RU2224086C1 - Mouth device for well pump rod - Google Patents
Mouth device for well pump rod Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224086C1 RU2224086C1 RU2002118373/03A RU2002118373A RU2224086C1 RU 2224086 C1 RU2224086 C1 RU 2224086C1 RU 2002118373/03 A RU2002118373/03 A RU 2002118373/03A RU 2002118373 A RU2002118373 A RU 2002118373A RU 2224086 C1 RU2224086 C1 RU 2224086C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- stuffing box
- packing chamber
- compactor
- pair
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Valves (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устьевому оборудованию эксплуатируемых нефтяных скважин, и служит для уплотнения штока станка-качалки глубинного насоса в условиях несоосности, как в радиальной, так и в угловой координатах.The invention relates to the mining industry, in particular to the wellhead equipment of operating oil wells, and is used to seal the rod of a rocking pump of a deep pump under misalignment, both in radial and angular coordinates.
Известно устройство для уплотнения штока по а.с. №2103574, кл. Е 21 В 33/03, включающее в себя сальниковую камеру, корпус которой имеет подвижность в радиальном направлении, что уменьшает влияние несоосности штока на износ устройства.A device for sealing the rod by A. with. No. 2103574, cl. E 21 B 33/03, including a stuffing box, the housing of which has mobility in the radial direction, which reduces the effect of misalignment of the rod on the wear of the device.
Недостатком устройства является то, что элементы, обеспечивающие герметичность подвижного корпуса сальника, контактируют с уплотняемой средой и вследствие этого подвержены интенсивной коррозии, что ведет к потере герметичности.The disadvantage of this device is that the elements that ensure the tightness of the moving housing of the stuffing box are in contact with the medium being sealed and, as a result, are subject to intense corrosion, which leads to a loss of tightness.
Кроме того, устройство не устраняет влияние несоосности по угловой координате и сложно в изготовлении.In addition, the device does not eliminate the effect of misalignment in the angular coordinate and is difficult to manufacture.
Известно устьевое устройство для уплотнения штока глубинного насоса по а.с. №1696672, кл. Е 21 В 33/03, включающее в себя корпус с сальниковой камерой и узел центратора. Узел центратора имеет ползун с нажимным болтом. Ползун воспринимает радиальное усилие штока, возникающее вследствие его несоосности. По мере износа ползуна, его периодически поджимают нажимным болтом, возвращая шток в исходное положение.Known wellhead device for sealing the rod of a submersible pump by as No. 1696672, cl. E 21 B 33/03, which includes a housing with a stuffing box and a centralizer assembly. The centralizer assembly has a slider with a pressure bolt. The slider perceives the radial force of the rod, resulting from its misalignment. As the slider wears out, it is periodically pressed with a pressure bolt, returning the rod to its original position.
Недостатком конструкции является то, что при износе ползуна одновременно происходит односторонний износ уплотнительных элементов сальниковой камеры и появляется зазор с противоположной стороны штока, то есть, происходит нарушение герметичности штока.The disadvantage of the design is that when the slider is worn, one-sided wear of the packing elements of the stuffing box occurs at the same time and a gap appears on the opposite side of the stem, that is, a leak in the stem occurs.
Общим недостатком обоих устройств является то, что для поддержания герметичности уплотнения штока необходимо частое техническое обслуживание устройства. Техническое обслуживание заключается в подтягивании нажимных элементов сальниковой камеры для компенсации выноса уплотнительного материала. Даже при небольшом выносе исчезает противодавление уплотнительного материала по отношению к уплотняемой среде, что практически означает нарушение герметичности штока.A common drawback of both devices is that frequent maintenance of the device is necessary to maintain the tightness of the stem seal. Maintenance consists in pulling up the pressure elements of the stuffing box to compensate for the removal of the sealing material. Even with a small outflow, the back pressure of the sealing material with respect to the medium being sealed disappears, which practically means a violation of the stem tightness.
Также недостатком известных устройств является необходимость наличия в конструкции резервной сальниковой камеры, которая в целом снижает надежность устройства и усложняет конструкцию. Снижение надежности всего устройства обусловлено наличием прямого контакта уплотняемой среды с элементами герметизации резервной сальниковой камеры, которое приводит к интенсивной коррозии элементов герметизации и потере герметичности всей системы. Резервная сальниковая камера приводится в рабочее положение только на время замены изношенного уплотнительного материала основной сальниковой камеры.Another disadvantage of the known devices is the need for the design of a backup stuffing box, which generally reduces the reliability of the device and complicates the design. The decrease in reliability of the entire device is due to the direct contact of the medium being sealed with the sealing elements of the backup stuffing box, which leads to intense corrosion of the sealing elements and loss of tightness of the entire system. The backup stuffing box is brought into working position only for the time of replacement of the worn packing material of the main stuffing box.
