后进行回收。
(3)防偏磨原理
本发明的锥形盘根套4外部为充气盘管5，锥形盘根套4与井口上基座9和井口下基座2的内壁有一定的距离，当光杆1与井口上基座9和井口下基座2不同轴时，光杆1可以带动锥形盘根套4对充气盘管挤压，由于气体具有很强的流动性，一边受压后，流向另一边，同时将锥形盘根套4压紧在光杆1上，从而使锥形盘根套4在井口上基座9和井口下基座2内360度的任意方向实现一定量的位移。
Claims (6)
1.一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，包括有同轴呈上下设置的壳状的井口上基座(9)和井口下基座(2)，以及贯穿井口上基座(9)和井口下基座(2)且与其同轴设置的光杆(1)，所述井口上基座(9)和井口下基座(2)的下部绕内侧壁设置有凸台(11)，所述凸台(11)上表面由下到上依次设置有螺旋垫(3)和锥形盘根套(4)，所述锥形盘根套(4)套设在光杆(1)上且其上端套设有锥形套盖板(6)，所述锥形套盖板(6)上表面设置有分别沿所述井口上基座(9)和井口下基座(2)内壁设置的压板(7)，所述井口上基座(9)内壁的上端还通过螺纹连接有压盖(10)，所述压盖(10)抵在位于所述井口上基座(9)内的压板(7)上，所述井口上基座(9)和井口下基座(2)内壁位于锥形盘根套(4)之间还设置有充气盘管(5)，所述井口上基座(9)和井口下基座(2)侧壁上还分别设置有与对应充气盘管(5)连接的上充气口(13)和下充气口(15)，所述井口上基座(9)内壁的下端通过螺纹连接有连接管(8)，连接管(8)的另一端通过螺纹连接在井口下基座(2)内壁的上端，所述连接管(8)的两端分别抵在所述位于井口上基座(9)内的凸台(11)下和位于所述井口下基座(2)内的压板(7)上；
所述螺旋垫(3)放置在所述凸台(11)上表面，所述螺旋垫(3)的上表面设置为螺旋台阶状，所述锥形盘根套(4)的下表面设置为与螺旋垫(3)的上表面相配的螺旋台阶，所述螺旋垫(3)的上表面与所述锥形盘根套(4)的下表面通过螺旋台阶面相互配合连接；
锥形盘根套(4)的外径为由上到下依次增大；所述锥形盘根套(4)为橡胶锥形盘根套。
2.根据权利要求1所述的一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，所述井口下基座(2)的下端通过螺纹连接有井口油管。
3.根据权利要求1所述的一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，所述连接管(8)、光杆(1)、位于井口下基座(2)内的锥形盘根套(4)、锥形套盖板(6)和压板(7)以及位于井口上基座(9)内的凸台(11)、螺旋垫(3)和锥形盘根套(4)之间形成润滑油腔(14)。
4.根据权利要求2所述的一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，所述连接管(8)的侧壁上还开设有与润滑油腔(14)连通的引流口(12)。
5.根据权利要求1所述的一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，所述井口上基座(9)和井口下基座(2)的侧壁分别与其内对应设置的凸台(11)、螺旋垫(3)、锥形盘根套(4)、锥形套盖板(6)和压板(7)之间形成腔体，所述充气盘管(5)设置于所述腔体内。
6.根据权利要求1所述的一种油井环保防偏磨井口装置，其特征在于，所述上充气口(13)和下充气口(15)分别位于井口上基座(9)和井口下基座(2)侧壁上中部偏下的位置。
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