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自对准填料函

阅读:158发布:2020-05-12

IPRDB可以提供自对准填料函专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种自对准填料函,用于安装到井口并与延伸穿过其中的光杆对准。所述填料函具有容纳填料函密封件的上密封区段和用于将所述密封区段的法兰部分夹持到所述井口的环形保持板。所述密封区段的法兰部分具有超大尺寸的螺栓孔,允许其在固定到所述井口之前相对于所述井口横向地移位。所述保持板和所述井口具有与所述超大尺寸的孔对应的螺栓孔。所述填料函可以使用多个紧固件安装在井口上。所述填料函可以通过以下操作与光杆对准:松开所述紧固件;以及敲击所述光杆,以允许所述密封区段横向地移位。所述紧固件可以然后受拧紧或重新拧紧,以将所述密封区段固定到所述井口。,下面是自对准填料函专利的具体信息内容。

1.一种用于接收来自油气井的井筒管状件的自对准可调整填料函,包括:大致管状密封区段,其具有颈部、第一法兰部分、轴向延伸穿过其中的上钻孔和位于所述上钻孔中用于与井筒管状件密封的至少一个密封元件,所述第一法兰部分具有周向间隔开的多个第一孔;

保持板,其具有中心开口,用于接收所述颈部和与所述多个第一孔对应的多个第二孔;

以及

多个紧固件,其用于插入通过所述多个第一孔和多个第二孔并且将所述密封区段的所述第一法兰部分以密封方式固定在所述保持板与下井口部件之间;

其中,所述多个第一孔和所述中心开口是超大尺寸的,以允许所述第一法兰部分在由多个紧固件固定到所述下井口部件之前相对于所述下井口部件至少横向地移位。

2.根据权利要求1所述的可调整填料函,其中,所述下井口部件是大致管状的下区段,其具有轴向延伸穿过其中的下钻孔和对应于所述多个第一孔和多个第二孔的多个第三孔。

3.根据权利要求2所述的可调整填料函,其中,所述多个第一孔是所述下区段的第一密封面中形成的母螺纹。

4.根据权利要求2所述的可调整填料函,其中,所述多个第一孔是通过所述下区段的第二法兰部分形成的通孔。

5.根据权利要求2、3或4所述的可调整填料函,其中,所述下钻孔的直径大于所述上钻孔的直径。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的可调整填料函,还包括:两个或更多个环形衬套,其容纳于所述上钻孔内,以用于约束所述井筒管状件的对准。

7.根据权利要求6所述的可调整填料函,其中,所述两个或更多个衬套中的每一个具有轴向范围。

8.根据权利要求6或7所述的可调整填料函,其中,所述两个或更多个衬套是以比所述井筒管状件的材料软但比所述至少一个密封元件的材料硬的材料制成的。

9.根据权利要求6、7或8所述的可调整填料函,其中,所述两个或更多个衬套轴向地间隔开。

10.根据权利要求6-9中的任一项所述的可调整填料函,其中,所述至少一个密封元件位于所述两个或更多个衬套中间。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的可调整填料函,其中,所述多个第一孔是周向闭合的。

12.根据权利要求1-10中的任一项所述的可调整填料函,其中,所述多个第一孔是从所述第一法兰部分的外围边缘径向地向内延伸的狭槽。

13.一种将根据权利要求1至10中的任一项所述的自对准可调整填料函与井筒管状件对准的方法,包括:松开多个紧固件,以允许密封区段相对于下区段横向地移位;

敲击所述井筒管状件,以横向地移位所述密封区段,从而其与所述井筒管状件轴向地对准;以及拧紧所述多个紧固件,以固定所述密封区段。

14.一种将可调整填料函对准到井筒管状件的方法,包括:将具有法兰部分的密封区段布置到井口部件;

使所述井筒管状件穿过所述密封区段;

在所述密封区段上降低保持区段,以将所述法兰部分夹在所述保持区段与井口部件之间;

