本實(shí)用新型涉及抽油機(jī)密封技術(shù)，尤其涉及一種抽油機(jī)井封堵器及抽油機(jī)。

背景技術(shù)：

抽油機(jī)作為目前各大油田的主要采油方式之一，應(yīng)用廣泛。然而抽油桿在工作過程中，由于承受不對(duì)稱循環(huán)載荷的作用，并且在中和點(diǎn)以下的抽油桿承受不對(duì)稱拉壓循環(huán)載荷，加上抽油桿柱本身未加工面積達(dá)85％以上，不可避免地會(huì)有疲勞源存在，從而可能產(chǎn)生疲勞斷裂；井口抽油桿部位作為應(yīng)力集中區(qū)，斷脫的幾率更大，部分地區(qū)的油氣層或地層水含有腐蝕性的CO₂與H₂S等，增加了抽油桿斷脫的可能性，井口抽油桿斷脫之后引起的油氣噴濺不僅造成了油氣的損失，而且污染環(huán)境。

抽油機(jī)井口現(xiàn)行的密封方式為盤根密封，盤根通常是較柔軟的線狀物編織而成的、截面積是正方形或長(zhǎng)方形、圓形的條狀物，盤根密封是將盤根纏繞光桿上，從而達(dá)到光桿和周圍空隙密封的效果，阻止原油從光桿周圍溢出。

然而在抽油井的生產(chǎn)過程中，盤根屬易損耗需勤更換的配件，抽油機(jī)安裝誤差、光桿工況差、盤根盒扶正器及密封器的不合理使光桿持續(xù)的上下運(yùn)動(dòng)與油管之間產(chǎn)生異常擠壓或磨擦，使光桿劃傷或變形，進(jìn)而加速盤根磨損，最終導(dǎo)致井口盤根和光桿密封不嚴(yán)而漏油，給正常生產(chǎn)帶來極大不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種抽油機(jī)井封堵器及抽油機(jī)，可以在井口光桿斷脫時(shí)密封井口原光桿通道，阻止原油噴出，并且在平時(shí)日常生產(chǎn)中作為盤根密封的補(bǔ)充，在盤根失效時(shí)作為第二重密封防護(hù)。

一方面本實(shí)用新型提供一種抽油機(jī)井封堵器，包括：密封球，以及穿設(shè)于光桿上的球托、滑套和壓蓋；

所述球托為回轉(zhuǎn)體，所述球托包括開口相互背離設(shè)置的第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和所述第二腔體均為中心對(duì)稱腔體，且所述第一腔體和所述第二腔體的軸線上開設(shè)有用于穿設(shè)于光桿上的通孔，所述第二腔體與盤根盒螺紋連接，且所述盤根盒的盤根格蘭壓蓋頂端與所述第二腔體的腔壁貼合，所述盤根格蘭壓蓋的外側(cè)壁設(shè)置有臺(tái)階，所述臺(tái)階與所述第二腔體之間形成卡合空間，所述盤根盒的側(cè)壁頂端設(shè)置在所述卡合空間內(nèi)；所述第一腔體的底端凸向所述第二腔體；

所述壓蓋蓋設(shè)在所述第一腔體的開口上，且所述壓蓋具有可穿設(shè)所述光桿的第一中心孔；

所述滑套為錐體，所述滑套位于所述第一腔體內(nèi)，所述滑套具有可穿設(shè)所述光桿的第二中心孔，且滑套的頂端可與第一中心孔的內(nèi)端抵接；所述密封球位于所述第一腔體與所述滑套的底部所圍成的空間內(nèi)。

具體的，第一腔體的內(nèi)壁上設(shè)置有限制滑套下滑的限位部，保證滑套水平放置。

具體的，滑套的底部為凸向滑套頂端的內(nèi)錐結(jié)構(gòu)。

可選的，第一腔體的徑向截面形狀為U形或者V形。

具體的，密封球的直徑大于光桿的直徑，且小于光桿外壁和第一腔體的內(nèi)壁之間的最大距離，密封球置于光桿任意側(cè)，并處于自由狀態(tài)。

具體的，所述壓蓋的第一端的第一側(cè)壁為錐面，所述第一側(cè)壁的錐面錐度與所述滑套的第二錐面錐度相同，所述第一端為所述壓蓋靠近所述第一中心孔的一端，所述第一側(cè)壁為靠近所述滑套的側(cè)壁，所述第二錐面為靠近所述壓蓋的錐面。