Задачей изобретения является:The objective of the invention is:
- уменьшение влияния несоосности штока на износ элементов узла центрирования, как по радиальной, так и по угловой координате;- reducing the effect of misalignment of the rod on the wear of the elements of the centering unit, both in radial and angular coordinates;
- обеспечение герметичности штока практически при любой степени износа элементов узла центрирования штока;- ensuring the tightness of the rod at almost any degree of wear of the elements of the centering rod;
- устранение необходимости технического обслуживания устройства по компенсации выноса уплотнительного материала вплоть до его полного расходования;- eliminating the need for maintenance of the device to compensate for the removal of the sealing material up to its full consumption;
- упрощение конструкции и повышение надежности устройства за счет исключения необходимости наличия резервной сальниковой камеры в конструкции устройства.- simplifying the design and improving the reliability of the device by eliminating the need for a backup stuffing box in the design of the device.
При достижении поставленной задачи изобретения достигается следующий технический результат:When achieving the objective of the invention, the following technical result is achieved:
- уменьшение нагрузки на узел центрирования штока при его несоосности, как в радиальной, так и в угловой координате;- reducing the load on the centering node of the rod when it is misaligned, both in radial and in angular coordinate;
- сохранение герметичности штока при его перемещении вслед за износом опорного элемента центрирующего узла;- maintaining the tightness of the rod during its movement after wear of the support element of the centering unit;
- сохранение герметичности штока независимо от выноса уплотнительного материала вплоть до его полного расходования;- maintaining the tightness of the rod, regardless of the removal of the sealing material up to its full consumption;
- обеспечение возможности пополнения сальниковой камеры уплотнительным материалом без ее разгерметизации, то есть без необходимости наличия резервной сальниковой камеры.- providing the possibility of replenishment of the stuffing box with sealing material without its depressurization, that is, without the need for a backup stuffing box.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для уплотнения штока глубинного насоса, содержащем цилиндрический корпус сальниковой камеры и узел центрирования штока, узел центрирования выполнен в виде двух вкладышей, каждый из которых имеет возможность самоустанавливаться по штоку и быть прижатым к штоку нажимным элементом, а сальниковая камера ограничена с обеих сторон парой нажимных колец, при этом внешние кольца пары имеют зазор со стенкой камеры сальника, а в качестве уплотнительного материала сальниковой камеры использована консистентная смазка с наполнителем, причем устройство снабжено нагнетательным клапаном и техническим средством для обеспечения противодавления уплотнительного материала по отношению к уплотняемой среде.The technical result is achieved by the fact that in the known device for sealing the rod of a submersible pump, comprising a cylindrical housing of the stuffing box and a centering unit of the rod, the centering unit is made in the form of two liners, each of which has the ability to mount on the rod and be pressed against the rod by a pressing element, and the stuffing box is limited on both sides by a pair of pressure rings, while the outer rings of the pair have a gap with the wall of the stuffing box, and as a packing material the stuffing box A grease with filler was used, and the device is equipped with a discharge valve and technical means to provide back pressure of the sealing material with respect to the medium being sealed.
Использование в узле центрирования двух вкладышей, каждый из которых имеет возможность самоустанавливаться по штоку и быть прижатым к штоку нажимным элементом, означает их взаимное центрирование, как в радиальной, так и угловой координатах или вблизи этого положения. В результате вкладыши, выполняющие функции радиальных опор, либо совсем не испытывают радиальную нагрузку, либо нагрузка значительно уменьшается и тем самым уменьшается их износ.The use of two inserts in the centering unit, each of which has the ability to self-mount on the rod and be pressed by the pressing element to the rod, means their mutual centering, both in radial and angular coordinates or near this position. As a result, the liners that perform the functions of radial bearings either do not experience a radial load at all, or the load is significantly reduced and thereby their wear is reduced.
Ограничение сальниковой камеры с обеих сторон парой нажимных колец, в каждой из которых внешнее кольцо имеет зазор со стенкой камеры сальника, и использование в качестве уплотнительного материала консистентной смазки с наполнителем обеспечивает повышенную пластичность и вследствие этого сохранение герметичности штока при его перемещении вслед за износом опорного элемента центрирующего узла.The restriction of the stuffing box on both sides of the pair of pressure rings, in each of which the outer ring has a gap with the wall of the stuffing box, and the use of grease with filler as a sealing material provides increased ductility and, as a result, maintaining the stem tightness when moving after wear of the support element centering unit.