对准所述密封区段的多个第一孔、所述保持区段的第二孔和所述井口的多个第三孔;

将多个紧固件插入通过所述多个第一孔、多个第二孔和多个第三孔;以及至少横向地移位所述密封区段,以将所述密封区段与所述井筒管状件轴向地对准。

15.根据权利要求14所述的方法,其中,至少横向地移位所述密封区段的步骤还包括:操作所述井筒管状件。

16.根据权利要求14或15所述的方法,还包括步骤:通过拧紧所述多个紧固件固定所述密封区段不受横向移位。

说明书全文

自对准填料函

技术领域

[0001] 本文的实施例涉及井口组件,更具体地,涉及用于井口的自对准可调整填料函。

背景技术

[0002] 传统上,井下泵是使用通常称为抽油机(pump jack)的杆式泵(rod pump)驱动的,所述杆式泵使可操作地连接到泵的杆柱(rod string)往复运动。替代地,旋转泵例如PC泵可以通过使用表面处的旋转驱动系统旋转杆柱来驱动。
[0003] 填料函通常位于具有这些泵的井口上,以在井口与延伸穿过其中的杆柱或其他井筒管状件之间形成密封,以便保持其下方的流体压力并且防止井筒流体经过填料函泄漏到环境中。
[0004] 典型地,填料函定位为固定在形成杆柱的多个连接的杆中的最上面的杆的周围,称为光杆。为了与光杆形成密封并且允许杆往复运动通过填料函或在填料函中旋转而不受损坏,一个或多个密封件例如填料环(packing ring)定位在填料函内并且同心地布置在杆周围。当光杆与填料函的钻孔轴向地对准并且同心时,这些设计是成功的。然而,出于各种原因,光杆可能不再与填料函钻孔的对准并且向其中的密封件施加侧向负载,因此导致填料环和/或杆的过度磨损,从而导致泄漏。例如,归因于基座上的抽油机或旋转驱动器的沉降、或在组装期间井口和/或填料函的未对准,光杆可能变为未对准的。在磨损的极端情况下,光杆可能弱化并且出故障,并且其余杆柱可能掉落到井筒中,让井筒危险地对表面打开。此外,从井筒寻回掉落的杆柱可能是耗时并且昂贵的。
[0005] 通常,填料函提供安全阀,用于在光杆断裂的灾难性事件中从表面关闭井筒。已知的阀通常包括可移动部分例如挡板(flapper),其可枢转地安装在填料函的钻孔中并受偏置以从“打开”位置枢转,这样允许光杆延伸穿过到“关闭”位置,这样有效地密封住表面不受井筒流体。这些安全阀对因未对准的杆而导致的损坏也是脆弱的,因此在杆故障的情况下引入受损的阀无法防止井筒流体排泄到表面的风险。
[0006] 为了减轻未对准的光杆所产生的对填料函部件的损坏,已知提供能够与未对准的杆对准的可调整填料函。例如,存在自对准填料函,其包含具有角对准界面的两个部件填料函。这些单元具有第一管状构件,其具有凸形面,用于接合第二管状构件上的凹形座,在它们之间形成对准方面并且允许第一构件和第二构件相对于彼此的有限万向角运动,以用于将填料密封件与其中的光杆对准。这种自对准填料函典型地需要相对高的主体以容纳对准方面,并且与非自对准填料函相比可能仅承受相对较低的井筒压力。
[0007] 关于可调整填料函的其他设计例如Angelo等人的美国专利第5,711,533号中所描述的设计采用上密封区段与下井口安装区段之间的法兰连接,该法兰连接具有超大尺寸的(oversized)螺栓孔和超大尺寸的垫圈,以允许上区段相对于下区段横向地移位,从而与光杆对准并且减轻其中的填料函密封件上的侧向负载。虽然这种填料函由于其它法兰界面而提供了降低的高度和更好的高压性能,但是它们可能是有问题的,因为这类函的横向调整的范围受到螺栓孔尺寸的限制。螺栓孔的尺寸方面的增加需要法兰尺寸、垫圈和/或螺栓头方面的增加,以容纳较大的螺栓孔,或许需要可能是更昂贵的和/或难以更换的非传统的垫圈或螺栓。最终,螺栓与孔直径之间的过大的差异可能不利地影响填料函组件的稳定性。
[0008] 附加地,许多现有的可调整填料函仅依赖于填料函密封件以强制地将光杆与填料函对准,这在密封件上施加显著的侧向负载并且可能导致密封件过早磨损。
[0009] 此外,用于将可调整填料函与光杆对准的现有过程涉及:近似填料函可能与光杆最佳地对准的的位置。这种对准过程是不精确的,并且可能产生不想要的侧向负载。
[0010] 需要一种能够与未对准的光杆自动对准的可调整填料函,其具有低轮廓,能够承受高压力,可以容易地对准而不会使填料函密封件经受过大的侧向负载,并且可以与常用部件一起使用。此外,理想的是,倘若杆的灾难性故障产生,那么容纳填料函将其装配有用于密封井筒的安全阀。