具體的，滑套底部與光桿接觸的部位設(shè)有環(huán)形密封觸角。

具體的，滑套包括由剛性材料制成的內(nèi)芯，內(nèi)芯的外部包裹有彈性材料。

具體的，第一腔體的內(nèi)徑大于第二腔體的內(nèi)徑，球托上部的外徑大于球托下部的外徑。

第二方面本實(shí)用新型提供一種抽油機(jī)，包括上述的抽油機(jī)井封堵器。

本實(shí)用新型提供了一種抽油機(jī)井封堵器及抽油機(jī)。本實(shí)用新型提供的抽油機(jī)井封堵器包括密封球，以及穿設(shè)于光桿上的球托、滑套和壓蓋；球托為回轉(zhuǎn)體，球托包括開口相互背離設(shè)置的第一腔體和第二腔體，第一腔體和第二腔體均為中心對(duì)稱腔體，且第一腔體和第二腔體的軸線上開設(shè)有用于穿設(shè)于光桿上的通孔，第二腔體與盤根盒螺紋連接，且盤根盒的盤根格蘭壓蓋頂端與第二腔體的腔壁貼合，盤根格蘭壓蓋的外側(cè)壁設(shè)置有臺(tái)階，臺(tái)階與第二腔體之間形成卡合空間，盤根盒的側(cè)壁頂端設(shè)置在卡合空間內(nèi)；第一腔體的底端凸向第二腔體；壓蓋蓋設(shè)在第一腔體的開口上，且壓蓋具有可穿設(shè)光桿的第一中心孔；滑套為錐體，滑套位于第一腔體內(nèi)，滑套具有可穿設(shè)光桿的第二中心孔，且滑套的頂端可與第一中心孔的內(nèi)端抵接；密封球位于第一腔體與滑套的底部所圍成的空間內(nèi)。應(yīng)用該抽油機(jī)井封堵器的抽油機(jī)可以在井口光桿斷脫時(shí)密封井口原光桿通道，阻止原油噴出，并且在平時(shí)日常生產(chǎn)中作為盤根密封的補(bǔ)充，在盤根失效時(shí)作為第二重密封防護(hù)，從而達(dá)到補(bǔ)充密封的作用，以便采油工有足夠的時(shí)間對(duì)盤根進(jìn)行更換。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型抽油機(jī)井封堵器的徑向截面圖；

圖2為本實(shí)用新型抽油機(jī)井封堵器第一工況下的徑向截面圖；

圖3為本實(shí)用新型抽油機(jī)井封堵器第二工況下的徑向截面圖；

圖4為本實(shí)用新型抽油機(jī)井封堵器第三工況下的徑向截面圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例，例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

圖1為本實(shí)用新型抽油機(jī)井封堵器的徑向截面圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的抽油機(jī)井封堵器包括密封球2和穿設(shè)于光桿上的球托1、滑套3和壓蓋4；球托1為回轉(zhuǎn)體，球托1包括開口相互背離設(shè)置的第一腔體11和第二腔體12，第一腔體11和第二腔體12均為中心對(duì)稱腔體，且第一腔體11和第二腔體12的軸線上開設(shè)有用于穿設(shè)于光桿7上的通孔，第二腔體12與盤根盒5螺紋連接，且盤根盒5的盤根格蘭壓蓋6頂端與第二腔體12的腔壁貼合，盤根格蘭壓蓋6的外側(cè)壁設(shè)置有臺(tái)階13，臺(tái)階13與第二腔體12之間形成卡合空間，盤根盒5的側(cè)壁頂端設(shè)置在卡合空間內(nèi)；第一腔體11的底端凸向第二腔體12；壓蓋4蓋設(shè)在第一腔體11的開口上，且壓蓋4具有可穿設(shè)光桿7的第一中心孔41；滑套3為錐體，滑套3位于第一腔體11內(nèi)，滑套3具有可穿設(shè)光桿7的第二中心孔，且滑套3的頂端可與第一中心孔41的內(nèi)端抵接，密封球2位于第一腔體11與滑套3的底部所圍成的空間內(nèi)。

