油井光杆随动密封装置的制作方法

本发明涉及采油工程，是一种油井光杆随动密封装置。

背景技术：

1、光杆密封器起到密封光杆防止井内油气泄露的作用，密封器内密封填料的磨损状况决定光杆密封器的密封效果。由于抽油井生产条件变化，会不定期进行井下作业，这造成抽油机驴头必须上翻或侧转让位，以便井下作业施工。但施工完成后，抽油机驴头摆正后与原来位置会存在偏差，导致光杆不能对正井口密封器中心，同时光杆连接的几百、上千米抽油杆负载，在生产运行中也会因负荷变化使光杆产颤动、扭转。另外由于地面下陷、固井质量差等原因，也会造成井口采油树安装歪斜。这些情况导致现有光杆密封器结构不能很好的适应光杆运行生产状态，使光杆密封器密封填料磨损加快，密封周期缩短，容易发生泄漏污染事件。

2、公告号cn201351474y的中国专利文献公布了复式多功能盘根盒，该复式多功能盘根盒包括下部为空腔上端有通孔的盘根盒大压帽，填料腔，盘根盒球头，球座压帽，球座接头，盘根盒大压帽连接填料腔，填料腔的底座坐于盘根盒球头顶部的凹槽内，盘根盒球头下端外置的球座压帽连接球座接头上端碗型内腔的外表面，上端内部为锥形的填料腔由上向下依次置有锥形内压帽与盘根，填料腔的底座外置的上部有凸台的调节器连接盘根盒球头顶部的凹槽，中心为通孔的盘根盒球头的碗型底部与球座接头上端碗型内腔吻合接触。

3、公告号为cn203702066u的中国专利文献公布了自动全调心套装套取式盘根盒，该自动全调心套装套取式盘根盒包括压帽、压盖、合扣式填料盒、球头筒、移动球头座、密封压板、球头压帽以及下接头。移动球头座置于下接头上端沉孔内，下接头上端沉孔内径与移动球头座外径差为正数，球头筒下部置于移动球头座内，并通过球头压帽与下接头上部相连接，球头压帽下的球头筒上有密封压板，球头压帽内径与密封压板外径差为正数，合扣式填料盒由两半圆组合成管状，一个半圆下端连接有圆垫圈，一个半圆中部两端连接有圆弧形定位块，合扣式填料盒下端通过螺纹连接在球头筒上部内孔内，合扣式填料盒内置有盘根，合扣式填料盒上端内置有压盖，压帽连接在合扣式填料盒上端。

4、解决光杆偏磨问题的现有技术方案是调整光杆对中度，但此种操作方法只能进行水平调偏，对于井口采油树偏斜时，对中调偏很难校正。由于抽油机在上、下冲程光杆载荷变化较大，使光杆轨迹在上、下冲程变化不定，造成光杆颤动、偏磨方向不定，现有井口光杆密封装置无法克服光杆偏磨、颤动的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种油井光杆随动密封装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决光杆轨迹在上、下冲程变化不定，井口光杆密封装置无法克服光杆偏磨、颤动的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种油井光杆随动密封装置，包括活接壳体、填料函、压帽、活接球头、连接法兰和波纹管，活接壳体中部设有封闭且呈球状的转动腔，活接壳体下侧中央设有上端与转动腔下部连通的下连接孔，活接壳体上部固定有填料函，填料函上端中央设有下端与转动腔上部连通的上连接孔，填料函内侧设有密封填料，填料函上部外侧固定安装有压帽，活接壳体内球铰接有活接球头，活接球头下部外侧固定有下端位于活接壳体下方的连接柱，连接柱下端中央设有上端延伸至活接球头上部外侧的穿设孔，连接柱下端外侧固定有偏心法兰，偏心法兰上部外侧套装有连接法兰，连接法兰上端与活接壳体下侧之间设有套装于连接柱外侧的波纹管。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述活接壳体上部内壁可设有环形的注胶槽，活接壳体上部外侧沿圆周间隔均布有若干个与注胶槽连通的注胶孔，每个注胶孔内均可拆卸固定安装有注胶丝堵。