发明内容

[0011] 总体上,提供一种具有上密封区段和环形保持板的自对准填料函。所述填料函可以直接安装到井口上,或连接到安装到所述井口上的下区段。横向可调整的上密封区段具有上钻孔,用于将其中的填料函的密封件对准延伸穿过其中的光杆。所述下区段有下钻孔,其用于接收穿过其中的光杆。保持板装配在所述密封区段的颈部周围。所述保持板和下区段/井口具有的相应的螺栓孔,其尺寸适合于井口的压力服务。所述密封区段的法兰部分具有与并未经受相同拉伸压力条件的所述保持板和下区段/井口的所述螺栓孔对应的超大尺寸的孔。为了将所述密封区段结合到所述下区段/井口,可以通过以下操作将所述密封区段的法兰部分夹持在所述保持板与下区段/井口之间:插入多个螺柱和螺栓紧固件通过所述保持板、法兰部分和下区段/井口的所述多个对应螺栓孔;以及拧紧所述紧固件。所述密封区段的所述法兰部分的孔是扩大的,以允许所述密封区段在尚未被夹持或固定时相对于所述下区段/井口横向地移位,以将其中的填料函密封件与未对准的杆对准。
[0012] 所述填料函可以通过以下操作与未对准的光杆对准:充分松开所述紧固件,以允许所述密封区段相对于所述下区段横向地移位。然后可以敲击所述光杆,以允许所述密封区段在穿过其中的杆的横向力的作用下移动,从而其钻孔的轴线与杆的轴线大致对准。在与所述杆的所述轴线对准中,所述密封区段的轴线可以偏离所述下区段的所述钻孔的轴线。所述紧固件可以然后受拧紧或重新拧紧,以在新的对准中将所述密封区段固定到所述下区段。
[0013] 一个或多个环形衬套可以位于所述上钻孔中,以当固定所述密封区段防止横向移位时约束所述光杆的对准,协助当允许所述密封区段横向移位时将所述密封区段与未对准的杆对准,并且承受来自所述杆的至少一些横向负载,以保护所述填料函密封件。
[0014] 在一广泛方面,用于接收来自油气井的井筒管状件的自对准可调整填料函可以包括:大致管状密封区段,其具有颈部、第一法兰部分、轴向延伸穿过其中的上钻孔和位于所述上钻孔中以用于密封所述井筒管状件的至少一个密封元件,所述第一法兰部分具有周向间隔开的多个第一孔;保持板,其具有中心开口,以用于接收所述颈部和与所述多个第一孔对应的多个第二孔;以及多个紧固件,其用于插入通过所述多个第一孔和多个第二孔并且将所述密封区段的所述第一法兰部分以密封方式固定在所述保持板与下井口部件之间;其中,所述多个第一孔和所述中心开口是超大尺寸的,以允许所述第一法兰部分相对于所述下井口部件至少横向地移位然后由所述多个紧固件固定至其。
[0015] 在实施例中,所述下井口部件是大致管状下区段,其具有轴向延伸穿过其中的下钻孔和对应于所述多个第一孔和多个第二孔的多个第三孔。
[0016] 在实施例中,所述多个第一孔是所述下区段的第一密封面中形成的母螺纹。
[0017] 在实施例中,所述多个第一孔是穿过所述下区段的第二法兰部分形成的通孔。
[0018] 在实施例中,所述下钻孔的直径大于所述上钻孔的直径。
[0019] 在实施例中,所述可调整填料函还包括:两个或更多个环形衬套,其容纳于所述上钻孔内,以用于约束所述井筒管状件的对准。
[0020] 在实施例中,所述两个或更多个衬套中的每一个都具有轴向范围。
[0021] 在实施例中,所述两个或更多个衬套是以比所述井筒管状件的材料软但比所述至少一个密封元件的材料硬的材料制成的。
[0022] 在实施例中,所述两个或更多个衬套轴向地间隔开。
[0023] 在实施例中,所述至少一个密封元件位于所述两个或更多个衬套中间。
[0024] 在实施例中,所述多个第一孔是周向闭合的。
[0025] 在实施例中,所述多个第一孔是从所述第一法兰部分的外围边缘径向地向内延伸的狭槽。
[0026] 在另一广泛方面,一种将根据权利要求1所述的自对准可调整填料函与井筒管状件对准的方法可以包括:松开多个紧固件,以允许密封区段相对于下区段横向地移位;敲击所述井筒管状件以横向地移位所述密封区段,使其与所述井筒管状件轴向对准;以及拧紧所述多个紧固件,以固定所述密封区段。
[0027] 在另一宽泛方面中,一种将可调整填料函对准井筒管状件的方法可以包括:将具有法兰部分的密封区段布置到井口;使井筒管状件穿过所述密封区段并且穿过所述井口;敲击所述井筒管状件;以及用保持板将密封区段的所述法兰部分夹到所述井口。

