專利名稱：擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油天然氣行業(yè)井下作業(yè)中的高效抽汲排液設(shè)備，用 于抽汲鋼絲繩與井口之間的密封，防止井口漏失，解決抽汲過程中發(fā)生的 環(huán)境污染，是一種擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的抽汲工藝技術(shù)中，進(jìn)行抽汲作業(yè)時(shí)當(dāng)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行密封，因鋼 絲繩表面不平滑，其密封難度非常大，導(dǎo)致很大的環(huán)境污染，是多年來抽 汲技術(shù)中很難解決的技術(shù)問題之一 。
一般采用的井口防噴盒有以下3種類型
a) 液壓壓縮膠塞式防噴盒其作用原理是采用液壓油缸將密封膠塞在 一個(gè)環(huán)形缸筒內(nèi)進(jìn)行壓縮變形，然后將抽汲鋼絲繩抱緊，達(dá)到密封效果； 其優(yōu)點(diǎn)是密封效果好，達(dá)到了對(duì)抽汲井口上鋼絲繩的密封要求；其缺 點(diǎn)是當(dāng)膠塞的硬度過大時(shí)，要求液壓缸工作的壓力過高，達(dá)到16MPa;當(dāng) 膠塞的硬度適中時(shí)，其活塞不能將全部膠塞壓變形；當(dāng)磨損量達(dá)到一定 程度時(shí)，膠塞的變形量不能對(duì)鋼線繩起到密封作用，絕大部分的膠塞作 為廢品被扔掉，浪費(fèi)了大部分的橡膠資源。也就是說其易損件的消耗量 驚人，用該方法密封鋼絲繩時(shí)成本太高。
b) 氣動(dòng)密封抽汲防噴盒其體積小、重量輕，具有安全防上頂機(jī)構(gòu)， 核心技術(shù)就是 一個(gè)環(huán)形氣缸推動(dòng)環(huán)形密封塞對(duì)鋼絲繩采用壓力密封；
特點(diǎn)是密封性能好。但使用壽命短，有時(shí)一口井抽汲不完就要更換鋼絲 繩的密封件，原因是由于采用單密封塞造成的，動(dòng)力氣源的壓力低、壓 縮力小，密封膠塞的硬度低、不抗磨損。
C)現(xiàn)用膠球密封式防噴盒其出口采用的是兩條4"的管線向罐內(nèi)排 液，所以其出口阻力??；當(dāng)抽子的加重桿上提到井口位置撞擊防噴盒時(shí)，
自動(dòng)分為兩部分達(dá)到防撞效果，不至于將加重桿連接部分拉斷掉入井內(nèi)。 密封盒內(nèi)的橡膠球只是起到一個(gè)將鋼絲繩帶出的油污采用滾動(dòng)的形式粘 帶在橡膠球上達(dá)到濾油的效果，整個(gè)防噴盒是不承壓的，所以其密封效 果十分有限。抽汲時(shí)鋼絲上所帶的油在風(fēng)的作用下，油污吹得到處都是，所以其污染嚴(yán)重。其最大的優(yōu)點(diǎn)是不用外部動(dòng)力進(jìn)行密封；最大的缺點(diǎn)
是密封不嚴(yán)、污染嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，它密封效果 好、環(huán)境污染小，而且對(duì)膠塞的利用率高、使用壽命長(zhǎng)、成本低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，其特征 是防噴盒本體內(nèi)腔為密封塞缸筒；在防噴盒本體外部頂端固定有導(dǎo)向輪 架及上接頭，導(dǎo)向輪架及上接頭上連接有導(dǎo)向輪；在防噴盒本體內(nèi)安裝有 兩個(gè)密封膠塞，密封頭環(huán)及膠圈硫化在密封膠塞的兩端部；防噴盒本體的 下部連接下接頭，兩個(gè)密封膠塞之間與防噴盒本體相對(duì)應(yīng)的位置有泄流管 線接頭，防噴盒本體與兩個(gè)密封膠塞中間對(duì)應(yīng)位置的管壁上連接有上管線 接頭和下管線接頭，管線接頭連接液壓源或氣源的管線。
所述的每個(gè)密封膠塞的兩端連接有兩個(gè)硫化密封圈的鋼環(huán)，作為膠塞 的密封頭環(huán)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是這種擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，它將液壓或氣動(dòng)