具體地，正常生產(chǎn)條件下，如圖1所示，圖中箭頭表示原油流經(jīng)的位置和方向，滑套3穿設(shè)于光桿上，滑套設(shè)置在第一腔體11的內(nèi)部，密封球2位于第一腔體11與滑套3的底部所圍成的空間內(nèi)；第二腔體12與盤根盒5螺紋連接，盤根格蘭壓蓋6與第二腔體12的腔壁貼合，第二腔體12的腔壁將盤根格蘭壓蓋6向盤根盒5方向擠壓，使得盤根盒內(nèi)部的盤根緊湊貼合在光桿7上，達(dá)到密封光桿的效果，此時(shí)第一腔體11內(nèi)沒有原油進(jìn)入。在此平穩(wěn)生產(chǎn)情況下，密封球2對(duì)于光桿7的摩擦非常小，密封球2相對(duì)光桿狀態(tài)穩(wěn)定，圍繞光桿略微有轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)有強(qiáng)烈碰撞等影響工況的現(xiàn)象發(fā)生。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，優(yōu)選滑套3與光桿之間沒有縫隙，滑套3與光桿之間的位置關(guān)系應(yīng)該既能保證滑套可以沿光桿滑動(dòng)，又可以使滑套3在第一腔體11內(nèi)呈水平狀態(tài)，以保證滑套3的頂端與第一中心孔41的內(nèi)端抵接，以使在后續(xù)盤根失效或者光桿發(fā)生斷脫的情況發(fā)生時(shí)，密封井口，防止原油漏出抽油機(jī)。

下面對(duì)本實(shí)用新型提供的抽油機(jī)井封堵器的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說明。

當(dāng)盤根盒5內(nèi)盤根失效時(shí)，如圖2所示，圖中箭頭表示原油流經(jīng)的位置和方向，原油會(huì)從光桿7和盤根盒5之間涌入第一腔體11，第一腔體11內(nèi)的原油擠壓滑套3使滑套3上移，緊密貼合在壓蓋4上，且滑套3的頂端與第一中心孔41的內(nèi)端抵接，從而防止了原油漏出抽油機(jī)，污染環(huán)境。

當(dāng)井口光桿發(fā)生斷脫時(shí)，如圖3所示，圖中箭頭表示原油流經(jīng)的位置和方向，當(dāng)球托1的通孔內(nèi)油壓不足以將密封球2頂起時(shí)，密封球2沒有光桿7的阻擋，結(jié)合第一腔體11凸向第二腔體12，密封球2在自身重力作用下滾動(dòng)到第一腔體11底部，密封球2堵住第一腔體11的下端通孔，從而防止了原油漏出抽油機(jī)。

當(dāng)球托1的通孔內(nèi)油壓較大時(shí)，如圖4所示，圖中箭頭表示原油流經(jīng)的位置和方向，密封球2在油壓的作用下被頂起，貼合在滑套3底部的第二中心孔上，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)第一腔體11內(nèi)原油的封堵，防止了原油漏出抽油機(jī)。

具體的，第一腔體11內(nèi)壁上設(shè)置有限制滑套3下滑的限位部8，如圖1或圖3所示，在盤根盒內(nèi)盤根或者密封球2密封良好的情況下，第一腔體11內(nèi)沒有油壓作用，限位部8抵接在滑套3下部，阻止滑套3落下擠壓密封球2，避免了如圖1所示的情況下，滑套3下移壓在密封球2上，增加密封球2與光桿7之間壓力和摩擦力，使光桿7和密封球2容易磨損。

優(yōu)選地，限位部8水平設(shè)置在第一腔體11的內(nèi)壁上，限位部8的如此設(shè)置方式可以進(jìn)一步保證滑套3的水平設(shè)置，從而進(jìn)一步保證了在后續(xù)盤根失效或者光桿發(fā)生斷脫的情況發(fā)生時(shí)，井口可以被密封，原油不會(huì)漏出抽油機(jī)。