Наличие технического средства для обеспечения противодавления уплотнительного материала по отношению к уплотняемой среде в совокупности с повышенной пластичностью уплотнительного материала сальниковой камеры и достаточно большим его объемом, позволяет длительное время обеспечивать уплотнение штока независимо от выноса уплотнительного материала вплоть до его полного расходования.The availability of technical means to ensure backpressure of the sealing material in relation to the medium being sealed, together with the increased ductility of the packing material of the stuffing box and its sufficiently large volume, allows for a long time to ensure stem sealing, regardless of the removal of the packing material, up to its full consumption.
Нагнетательный клапан в совокупности с уплотнительным материалом повышенной пластичностью позволяет по мере выноса уплотнительного материала производить его поднабивку без разгерметизации штока и, следовательно, без необходимости наличия резервной сальниковой камеры.The discharge valve in combination with a sealing material with increased ductility allows it to be recharged as the sealing material is removed without depressurization of the stem and, therefore, without the need for a backup stuffing box.
При поиске не обнаружено в уровне техники аналогов, которые содержали бы существенные отличительные от прототипа признаки заявленного технического решения. Включение в конструкцию устройства заявленных отличительных признаков в совокупности с общими позволяет получить новый технический результат, не присущий известным аналогам, а также известным признакам порознь.During the search, no analogues were found in the prior art that would contain significant distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. The inclusion in the design of the device of the declared distinctive features in conjunction with the general ones allows you to get a new technical result that is not inherent in the known analogues, as well as the known signs separately.
Таким образом, заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, так как не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.Thus, the claimed invention does not follow for the specialist explicitly from the prior art as determined by the applicant, since the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result has not been identified.
На фиг.1 изображен общий вид устройства.Figure 1 shows a General view of the device.
На фиг.2 изображен профиль уплотнительных поверхностей нажимных колец.Figure 2 shows the profile of the sealing surfaces of the pressure rings.
Устройство состоит из корпуса 1, в верхней части которого размещен узел центрирования, состоящий из стакана 2 и пары опорных вкладышей 3, выполненных из антифрикционного материала. Вкладыши 3 прижаты к штоку 4 нажимными винтами 5. Стакан стопорится от поворота винтом 6. Сальниковая камера устройства ограничена сверху и снизу парой нажимных колец - внешних 7 и внутренних 8. Внешнее кольцо 7 имеет зазор со стенкой корпуса 1. Характер уплотнительных поверхностей нажимных колец 7 и 8 представлен на фиг.2. Полость сальниковой камеры заполнена уплотнительным материалом 9, представляющим собой смесь консистентной смазки (основы) с наполнителем, в котором присутствует, например, волокнистая составляющая.The device consists of a
Для заполнения камеры уплотнительным материалом предусмотрен узел нагнетательного клапана 10. Снизу уплотнительный материал через нажимные кольца 7 и 8 поджимается пружиной 11. Пружина 11 предназначена для обеспечения противодавления уплотнительного материала 9 по отношению к уплотняемой среде.To fill the chamber with sealing material, a
Устройство работает следующим образом. При монтаже устройства на скважину производят установку опорных вкладышей 3 по штоку 4. Если несоосность штока 4 при этом полностью не выбирается, то стакан 2 поворачивают в положение, при котором один из вкладышей 3 сможет воспринимать радиальную нагрузку штока 4. Положение стакана 2 фиксируется винтом 6. Через узел нагнетательного клапана 10 с помощью ручного нагнетателя смазки сальниковая камера заполняется уплотнительным материалом 9. Пружина 11 сжимается и в сальниковой камере создается давление, превышающее давление уплотняемой среды на величину, соответствующую усилию пружины 11.The device operates as follows. When mounting the device to the well, the
За счет избыточного давления уплотнительного материала 9 шток 4 надежно герметизируется. Торцевые поверхности нажимных колец 7 и 8 также постоянно прижаты друг к другу. Нижняя пара колец 7 и 8 прижата друг к другу с меньшим усилием, чем верхние, так как часть усилия от давления уплотнительного материала 9 на кольцо 8 воспринимается давлением уплотняемой среды. Тем не менее, пружина 11 в любом случае обеспечивает контактное давление при взаимодействии торцевых поверхностей колец 7 и 8 больше, чем давление уплотнительного материала 9 в сальниковой камере, что обеспечивает герметичность по торцевым поверхностям нажимных колец 7 и 8.Due to the excess pressure of the sealing