附图说明

[0028] 图1是自对准填料函的实施例的侧视图,其中,填料函适用于未对准的光杆(未示出);
[0029] 图2A是图1的实施例的侧截面视图,描绘夹持在保持板和下区段之间并且从其轴向偏移的密封区段的法兰部分,其中,安全阀处于打开位置,因为它将由光杆(未示出)定位;
[0030] 图2B是自对准填料函的一替代实施例的截面侧视图,其中,下区段的上端法兰化;
[0031] 图3是图2A的实施例的截面透视图;
[0032] 图4是图2A的实施例的平面顶视图;
[0033] 图5是用于示出扩大的孔的图1的实施例的密封区段的平面顶视图,其中,移除一些紧固件,以示出保持板的孔;
[0034] 图6是示出用于其紧固件的正确尺寸化的孔的保持板的平面顶视图;以及[0035] 图7是示出用于其紧固件的正确尺寸化的孔的填料函的下区段的平面顶视图。

具体实施方式

[0036] 根据本文的实施例,提供一种用于在各种油田应用中使用的填料函,用于密封延伸穿过其中的井筒管状件,例如光杆。填料函能够横向地调整以与轴向未对准的管状件对准,以减轻填料函密封件上的侧向负载以及密封件和管状件上的产生的磨损。尽管结合经过填料函并且相对于其移动的往复杆描述该填料函,但该填料函的替代实施例可以被配置为例如通过提供适当的密封件接收旋转杆。应理解,对诸如“上”和“下”、“井上(uphole)”和“井下(downhole)”等术语的引用等仅是用于解释目的的相对术语。
[0037] 参照图1,在实施例中,可调整填料函10作为大致管状主体12的一个部件提供,用于直接或间接连接到其下方的井口。主体12可以经由本领域已知的任何方式例如螺纹或法兰连接可拆卸地附接到井口。
[0038] 参照图1,填料函10至少包括井上密封区段20和用于将密封区段20直接固定到井口上或者固定到连接到井口的下区段40上的环形保持器板部分21。密封区段20有上颈部25和下法兰部分26。保持板21装配在颈部25周围,以实现密封区段20的法兰部分26到下区段40或井口的固定以抵抗井压力。在本文的实施例中,将参考具有下部分40的填料函10。然而,本领域技术人员应理解,可以使用井下井口部件代替下区段40并且结合其相同的特征。
因此,在图1中下部分40用虚线示出,以表示如果井下井口部件具有与密封区段20和保持板
21结合的适当结构,则可以忽略部件的特定形式。
[0039] 参照图2A,密封区段20具有延伸穿过其中的轴向上钻孔24,该轴向上钻孔24具有第一轴线X,下区段40具有轴向下钻孔42,该轴向下钻孔42具有第二轴线Y。用于保持井压力的密封件36例如圆周密封件或填料环以及用于约束杆的对准并且承载来自未对准的杆的横向负载的环形衬套34可以容纳于上钻孔24内。
[0040] 密封区段20、下区段40和保持板21通过直径、强度和长度对应于其各个孔28、45、23的多个紧固件47(螺柱48和螺母49)固定在一起。法兰部分26的孔28相对于螺柱48的直径扩大,并且保持板21的中心开口22相对于颈部25的直径扩大,从而当紧固件47尚未拧紧时,密封区段20可以相对于下区段40横向地移位。因此,填料函10能够通过以下操作自对准未对准的杆:松开紧固件47,敲击光杆,允许密封区段20与光杆轴向地对准,并且拧紧紧固件