具體地，滑套3的底部為凸向滑套3頂端的內(nèi)錐結(jié)構(gòu)，將滑套3的底部設(shè)置為凸向滑套頂端的內(nèi)錐結(jié)構(gòu)，當(dāng)井口光桿發(fā)生斷脫密封球2被高油壓頂起時(shí)，滑套3底部的內(nèi)錐結(jié)構(gòu)可以引導(dǎo)密封球2貼合在滑套3底部的第二中心孔上，且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，滑套3底部的內(nèi)錐結(jié)構(gòu)的錐度越小導(dǎo)向能力越強(qiáng)。

可選的，第一腔體11的徑向截面形狀可以為U型，也可以為V型，第一腔體11的徑向截面設(shè)計(jì)成U型或V型都可以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光桿斷裂時(shí)，第一腔體底部?jī)?nèi)凹結(jié)構(gòu)引導(dǎo)密封球2在自身重力作用下滾動(dòng)到第一腔體11底部通孔上，U型截面底部的坡度是逐漸減小的，采用U型截面對(duì)密封球2的導(dǎo)向能力相對(duì)于采用V型截面對(duì)密封球2的導(dǎo)向能力較弱，但是采用U型截面，密封球2在第一腔體11底部滾動(dòng)時(shí)比較平滑，密封球2不會(huì)因?yàn)榭焖贊L動(dòng)與第一腔體11內(nèi)部發(fā)生劇烈碰撞，從而損壞第一腔體11，尤其可能碰撞第一腔體11底部的通孔，造成通孔壁破損影響密封球2的密封效果。

具體的，密封球2的直徑大于光桿7的直徑，且小于光桿7外壁和第一腔體11的內(nèi)壁之間的最大距離，密封球2處于光桿7任意側(cè)，處于自由狀態(tài)。如圖3或圖4所示，其中，密封球2的直徑大于光桿7的直徑，當(dāng)密封球抵觸在球托1的通孔上時(shí)，密封球2不會(huì)從通孔擠出第一腔體11，也可以將原油堵住，防止原油泄露；密封球2的直徑小于光桿7外壁和第一腔體11的內(nèi)壁之間的最大距離，可以使密封球2處于光桿7任意側(cè)，處于自由狀態(tài)，而不會(huì)擠壓光桿使光桿變形。

具體的，壓蓋6的第一端的第一側(cè)壁14為錐面，第一側(cè)壁的錐面錐度與滑套3的第二錐面15錐度相同，第一端為壓蓋靠近第一中心孔41的一端，第一側(cè)壁14為靠近滑套3的側(cè)壁，第二錐面15為靠近壓蓋6的錐面，如圖2或4所示，如此設(shè)置使得當(dāng)滑套頂部抵接至第一中心孔41上時(shí)，滑套3的第二錐面15可完全與壓蓋6的第一端的第一側(cè)壁14貼合，且滑套的頂端與第一中心孔的內(nèi)端抵接，從而進(jìn)一步保證利潤(rùn)滑套3將第一中心孔41封堵的效果，從而防止了第一腔體11內(nèi)原油從滑套3和壓蓋4之間流出抽油機(jī)(井口)，并且第一腔體11內(nèi)的油壓越大，密封效果越好。

具體的，滑套3底部與光桿7接觸的部位設(shè)置有環(huán)形密封觸角9，優(yōu)選的，環(huán)形密封觸角9可以是倒錐結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝磺惑w11內(nèi)充滿原油時(shí)，原油擠壓環(huán)形密封觸角9的錐面，使得環(huán)形密封觸角9更加貼合在光桿7上，阻止原油從滑套3和光桿7之間流出抽油機(jī)，進(jìn)一步保證了密封效果，并且油壓越大，密封效果越好。