В процессе нагнетания уплотнительного материала 9, а также при повышении давления уплотняемой среды, происходит временная экструзия основы уплотнительного материала. Возле мест экструзии происходит самопрессование наполнителя и прежде всего его волокнистой составляющей (см. фиг.2). Со временем наполнитель становится непроницаемым для основы уплотнительного материала. Самопрессование волокнистых фракций у мест возникновения зазоров способствует сохранности внутренней поверхности кольца 7 вплоть до полного прекращения износа.In the process of injection of the sealing
Внутренние цилиндрические поверхности уплотнительных колец 8 могут выполнять функции центратора до определенной степени своего износа, временно разгружая от работы вкладыши 3.The inner cylindrical surface of the
Наличие в сальниковой камере достаточно большого количества уплотнительного материала 9, обеспечение избыточного давления в камере, долговечность уплотнительных поверхностей кольца 7 и способность уплотнительного материала 9 самопрессоваться у мест возникновения зазоров обеспечивают резкое увеличение межремонтного периода и периода времени между очередными техническими обслуживаниями.The presence in the stuffing box of a sufficiently large amount of sealing
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002118373/03A RU2224086C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Mouth device for well pump rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002118373/03A RU2224086C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Mouth device for well pump rod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002118373A RU2002118373A (en) | 2004-01-20 |
| RU2224086C1 true RU2224086C1 (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002118373/03A RU2224086C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Mouth device for well pump rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224086C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2285152C1 (en) * | 2005-07-12 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for sealing wellhead rod of sucker-rod pumping unit |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5137083A (en) * | 1991-01-09 | 1992-08-11 | Bump David L | Wellhead stuffing box for polished rod and accessories for same |
| US5343944A (en) * | 1992-09-10 | 1994-09-06 | Grey Bassinger | Self aligning stuffing box for pumpjack units |
| RU2093663C1 (en) * | 1993-07-23 | 1997-10-20 | Владимир Александрович Челбин | Well head sealing gland |
| RU2121617C1 (en) * | 1995-07-26 | 1998-11-10 | Акционерная компания "Корвет" | Casing-head stuffing box |
| RU2141061C1 (en) * | 1995-09-19 | 1999-11-10 | Виленский Борис Израилевич | Device for sealing well pump rod |
-
2002
- 2002-07-08 RU RU2002118373/03A patent/RU2224086C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5137083A (en) * | 1991-01-09 | 1992-08-11 | Bump David L | Wellhead stuffing box for polished rod and accessories for same |
| US5343944A (en) * | 1992-09-10 | 1994-09-06 | Grey Bassinger | Self aligning stuffing box for pumpjack units |
| RU2093663C1 (en) * | 1993-07-23 | 1997-10-20 | Владимир Александрович Челбин | Well head sealing gland |
| RU2121617C1 (en) * | 1995-07-26 | 1998-11-10 | Акционерная компания "Корвет" | Casing-head stuffing box |
| RU2141061C1 (en) * | 1995-09-19 | 1999-11-10 | Виленский Борис Израилевич | Device for sealing well pump rod |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2285152C1 (en) * | 2005-07-12 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for sealing wellhead rod of sucker-rod pumping unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002118373A (en) | 2004-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2450432C (en) | Packing assembly for rotary drilling swivels | |
| US9845801B1 (en) | Header ring for reciprocating pump | |
| US5431415A (en) | Seal with acute heel angle | |
| US2394364A (en) | Pressure seal | |
| US20030214100A1 (en) | Packing seal assembly for use with reciprocating cylindrical bodies | |
| WO1993011380A1 (en) | Lubricating seal for pneumatic cylinder | |
| EP0276084B1 (en) | Gas cylinder piston seal | |
| CN103846121A (en) | Dustproof structure of rotary breaker | |
| US20220186718A1 (en) | Novel Fluid End Packing Assembly | |
| CA2711206A1 (en) | Stuffing box for progressing cavity pump drive | |
| RU2224086C1 (en) | Mouth device for well pump rod | |
| US3168320A (en) | Dynamic sealing packing for polish rods and the like | |
| GB0207426D0 (en) | Bearing | |
| US2845286A (en) | Packing for polish rods | |
| US6510781B2 (en) | Plunger pump | |
| US1579409A (en) | Engine piston and method of packing and lubricating the same | |
| RU96108539A (en) | SEAL SEAL | |
| US20190353225A1 (en) | Seal chain | |
| RU2260672C1 (en) | Casing-head stuffing box for sucker-rod pump | |
| CN106639958B (en) | Wellhead steam injection puncture-proof sealing device | |
| RU2272889C1 (en) | Casing-head stuffing box assembly | |
| SU1696672A1 (en) | Wellhead device for sealing subsurface oil pump rod | |
| CN220955517U (en) | Strong magnetic multistage polish rod sealing device for oil pumping unit | |
| CN219452093U (en) | Novel pipeline structure for supplementing grease at tail of shield | |
| RU2191307C1 (en) | Sealing collar |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060709 |