5、上述对应波纹管内侧位置的活接壳体下端可设有泄压孔，泄压孔的另一端延伸至活接壳体下部外侧，泄压孔内可拆卸固定安装有泄压丝堵。

6、上述活接壳体与活接球头的配合间隙可为0.1mm-0.5mm，活接球头的球径为穿设于穿设孔内的光杆直径的3-6倍。

7、上述下连接孔内壁与连接柱外壁之间可设有间距，上连接孔包括由上至下依次连通的第一直孔段和第二直孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，光杆外侧与第二直孔段内壁之间留有间距。

8、上述下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，活动壳体相对于活动球头的球心的摆动锥度不大于6度。

9、本发明结构合理而紧凑，活接壳体与活接球头处于对中位置，未发生偏转时，活接壳体的下连接孔内壁与连接柱外壁之间保持一定间距，当光杆不对中，发生偏磨或颤动时，光杆向某一方向倾斜，活接壳体在光杆压力下，填料函内的密封填料绕活接球头转动，倾向光杆倾斜方向，这时活接壳体会把波纹管向倾斜一侧压缩；这就可以保证光杆中心与填料函内的密封填料中心始终保持在一条轴心线上，保持密封填料的均匀磨损，延长密封填料寿命。

10、本申请针对抽油机在上、下冲程光杆载荷变化大，导致光杆轨迹在上、下冲程变化不定，造成光杆颤动，偏磨方向不定，使密封填料不规则磨损，容易发生光杆密封器刺漏污染环境的现象，采用油井光杆随动密封装置随光杆轨迹运动调偏设计，实现光杆往复运动中的动态调偏，解决井口密封盘根偏磨问题。

11、本申请的油井光杆随动密封装置可以解决由于光杆偏磨、擅动现象导致密封填料的使用寿命短的问题，减少因突发泄漏导致的环境污染事件，为油田安全生产和绿色发展提供技术手段。

1.一种油井光杆随动密封装置，其特征在于包括活接壳体、填料函、压帽、活接球头、连接法兰和波纹管，活接壳体中部设有封闭且呈球状的转动腔，活接壳体下侧中央设有上端与转动腔下部连通的下连接孔，活接壳体上部固定有填料函，填料函上端中央设有下端与转动腔上部连通的上连接孔，填料函内侧设有密封填料，填料函上部外侧固定安装有压帽，活接壳体内球铰接有活接球头，活接球头下部外侧固定有下端位于活接壳体下方的连接柱，连接柱下端中央设有上端延伸至活接球头上部外侧的穿设孔，连接柱下端外侧固定有偏心法兰，偏心法兰上部外侧套装有连接法兰，连接法兰上端与活接壳体下侧之间设有套装于连接柱外侧的波纹管。

2.根据权利要求1所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于活接壳体上部内壁设有环形的注胶槽，活接壳体上部外侧沿圆周间隔均布有若干个与注胶槽连通的注胶孔，每个注胶孔内均可拆卸固定安装有注胶丝堵。

3.根据权利要求1或2所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于对应波纹管内侧位置的活接壳体下端设有泄压孔，泄压孔的另一端延伸至活接壳体下部外侧，泄压孔内可拆卸固定安装有泄压丝堵。

4.根据权利要求1或2所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于活接壳体与活接球头的配合间隙为0.1mm-0.5mm，活接球头的球径为穿设于穿设孔内的光杆直径的3-6倍。

5.根据权利要求3所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于活接壳体与活接球头的配合间隙为0.1mm-0.5mm，活接球头的球径为穿设于穿设孔内的光杆直径的3-6倍。

6.根据权利要求1或2或5所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于下连接孔内壁与连接柱外壁之间设有间距，上连接孔包括由上至下依次连通的第一直孔段和第二直孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，光杆外侧与第二直孔段内壁之间留有间距。

7.根据权利要求3所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于下连接孔内壁与连接柱外壁之间设有间距，上连接孔包括由上至下依次连通的第一直孔段和第二直孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，光杆外侧与第二直孔段内壁之间留有间距。

8.根据权利要求4所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于下连接孔内壁与连接柱外壁之间设有间距，上连接孔包括由上至下依次连通的第一直孔段和第二直孔段，第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径，下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，光杆外侧与第二直孔段内壁之间留有间距。

9.根据权利要求6所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，活动壳体相对于活动球头的球心的摆动锥度不大于6度。

10.根据权利要求7或8所述的油井光杆随动密封装置，其特征在于下连接孔内壁与连接柱外壁相互接触时，活动壳体相对于活动球头的球心的摆动锥度不大于6度。