壓縮膠塞密封鋼絲繩的原理，改為液壓或氣壓擴(kuò)張式的密封原理，增大了 膠塞承受氣壓或液壓的受力面積，降低膠塞變形所需要的壓力，增加膠塞 與鋼絲繩的接觸面，提高密封效果。雖然液壓壓縮膠塞式防噴盒的密封效 果好，但是其密封膠塞的磨損量很大，導(dǎo)致防噴盒密封失效、密封膠塞報(bào)
廢，浪費(fèi)大、成本高，因此本實(shí)用新型采用以下方案來解決此問題
1、改變膠塞壓縮變形的密封原理使膠塞直接接觸液壓油或氣壓， 通過氣壓或油壓的大小，來控制膠塞與鋼絲繩的密封壓力控制膠塞變形 量；而不是由液壓缸對(duì)膠塞壓縮變形來增加膠塞的變形量，達(dá)到對(duì)鋼絲繩 的密封要求；相對(duì)原膠塞，新的膠塞增加了其長(zhǎng)度，進(jìn)而加大了其受壓面 積，并且膠塞的兩端設(shè)計(jì)安裝了密封圈，與其接觸的外鋼筒之間形成密閉
的空間；當(dāng)向這個(gè)空間注入氣壓或油壓達(dá)到0.5 0.7MPa時(shí)，膠塞就能受 到液壓或氣壓的作用產(chǎn)生向內(nèi)擴(kuò)張變形，將鋼絲繩抱緊進(jìn)行密封。
2、 這種擴(kuò)張式密封盒仍采用兩個(gè)密封膠塞，在每個(gè)膠塞的兩端設(shè)置兩 個(gè)安裝有硫化密封圈的鋼環(huán)，作為膠塞的密封頭環(huán)。
3、 在膠塞安裝位置的缸筒外壁上鉆兩個(gè)孔，安裝液壓油或氣管線接頭。
4、 去掉傳統(tǒng)防噴盒的液壓缸。5、 采用原膠塞配方加工新的擴(kuò)張式密封膠塞，保持其原有的膠塞與鋼 絲繩之間的密封性能。
6、 保持原有的泄流孔及管線接頭；保持原有的鋼絲繩導(dǎo)向輪。 采用這些改進(jìn)方法后形成液壓或氣壓擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，它密封
效果好，解決了抽汲過程中的環(huán)境污染，提高了膠塞的利用率，延長(zhǎng)了使
用壽命，降低施工成本。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。 圖l是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、抽汲鋼絲繩；2、導(dǎo)向輪；3、導(dǎo)向輪架及上接頭；4、防噴 盒本體；5、密封頭環(huán)及膠圈；6、管線接頭；7、密封膠塞；8、下接頭； 9、泄流管線接頭。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例的擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，是采用液壓或氣壓使膠塞膨脹的方 法進(jìn)行密封，它將液壓或氣動(dòng)壓縮膠塞密封鋼絲繩的原理，改為液壓或氣 壓擴(kuò)張式的密封原理，增大了膠塞承受氣壓或液壓的受力面積，降低膠塞 變形所需要的壓力，增加膠塞與鋼絲繩的接觸面，提高密封效果。它改變 膠塞壓縮變形的密封原理，使膠塞直接接觸液壓油或氣壓，通過氣壓或油 壓的大小，來控制膠塞與鋼絲繩的密封壓力，控制膠塞變形量；而不是由 液壓缸對(duì)膠塞壓縮變形，來增加膠塞的變形量，達(dá)到對(duì)鋼絲的密封要求； 相對(duì)原膠塞，新的膠塞其長(zhǎng)度增加了 2-5cm，進(jìn)而加大了其受壓面積，并 且膠塞的兩端安裝了密封圈，與其接觸的外鋼筒之間形成密閉的空間；當(dāng) 向這個(gè)空間注入氣壓或油壓達(dá)到0. 5 0. 7MPa時(shí)，膠塞就能受到液壓或氣 壓的作用產(chǎn)生向內(nèi)的擴(kuò)張變形，將鋼絲繩抱緊進(jìn)行密封。
如圖1所示，它由防噴盒本體4、導(dǎo)向輪2、導(dǎo)向輪架及上接頭3、 連接井口的下接頭8，及連接液壓源或氣壓源的管線接頭6和泄流管線接 頭9組成；防噴盒本體4內(nèi)為密封塞缸筒；在防噴盒本體4外部頂端固定 有導(dǎo)向輪架及上接頭3，導(dǎo)向輪架及上接頭3上連接有導(dǎo)向輪2;在防噴 盒本體4內(nèi)安裝有兩個(gè)密封膠塞7，密封頭環(huán)及膠圈5硫化在密封膠塞7 的兩端部；防噴盒本體4的下部連接下接頭8;兩個(gè)密封膠塞7之間與防 噴盒本體4相對(duì)應(yīng)的位置有泄流管線接頭9;防噴盒本體4與兩個(gè)密封膠塞7中間對(duì)應(yīng)位置的管壁上連接有上管線接頭6和下管線接頭6，管線接
