本發(fā)明屬于機械采油領(lǐng)域，具體涉及一種有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置，其可以實現(xiàn)高溫下有桿采油桿管環(huán)空密封。液壓缸泄壓，可實現(xiàn)自動關(guān)井；液壓缸無桿腔進(jìn)液，可實現(xiàn)高壓關(guān)井。

背景技術(shù)：

目前油井密封主要采用井口密封方式，有機械式和液壓式井口密封裝置，機械式密封裝置結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用，液壓式密封裝置操作方便。油井井口是開放空間，有利于密封裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計；而抽油桿與油管之間的環(huán)空狹小，目前還沒有出現(xiàn)相關(guān)的抽油桿-油管環(huán)空密封裝置。

隨著原油開發(fā)的逐漸深入，地層原始壓力不斷下降，人工舉升采油已經(jīng)逐漸成為海上主要的采油方式，海上采油多采用潛油電泵作為主要的舉升設(shè)備。潛油電泵機組耐溫較低及結(jié)構(gòu)因素限制了稠油熱采工藝和溫度的選擇；對于超過穩(wěn)產(chǎn)期的海上油井，其產(chǎn)液量已經(jīng)下降到潛油電泵的合理運行區(qū)間之下。因此，海上油田開始嘗試陸地油田的三抽人工舉升方式(指由抽油機-抽油桿-抽油泵組成的人工舉升系統(tǒng))，來解決困擾海上油田開采的諸多問題，但保證油井安全及海上平臺安全是前提。

對于極端天氣，海上需要關(guān)井、停井作業(yè)，平臺工人撤離海洋平臺，為防止平臺傾覆，海上油井密封必須采用井下密封方式，因此需要研究一種有桿泵采油抽油桿-油管之間的桿管密封裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為實現(xiàn)高溫高壓下抽油桿-油管環(huán)空密封，本發(fā)明提供一種有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置。液壓缸泄壓，可實現(xiàn)自動關(guān)井；液壓缸無桿腔進(jìn)液，可實現(xiàn)高壓關(guān)井。

本發(fā)明的有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置，包括支撐外筒體(2)，導(dǎo)向套(3)，高溫密封橡膠筒(4)，微型液壓缸組(6)，高強壓縮彈簧(7)，標(biāo)準(zhǔn)錐管內(nèi)螺紋接箍短接(1)，標(biāo)準(zhǔn)錐管外螺紋接箍短接(8)。高溫密封橡膠筒(4)與微型液壓缸組(6)及附件組裝成密封主體模塊，通過螺栓連接安裝在密封裝置支撐外筒體(2)中，導(dǎo)向套(3)安裝到位，兩端接箍短接焊接封裝。整體密封裝置可以實現(xiàn)抽油桿-油管環(huán)空的高溫高壓密封，保護油井安全。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果：

1、采用高溫密封材料，實現(xiàn)高溫密封，可適用稠油熱采井；

2、采用模塊化設(shè)計，安裝、更換、維修方便；

3、可密封油、水、泥漿等介質(zhì)；

4、采用高強壓縮彈簧實現(xiàn)自動密封，采用液壓組合模式實現(xiàn)高壓密封。

附圖說明

圖1為有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置工位圖；

(附圖1標(biāo)記：1-標(biāo)準(zhǔn)錐管內(nèi)螺紋接箍，2-密封裝置主體，3-標(biāo)準(zhǔn)錐管外螺紋接箍，4-抽油桿)

圖2為有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

(附圖2標(biāo)記：1-標(biāo)準(zhǔn)錐管內(nèi)螺紋接箍短接，2-支撐外筒體，3-導(dǎo)向套，4-高溫密封橡膠筒，5-抽油桿，6-微型液壓缸組，7-高強壓縮彈簧，8-標(biāo)準(zhǔn)錐 管外螺紋接箍短接)

圖3為密封主體模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖4為導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1～4，對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明：

結(jié)合附圖1～4，有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置，包括支撐外筒體(2)，導(dǎo)向套(3)，高溫密封橡膠筒(4)，微型液壓缸組(6)，高強壓縮彈簧(7)，標(biāo)準(zhǔn)錐管內(nèi)螺紋接箍短接(1)，標(biāo)準(zhǔn)錐管外螺紋接箍短接(8)。高溫密封橡膠筒(4)與微型液壓缸組(6)及附件組裝成密封主體模塊，通過螺栓連接安裝在密封裝置支撐外筒體(2)中，導(dǎo)向套(3)安裝到位，兩端接箍短接焊接封裝。

有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置內(nèi)徑與配套油管內(nèi)徑相同，兩端接箍短接采用標(biāo)準(zhǔn)的接箍結(jié)構(gòu)尺寸，整體密封裝置作為油管的一段下入井中，入井深度100m左右。

結(jié)合附圖2～3，密封主體模塊中的液壓缸有桿腔進(jìn)液，活塞桿回縮，同時壓縮內(nèi)置彈簧至極限位置。油井正常作業(yè)時，液壓缸有桿腔保壓，抽油桿與油管之間環(huán)空通暢。

結(jié)合附圖2～3，油井需要關(guān)井時，有桿腔泄壓，活塞桿在壓縮彈簧的作用下快速彈出，高溫密封橡膠筒沿著導(dǎo)向套進(jìn)入桿管環(huán)空，高溫密封橡膠筒在推力及導(dǎo)向套的擠壓下密封住桿管環(huán)空。當(dāng)出現(xiàn)井壓過大等極端狀況時，液壓缸的無桿腔進(jìn)液，在彈簧力和液壓推力的共同作用下，可實現(xiàn)高壓關(guān)井。

結(jié)合附圖1～4，有桿腔進(jìn)液，無桿腔泄壓，可以方便、快捷地打開密封通道， 恢復(fù)油井正常作業(yè)。本發(fā)明的有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高溫高壓關(guān)井，能應(yīng)用于常規(guī)油井作業(yè)，也適用于稠油熱采井作業(yè)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于機械采油領(lǐng)域，具體涉及一種有桿采油抽油桿-油管環(huán)空密封裝置。液壓缸泄壓，可實現(xiàn)自動關(guān)井；液壓缸無桿腔進(jìn)液，可實現(xiàn)高壓關(guān)井。高溫密封橡膠筒4與微型液壓缸組6及附件組裝成密封主體模塊，通過螺栓連接安裝在密封裝置支撐外筒體2中，兩端接箍短接焊接封裝。初始狀態(tài)下，液壓缸有桿腔進(jìn)液，將高強壓縮彈簧7壓縮到收縮極限位置，保壓、組裝、封裝。當(dāng)油井需要關(guān)井作業(yè)時，液壓缸泄壓，活塞桿在缸內(nèi)高強壓縮彈簧7的作用下，推動高溫密封橡膠筒4沿著導(dǎo)向套3密封住桿管環(huán)空，實現(xiàn)自動關(guān)井；當(dāng)出現(xiàn)高壓井噴等高壓危險狀況，可向液壓缸無桿腔進(jìn)液，在彈簧力和液壓推力的共同作用下，安全可靠密封桿管環(huán)空，實現(xiàn)快速關(guān)井。

技術(shù)研發(fā)人員：余焱群;綦耀光;常宗瑜;薛鑫;陳波;張國富
受保護的技術(shù)使用者：中國石油大學(xué)（華東）
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.31
技術(shù)公布日：2017.07.07