47以将密封区段20固定在新的位置中。
[0041] 详细地,如图2A、图2B和图7中最佳地示出的那样,下区段40是大致管状构件,其包括:上端44,其具有上密封面50,用于与密封区段20的下密封面30密封接合;下端46,其用于将填料函10连接到井口;和轴向延伸穿过其中的下钻孔42。径向间隔开的多个孔45形成在上密封面50中,以用于接收多个螺柱48。在图2A中描绘的实施例中,孔45是螺柱48螺纹式进入从而它们朝向密封区段20从密封面50向上延伸的螺纹式钻孔。在一替代实施例中,参照图2B,上端44可以是带法兰的(flanged)并且孔45可以是法兰中形成的通孔,用于允许螺柱48延伸穿过其中,以便用螺母49固定。在实施例中,如图2A和图2B所示,下钻孔42可以比上钻孔24更大,以适应其中的光杆的显著横向错位。
[0042] 上密封区段20的法兰部分26具有下密封面30,以用于与下区段40的上密封面50和与密封面30相对的保持面31以密封方式接合。与孔45对应的、周向间隔开的多个扩大的孔28围绕法兰部分26分布,以用于接收穿过其中的螺柱48。扩大的孔28的直径大于螺柱48的直径,从而如果并未固定就位,则允许密封区段20相对于下区段40横向地移位,以甚至当螺柱48延伸通孔28时与光杆对准。如下面进一步详细描述的那样,衬套34、密封元件36和其他部件可以容纳在上钻孔24中,通常在颈部25中。
[0043] 至少第一环形槽/座55可以形成在下密封面30或上密封面50中,并且与相应的钻孔24、42大致同心。第一环形槽55可以被配置为接收第一环形或环密封件54,以用于在下密封面30与上密封面50之间提供密封接合。
[0044] 保持板21是大致平面环形或环状构件,包括中心开口22和周向间隔开的多个孔23,该多个孔23定位为对应于密封区段20和下区段40的各个孔28、45并且被配置为接收穿过其中的多个螺柱48。中心开口22是超大尺寸的(oversized)以接收穿过其中的密封区段
20的颈部25,并且还提供足够的间隙以允许密封区段20相对于下区段40横向地移位然后受固定。选择紧固件47和孔45、23的尺寸以适合于井口条件的压力服务。
[0045] 为了将密封区段20、下区段40和保持板21固定在一起,密封和下区段的密封面30、50的可以放在一起,并且板21可以轴向地滑动到密封区段20上,从而颈部25延伸通过中心开口22,并且板21接触密封区段20的保持面31。在其中螺柱48首先螺纹式进入下区段40的孔45的实施例中,如图1、图2A和图3所示,在密封和下区段放在一起之前,密封区段20的孔
28首先与螺柱48对准,从而螺柱48延伸通过孔28。类似地,保持板21的孔23与螺柱48对准,使得在板21与保持面31接触时,螺柱48延伸穿过孔23。在孔45形成在下法兰43中的实施例中,如图2B所示,密封区段、下区段和保持板的相应孔28、45、23可以对准,并且螺柱48插入其中。然后可以将螺母49拧到螺柱48的每一端上,以朝向彼此驱动板21和下区段40并且将密封区段20的法兰部分26夹持在两者之间,由此实现结构组装,防止密封区段20相对于下区段40横向移动,并且在第一和第二密封界面30、50之间形成密封接合。