頭6連接液壓源或氣源的管線。兩個(gè)密封膠塞7與防噴盒本體4內(nèi)腔之間 形成的兩個(gè)液壓或氣壓工作腔，使氣壓或液壓與密封膠塞7直接承壓。每 個(gè)密封膠塞7的兩端硫化有兩個(gè)帶密封圈的鋼環(huán)，作為膠塞的密封頭環(huán)的 結(jié)構(gòu)形式。硫化工藝是一種己知工藝在川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技 術(shù)作業(yè)公司普遍公開使用。
本實(shí)施例中液壓管線接頭6通過快速接頭與腳踏液壓泵相連，抽汲鋼 絲繩1從防噴盒本體4的上部穿入，下部穿出，導(dǎo)向輪2固定在導(dǎo)向輪架 及上接頭3上起控制鋼絲繩擺向，對(duì)正防噴盒中心的作用；鋼絲繩1從密 封膠塞7的中間孔道通過，從防噴盒本體4連接井口的下接頭8穿出；鋼 絲繩1端部可連接抽汲用的工具。鋼絲繩1上端有鋼絲繩繩帽與加重桿連 接，抽子與加重桿活動(dòng)連接。
使用時(shí)將抽子和加重桿連接在鋼絲繩1上然后下入到井內(nèi)，此時(shí)防噴 盒本體4下入到井口，將防噴盒底部與井口連接，連接液壓源或氣源的管 線接頭6，通過快速接頭連接到腳踏泵上，將抽子下入到液面內(nèi)進(jìn)行抽汲。 上提抽子至液體快要出井口時(shí)，腳踏泵開始打壓，最高壓力不能超過 lMPa，此時(shí)密封膠塞7受壓產(chǎn)生變形，抱緊鋼絲繩l起到密封作用；當(dāng)抽 子接近井口時(shí)停止打壓，抽子再次入井時(shí)，將打壓泵中的壓力釋放，使鋼 絲繩與密封盒不接觸，減少不必要的磨損，提高防噴盒的使用壽命。如此 反復(fù)即可完成抽汲作業(yè)。當(dāng)繼續(xù)打壓卻不能保證密封，或井口刺漏時(shí)，將 防噴盒取下，更換其中的密封膠塞7;泄流管線接頭9導(dǎo)出廢液，排到排 污坑中。
權(quán)利要求1、擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，其特征是防噴盒本體(4)內(nèi)腔為密封塞缸筒；在防噴盒本體(4)外部頂端固定有導(dǎo)向輪架及上接頭(3)，導(dǎo)向輪架及上接頭(3)上連接有導(dǎo)向輪(2)；在防噴盒本體(4)內(nèi)安裝有兩個(gè)密封膠塞(7)，密封頭環(huán)及膠圈(5)硫化在密封膠塞(7)的兩端部；防噴盒本體(4)的下部連接下接頭(8)，兩個(gè)密封膠塞(7)之間與防噴盒本體(4)相對(duì)應(yīng)的位置有泄流管線接頭(9)；防噴盒本體(4)與兩個(gè)密封膠塞(7)中間對(duì)應(yīng)位置的管壁上連接有上管線接頭(6)和下管線接頭(6)，管線接頭(6)連接液壓源或氣源的管線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，其特征是所述 的每個(gè)密封膠塞(7)的兩端硫化有兩個(gè)帶密封圈的鋼環(huán)，作為膠塞的密 封頭環(huán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，其特征是所述兩個(gè)密封膠塞(7)與防噴盒本體(4)內(nèi)腔之間形成有兩個(gè)液壓或氣壓工 作腔。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油天然氣行業(yè)井下作業(yè)中的高效抽汲排液設(shè)備，解決抽汲過程中發(fā)生的環(huán)境污染，是一種擴(kuò)張式膠塞密封防噴盒，其特征是防噴盒本體內(nèi)腔為密封塞缸筒；在防噴盒本體外部頂端固定有導(dǎo)向輪架及上接頭，導(dǎo)向輪架及上接頭上連接有導(dǎo)向輪；在防噴盒本體內(nèi)安裝有兩個(gè)密封膠塞，密封頭環(huán)及膠圈硫化在密封膠塞的兩端部；防噴盒本體的下部連接下接頭，兩個(gè)密封膠塞之間與防噴盒本體相對(duì)應(yīng)的位置有泄流管線接頭；防噴盒本體與兩個(gè)密封膠塞中間對(duì)應(yīng)位置的管壁上連接有上管線接頭和下管線接頭，管線接頭連接液壓源或氣源的管線。它密封效果好、環(huán)境污染小，而且對(duì)膠塞的利用率高、使用壽命長(zhǎng)、成本低。
文檔編號(hào)E21B33/06GK201401148SQ20092003245
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者虎 孫, 李靜群, 王芳遠(yuǎn), 穆飛鵬, 趙國(guó)興, 鄧?yán)^學(xué) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司