本实用新型涉及一种采油防喷装置，尤其是一种光杆断脱井口自动防喷装置。
背景技术：
随着稠油井数的增加和高含水、强采、井斜等综合因素的影响，油井光杆断脱频次逐渐上升。光杆与密封盒内的盘根组成动态密封系统，一旦光杆断脱并脱离井口，在井内或单井集油流程返回压力下就会形成井喷。地层压力高的油井在光杆断脱后会喷发出大量油汽水，极易造成大面积的环境污染。
光杆断脱发生井喷事故，其负面影响极大，主要表现为：(1)造成抽油机拖动系统负荷瞬间增大，保护器来不及动作，电机瞬间过载被烧毁；(2)光杆断脱后油井恢复生产难度较大，严重影响原油生产；(3)井喷涌出大量油水并可能释放有毒有害可燃气体，造成严重的环境污染和安全隐患。
为解决这些问题，需要研究预防光杆断脱造成井喷的有效方法和途径。目前的防喷装置存在两个问题：(1)防喷装置的密封靠油井的压力，当油井压力小时，密封球起不到封堵作用；(2)工作过程中，密封球不断与光杆接触，使得密封球表面不断磨损，工作时密封效果差。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种光杆断脱井口自动防喷装置，以解决油井压力低时防喷装置不能密封、及密封球长期磨损不能起到密封作用的问题。
为达到上述目的，本实用新型提出一种光杆断脱井口自动防喷装置，其包括：中空的外壳，其具有顶壁、底壁、左侧壁和右侧壁，所述顶壁和所述底壁上分别设有供一光杆穿过的第一穿孔和第二穿孔；滑动件，能滑动地设于所述外壳内，所述滑动件的左侧壁上设有支撑球，所述滑动件内设有顶部敞口的内腔，所述内腔中设有密封球和位于所述密封球下方的第一弹性件，所述密封球在所述第一弹性件的推动下顶住所述外壳的顶壁，所述滑动件的右侧壁与所述外壳的右侧壁之间设有第二弹性件；在所述光杆未断脱状态下，所述滑动件和所述支撑球位于所述光杆右侧，且所述支撑球在所述第二弹性件的推动下与所述光杆接触；在所述光杆断脱状态下，所述支撑球在所述第二弹性件的推动下朝左滑动直至顶住所述外壳的左侧壁，所述内腔与所述第一穿孔对准并连通，所述密封球在所述第一弹性件的推动下封堵所述第一穿孔。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述光杆断脱井口自动防喷装置还包括用于与井口装置连接的上法兰和下法兰，所述上法兰位于所述外壳上方，且所述上法兰与所述外壳的顶壁固定连接，所述下法兰位于所述外壳下方，且所述下法兰与所述外壳的底壁固定连接。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述内腔沿竖直方向贯穿所述滑动件，在所述光杆断脱状态下，所述内腔与所述第二穿孔连通。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述内腔的下部设有环形台阶，所述第一弹性件的下端顶住所述环形台阶，所述第一弹性件的上端顶住所述密封球。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述滑动件的左侧壁上设有贯通孔，一压帽伸入所述贯通孔内，且所述压帽的左侧壁上设有半球形槽，所述半球形槽和所述贯通孔连通并围成定位槽，所述支撑球能滚动地设于所述定位槽内。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述滑动件将所述外壳的内部分隔为左腔室和右腔室，所述滑动件上设有连通孔，所述连通孔沿水平方向贯穿所述滑动件，所述连通孔将所述左腔室、所述右腔室和所述滑动件的内腔连通。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述外壳由外套和调节螺母构成，所述外套的右侧具有开口，所述调节螺母设于所述外套的右侧，并封堵所述开口，所述调节螺母为所述外壳的右侧壁，所述调节螺母与所述外套螺纹连接。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述第一穿孔为锥形孔，且所述锥形孔的孔径由上至下渐扩。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述支撑球为尼龙球。
如上所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其中，所述第一弹性件和所述第二弹性件均为弹簧。
本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置的特点和优点是：