[0046] 现参照图2A-图3,环形密封元件36例如多个堆叠的圆周密封件或填料环可以容纳在上钻孔24中并且搁置在其中形成的环形肩部32上,以与光杆形成密封接合并且由此防止井筒流体泄漏。通常,环形衬套34也可以设置在上钻孔24的内部并且被配置为接收穿过其中的光杆。优选地,提供至少两个衬套34并且例如通过密封元件36轴向地间隔开。衬套34用于在光杆穿过上钻孔24时约束光杆的对准,从而保护密封元件36免受过度磨损。附加地,衬套34还有助于当紧固件47充分松开时将密封区段20与杆对准,以允许密封区段20横向地移位,并且杆得以往复运动。衬套34被配置为装配在上钻孔24内,具有大约等于光杆的内部直径,并且优选地具有轴向范围,从而更好地引导光杆通过上钻孔24并且保护密封元件36。
[0047] 在实施例中,如图2A中最佳地示出的那样,衬套34中的一个或多个可具有带有孔口(porthole)38的环形槽37,使得能够在环形槽37与上钻孔24之间进行流体连通。端口39可以形成在密封区段20中,并且与环形槽37轴向地对准,以用于允许经由孔口38在环境与上钻孔24之间的流体连通。端口39可以包括阀,例如单向阀或针阀,其允许流体例如润滑剂流入上钻孔24中同时防止流体流出。附加地,一个或多个环状间隔件35可位于相邻密封元件36之间和/或密封元件36与衬套34之间的钻孔24中,以用于协助横向地约束杆。间隔件35还可具有环形槽37和孔口38,其具有密封区段20中的对应端口39,以用于允许润滑剂引入到钻孔24中。衬套34和间隔件35可以由青铜、黄铜或足够硬以引导光杆并且承受侧向负载而没有过度磨损但足够柔软以不损坏杆的另一合适的衬套材料制成。优选地,衬套34和间隔件35由比密封元件36硬并且比光杆软的材料制成。本领域技术人员应理解,除了所描绘的那些之外,还可以实现衬套34、间隔件35和密封元件36的其他配置。
[0048] 在实施例中,帽70可以例如经由螺纹连接结合到密封区段20,以将衬套34、间隔件35和密封元件36保持在其中。帽70可以被配置为在紧固时朝向肩部32压缩衬套34、间隔件
35和密封元件36,由此激励密封件36并且使它们密封抵靠延伸穿过其中的光杆的表面。优选地,可以容易轴向地移除帽70,以便于对上钻孔24的出入,例如,以用于执行维护或更换其中的部件。
[0049] 在实施例中,如图2A和图3所示,阀80,例如可枢转的挡板阀,可以安装到密封区段20的下端。在第一“打开”位置中,挡板阀80允许杆经过上钻孔24。挡板80因杆本身的存在而保持打开。在第二“关闭”位置,阀80阻塞钻孔24,以防止井筒流体流过阀80。挡板阀80可以通过偏置元件82例如弹簧从打开位置偏置到关闭位置,使得在杆离开上钻孔24的杆失效的情况下,阀80被偏置关闭并防止井筒流体的排出。止动件或衬套84可以安装到阀80以接触杆,以最小化对杆的磨损。止动件或衬套84可以由用于最小化对金属杆的损坏的任何衬套材料制成。当处于关闭位置时,阀80可以经由嵌套在密封面30中形成的第二环形槽或密封件座89内的第二环密封件88与密封区段20的上密封面30密封接合。在其他实施例中,第二环形密封件88和第二环形槽89可以位于阀80的主体上。
