Устьевой сальник для штанговых насосных скважин

 

Изобретение относится к области добычи нефти. Повышение герметичности сальника при высоких давлениях достигается за счет плоских кольцевых конусных манжет, установленных в корпусе сальника раструбом навстречу газожидкостному потоку в скважине. Корпус сальника состыкован из двух секций. Торец верхней секции выполнен в виде поджимной гайки для поджима сальниковой набивки нижней секции при замене манжет в верхней секции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устьевой сальник предназначен для эксплуатации в комплекте устьевого оборудования штанговых глубиннонасосных скважин.

Известен устьевой сальник для глубиннонасосных скважин, содержащий составной корпус с крышкой и двойную сальниковую набивку, каждая из которых включает плоские кольцевые манжеты и манжетодержатель [1].

Устьевой сальник известной конструкции предназначен для использования на скважинах с давлением не выше 14 Мпа. Эксплуатационная надежность сальника снижается при использовании его на скважинах с высоким газовым фактором и высоким давлением газа.

Технической задачей являлось повышение эксплуатационной надежности устьевого сальника за счет обеспечения его герметичности при повышенных давлениях.

Для решения этой задачи в устьевом сальнике для штанговых насосных скважин, содержащем корпус с поджимной гайкой, сальниковую набивку из плоских кольцевых манжет и манжетодержатель, плоские кольцевые манжеты выполнены конусными и установлены раструбом к глубинному насосу навстречу газожидкостному потоку в скважине.

Устьевой сальник может быть выполнен секционным, при этом корпус выполнен составным из свинчиваемых нижней и верхней секций, а нижний торец верхней секции выполнен в виде поджимной гайки, взаимодействующей с сальниковой набивкой нижней секции. При двухсекционном выполнении корпуса в нем устанавливают две сальниковые набивки, по одной в каждой секции. Для поджима сальниковой набивки в нижней секции используется нижний торец верхней секции.

В устьевом сальнике предпочтительно использовать манжетодержатели, выполненные из уплотнительного материала.

На чертеже дана схема устьевого сальника для штанговых насосных скважин.

Устьевой сальник содержит составной корпус из свинчиваемых секций (полукорпусов) 1 и 2 с поджимной гайкой 3 и двух наборов сальниковых набивок, каждая из которых включает разрезные плоские кольцевые конусные манжеты 4 и манжетодержатель 5. Конусные манжеты 4 установлены раструбом навстречу газожидкостному потоку в скважине, при этом манжетодержатели 5 также выполнены из уплотнительного материала. Верхняя секция 2 ввернута в нижнюю секцию 1 и ее нижний торец выполнен в виде поджимной гайки для поджима нижней сальниковой набивки.

Манжетодержатели 5 и манжеты 4 выполнены из силиконосодержащего или иного материала, обеспечивающего длительную работу при сухом трении, например, при срыве подачи насоса или при прорыве газа в скважину.

Устьевой сальник устанавливают в тройник устьевого оборудования на самоуплотняющейся резьбе 6 и используют для уплотнения штока глубинного штангового насоса.

То, что на контакте со штоком манжеты 4 установлены с наклоном вниз обеспечивает при поджатии их наиболее интенсивное уплотнение на поверхности штока и увеличивает длительность компенсации их износа.

При снятии поджимной гайки 3 изношенные кольцевые манжеты легко заменить новыми. Для замены манжет верхнего набора предварительно уплотняют манжеты нижнего набора подтягиванием верхней секции 2, нижний торец которой выполнен в виде поджимной гайки 7.

Испытания устьевого сальника показали надежную герметизацию его при давлениях до 60 Мпа. Длительность работы уплотнения без замены манжет составила 8000 часов.

Замена манжет производится в течение 30 минут в то время, как для замены устьевого сальника, взятого за прототип, требуется около 8 часов.

Источник информации: Оборудование устьевое нефтяных насосных скважин типа ОУ и ОУЭН. Паспорт и инструкция по монтажу и эксплуатации. Минхимнефтемаш, Пермь, 1984, с. 13, рис.6.

Формула изобретения

1. Устьевой сальник для штанговых насосных скважин, содержащий корпус с поджимной гайкой, сальниковую набивку из плоских кольцевых манжет и манжетодержатель, отличающийся тем, что плоские кольцевые манжеты выполнены конусными и установлены раструбом к глубинному насосу навстречу газожидкостному потоку в скважине.

2. Сальник по п.1, отличающийся тем, что он выполнен секционным, при этом корпус выполнен составным из свинчиваемых верхней и нижней секций, а нижний торец верхней секции выполнен в виде поджимной гайки, взаимодействующей с сальниковой набивкой нижней секции.

3. Сальник по п.1 или 2, отличающийся тем, что манжетодержатель выполнен из уплотнительного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1