[发明专利]随动调偏光杆密封和液驱防喷一体化装置

说明书

本发明提供了一种随动调偏光杆密封和液驱防喷一体化装置，应用于油气田井口密封和防喷。该装置由光杆密封器、随动调偏器、卡扣防喷器和液驱动力器组成，随动调偏器依据抽油杆与井口三通偏心时的侧向偏心力完成径向随动滑移调偏并自行补偿光杆密封器与抽油杆之间的偏移量，同时依据L形密封环和双密封环与光杆密封器之间形成三级非金属静密封，光杆密封器采用柱状长盒体并依据其注胶盘根和矩形密封环与抽油杆之间形成双级非金属动密封；液驱动力器提供动力并经其液驱杆推动卡扣防喷器的左卡扣体和右卡扣体沿防喷体的卡扣通道实施径向精密卡扣滑移防喷作业，同时卡扣防喷器通过壳密封芯在防喷体与左卡扣体和右卡扣体之间形成非金属静密封。

技术领域

本发明涉及一种石油工程领域井口光杆密封和防喷用的装置，特别是涉及一种径向随动滑移调偏和径向精密卡扣滑移防喷的光杆密封和液驱防喷一体化装置。

背景技术

目前我国大部分油气井已进入机械开采期，非常规气井的开采也已进入商业开采阶段，油气井和非常规气井开采的设备通常采用抽油机、抽油泵和抽油杆管等组成的有杆开采设备，对于有杆开采设备，井口处抽油杆密封和防喷装置的性能直接关系到整个有杆开采系统的效率以及油气的产量。

现有的有杆开采系统井口处抽油杆密封和防喷技术可归纳为：1)常规井口密封装置，其密封盘根是依靠压盖轴向压紧实现其密封功能的，该装置的结构简单，且操作方便，然而其缺点是更换密封盘根时必须停机，而且没有设置必要的调偏机构。2)改进型井口密封装置，其压帽通过螺纹将其压力传递至压盖，并通过压盖压缩密封盘根，密封盘根产生径向变形而完成密封，当需要更换密封盘根时，转动调节丝杠让半圆形密封圈压紧在抽油杆上，此装置相对于常规井口密封装置增加了防喷功能，而其缺陷是没有设置必要的调偏机构和扶正机构，防喷部件的结构复杂，生产制造的成本较高，且作业施工中需要同时转动两个调节丝杠，进而增加工人的操作难度。3)新型井口密封装置，上压套压紧锥形密封盘根并使其产生径向变形从而达到密封的目的，同时通过下压盖产生对矩形盘根的作用力来实现防喷功能，但在使用过程中发现其缺陷为密封盘根的形状和材质选用不合理，密封盘根的密封效果不甚理想，密封盘根的安装和拆卸均不方便，防喷机构设计较为简单且重复作业次数受限，调偏机构不能实现大范围的随动对中作业而使得密封盘根的失效率仍然较高。

发明内容

为了克服现有油气井和非常规气井有杆开采系统井口处抽油杆密封和防喷技术存在的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种适合井口密封和防喷工况的随动调偏光杆密封和液驱防喷一体化装置。该光杆密封和液驱防喷一体化装置依据光杆密封器的注胶盘根、矩形密封环和双密封环，随动调偏器的L形密封环以及卡扣防喷器的杆密封芯和壳密封芯，并结合液驱动力器提供的动力，实现井口处抽油杆的径向随动滑移调偏、双级非金属动密封和径向精密卡扣滑移防喷作业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是开发一种随动调偏光杆密封和液驱防喷一体化装置，主要由光杆密封器、随动调偏器、卡扣防喷器和液驱动力器几部分组成，该光杆密封和液驱防喷一体化装置采用轴对称构造且通过卡扣防喷器的卡箍头与井口三通连为一体，光杆密封器、随动调偏器和卡扣防喷器均采用回转体且由上而下依次同轴心布置，液驱动力器沿抽油杆和井口三通径向对称布置于卡扣防喷器的两侧端。

光杆密封器采用柱状长盒体并依据其注胶盘根和矩形密封环而与抽油杆之间形成双级非金属动密封，它包括密封盒体、密封压帽、密封压环、密封衬环、注胶体、双密封环、矩形密封环和注胶盘根。