具體的，滑套3包括剛性材料制成的內(nèi)芯31，內(nèi)芯31外部包裹有彈性材料32，剛性材料制成的內(nèi)芯31可以保證滑套3的整體強(qiáng)度，使得滑套3在高油壓作用下不會(huì)變形破損，進(jìn)而提高了滑套3與光桿7以及壓蓋4之間的密封效果，此外，密封球2在油壓作用下不可避免的會(huì)與滑套3之間發(fā)生碰撞，在內(nèi)芯31外部包裹有彈性材料32可以緩沖密封球2與滑套3之間的碰撞，避免滑套3磨損，同時(shí)彈性材料32也對(duì)滑套3與光桿7之間起到了密封作用。其中，彈性材料32和環(huán)形密封觸角9可為一體式結(jié)構(gòu)，也可為分體式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為彈性材料32和環(huán)形密封觸角9為一體式結(jié)構(gòu)，以達(dá)到彈性材料32和環(huán)形密封觸角9形成對(duì)光桿的雙重密封效果。

具體的，第一腔體11的內(nèi)徑大于第二腔體12的內(nèi)徑，球托1上部的外徑大于球托下部的外徑，第二腔體12的內(nèi)徑與盤根盒螺紋連接，第二腔體12的內(nèi)徑由盤根盒決定，第一腔體11的內(nèi)徑要大于密封球2的直徑和光桿直徑之和，在實(shí)際應(yīng)用中光桿的直徑是確定的，為了滿足密封球2對(duì)第一腔體11底部通孔的密封效果，密封球2的重量需要達(dá)到一定值，因此密封球的體積也有一定限制，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)第一腔體11的內(nèi)徑大于第二腔體12的內(nèi)徑更加合理，同時(shí)，當(dāng)光桿斷裂時(shí)原油涌入第一腔體11，第一腔體11的內(nèi)徑大于第二腔體12的內(nèi)徑可以使得原油進(jìn)入第一腔體11時(shí)油壓減小，避免了原油對(duì)滑套3的直接沖擊，減小了抽油機(jī)井封堵器破損的可能性，提高了抽油機(jī)井封堵器使用的壽命。

本實(shí)施例提供的抽油機(jī)井封堵器包括密封球，以及穿設(shè)于光桿上的球托、滑套和壓蓋；球托為回轉(zhuǎn)體，球托包括開口相互背離設(shè)置的第一腔體和第二腔體，第一腔體和第二腔體均為中心對(duì)稱腔體，且第一腔體和第二腔體的軸線上開設(shè)有用于穿設(shè)于光桿上的通孔，第二腔體與盤根盒螺紋連接，且盤根盒的盤根格蘭壓蓋頂端與第二腔體的腔壁貼合，盤根格蘭壓蓋的外側(cè)壁設(shè)置有臺(tái)階，臺(tái)階與第二腔體之間形成卡合空間，盤根盒的側(cè)壁頂端設(shè)置在卡合空間內(nèi)；第一腔體的底端凸向第二腔體；壓蓋蓋設(shè)在第一腔體的開口上，且壓蓋具有可穿設(shè)光桿的第一中心孔；滑套為錐體，滑套位于第一腔體內(nèi)，滑套具有可穿設(shè)光桿的第二中心孔，且滑套的頂端可與第一中心孔的內(nèi)端抵接；密封球位于第一腔體與滑套的底部所圍成的空間內(nèi)。該抽油機(jī)井封堵器可以在井口光桿斷脫時(shí)密封井口原光桿通道，阻止原油噴出，并且在平時(shí)日常生產(chǎn)中作為盤根密封的補(bǔ)充，在盤根失效時(shí)作為第二重密封防護(hù)，從而達(dá)到補(bǔ)充密封的作用，以便采油工有足夠的時(shí)間對(duì)盤根進(jìn)行更換。

本實(shí)用新型還提供一種抽油機(jī)，該抽油機(jī)包括上述的抽油機(jī)井封堵器。其中，抽油機(jī)井封堵器的具體結(jié)構(gòu)、功能和工作原理均已在前述實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)說明，此處不再贅述。

應(yīng)用該抽油機(jī)井封堵器的抽油機(jī)可以在井口光桿斷脫時(shí)密封井口原光桿通道，阻止原油噴出，并且在平時(shí)日常生產(chǎn)中作為盤根密封的補(bǔ)充，在盤根失效時(shí)作為第二重密封防護(hù)，從而達(dá)到補(bǔ)充密封的作用，以便采油工有足夠的時(shí)間對(duì)盤根進(jìn)行更換。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。