[0050] 在一个实施例中,阀80可以经由至少一个紧固件例如销或螺固定到密封区段20。替代地,阀的固定部分86可以与密封区段20一体地形成,如图2中最佳示出的那样。在一替代实施例中,可以使用除了挡板阀之外的阀80,例如球阀。
[0051] 在使用中,当光杆已经变得不对准时,可以通过松开紧固件47来调整填料函10以顺应未对准的杆,直到密封区段20能够相对于下区段40横向地移位。未对准的杆的敲击将有助于横向地移位可移动密封区段20,从而其轴线X与杆的轴线大致对准,因此提供填料函10的自对准方面。在密封区段20已经与未对准的杆对准之后,可以重新拧紧紧固件47以在下区段40与保持板21之间重新固定密封区段20。除了紧固件47的松开和光杆的敲击之外,上述对准过程典型地不需要任何人工输入。上钻孔24内部的衬套34有助于将密封区段20与杆对准,同时保护密封元件36免受由杆的敲击施加的侧向负载。当紧固件47已经重新拧紧时,衬套34再次有助于将光杆的对准约束于上钻孔24内以及密封元件36的密封公差内。
[0052] 如上所述,在一替代实施例中,填料函10可以包括仅密封区段20和保持板21,其直接安装到井口部件上。在这些实施例中,密封区段20和板21的孔28、23对准井口部件的孔45,并且与之对准,并且紧固件47插入其中以将填料函10固定到井口部件。密封区段20和保持板21可以通过类似于上述的方式经由紧固件47固定到井口部件。该实施例节省空间并且产生更短的井口高度,但也可能不提供如通过使用先前描述的实施例的下区段40的扩大的下钻孔42所实现的那样多的钻孔间隙以适应未对准的杆的偏差。可以通过为井口部件提供扩大的轴向钻孔以用于连接到填料函10来解决该问题。
[0053] 如图5B所示,在一替代实施例中,孔28可以是从法兰部分26的外围边缘径向向内内延伸的多个狭槽,而不是周向闭合的开口。
[0054] 填料函10的优点在于,填料函与其它自对准或可调整填料函相比可以具有相对高的压力等级。例如,在实施例中,当使用4140 HTSR钢用于密封区段20、下区段、保持板21和帽70以及7/8″-9螺柱x 4-3/4″Lg.螺柱时,考虑1.5的安全系数,该填料函10可以具有10,000至15,000psi的压力等级。传统可调整填料函通常具有3,000至5,000psi的压力等级。
[0055] 附加地,衬套34在填料函被调整后控制光杆的对准,并且在杆变得稍微不对准时承受大部分横向负载,这与传统的填料函相比是有利的,在传统的填料函中,密封件36承受大部分或全部侧向负载,从而导致加速的密封件磨损和可能的故障。
[0056] 此外,由于保持板21和下区段40的各个孔23、45的尺寸化为与普遍可用的螺柱48和紧固件47兼容,因此不需要特殊尺寸的部件来组装填料函10。由于密封区段20的扩大的孔28不直接接合紧固件47,因此它们可以非常大,如图5所示。如图4所示,对孔28的尺寸的主要限制在于,在法兰部分26上必须存在足够的内径,以形成用于接收第一环形密封件54的第一密封件座55。
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