1、本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置，第一弹性件的弹性力作为密封球的密封压力，即使在井口压力低时，密封球也能在第一弹性件的推动下封堵第一穿孔；另外，由于密封球不与光杆接触，密封球不会磨损，因此，密封球密封可靠，密封效果好，不会出现因密封球磨损而不能起到密封作用的问题，因此本实用新型的防喷装置能有效避免因光杆断脱发生的井喷事故；
2、本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置，结构简单，拆装方便，能够避免井喷事故的发生以及由此带来的环境污染，降低职工巡井和治理污染的劳动强度。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置在光杆未断脱状态下的示意图；
图2是本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置在光杆断脱状态下的示意图；
图3是本实用新型中滑动件的一个实施例的示意图；
图4是压帽设于滑动件上的示意图；
图5是支撑球设于定位槽内的示意图。
主要元件标号说明：
1、外壳；
11、顶壁；12、底壁；13、左侧壁；14、右侧壁；15、第一穿孔；16、第二穿孔；
17、外套；18、调节螺母；
2、滑动件；21、内腔；22、环形台阶；23、连通孔；24、贯通孔；
3、支撑球；4、密封球；5、第一弹性件；6、第二弹性件；
7、上法兰；8、下法兰；9、压帽；10、定位槽；
100、光杆。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图1、图2所示，本实用新型提供一种光杆断脱井口自动防喷装置，其固定在井口，用于在光杆100断脱后防止井喷，其包括中空的外壳1和滑动件2，外壳1具有顶壁11、底壁12、左侧壁13和右侧壁14，顶壁11和底壁12上分别设有供一光杆100穿过的第一穿孔15和第二穿孔16，也就是第一穿孔15和第二穿孔16连通形成光杆孔，供光杆100穿过；
滑动件2能左右滑动地设于外壳1内，滑动件2的左侧壁上设有支撑球3，支撑球3的表面光滑，滑动件2内设有顶部敞口的内腔21，内腔21中设有密封球4(也可称为阀球)和位于密封球4下方的第一弹性件5，密封球4在第一弹性件5的推动下顶住外壳1的顶壁11，滑动件2的右侧壁与外壳1的右侧壁14之间设有第二弹性件6，即第二弹性件6也位于外壳1内；
使用时，在光杆100未断脱状态下，滑动件2和支撑球3位于光杆100的右侧，且滑动件2上的支撑球3在第二弹性件6的推动下与光杆100接触，也就是支撑球3与光杆100之间有合理的压紧力，但该压紧力较小，不会影响光杆100正常工作，也不会磨损光杆100；在光杆100断脱状态下，光杆100之前在外壳1内所占据的位置(即光杆孔)空出，支撑球3失去支撑，支撑球3和滑动件2在第二弹性件6的推动下朝左滑动直至支撑球3顶住外壳1的左侧壁13，当支撑球3顶住外壳1的左侧壁13时，密封球4和第一弹性件5移动至光杆孔的位置，且内腔21与第一穿孔15对准并连通，密封球4在第一弹性件5的推动下封堵第一穿孔15，也就封堵了原油溢出的通道，防止井喷。
本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置，第一弹性件5的弹性力作为密封球4的密封压力，即使在井口压力低时，密封球4也能在第一弹性件5的推动下封堵第一穿孔15，由于密封球4不与光杆100接触，密封球4不会磨损，因此密封球4密封可靠，密封效果好，不会出现因密封球4磨损而不能密封的问题，因此本实用新型的防喷装置能有效避免因光杆断脱发生的井喷事故。
如图1所示，进一步，光杆断脱井口自动防喷装置还包括用于与井口装置连接的上法兰7和下法兰8，上法兰7位于外壳1上方，且上法兰7与外壳1的顶壁11固定连接，下法兰8位于外壳1下方，且下法兰8与外壳1的底壁12固定连接，例如上法兰7和下法兰8与外壳1焊接。通过设置上法兰7和下法兰8，便于将防喷装置与井口连接。
进一步，第一穿孔15为锥形孔，且锥形孔的孔径由上至下渐扩，即，外壳1的顶壁11相当于阀座，该阀座和密封球4(阀球)一起构成一个单向阀。通过将第一穿孔15设置为锥形孔，便于密封球4封堵第一穿孔15。
进一步，第一弹性件5和第二弹性件6均为柱形弹簧，第一弹性件5的伸缩方向为竖直方向，第二弹性件6的伸缩方向为水平方向。
如图1、图2、图3所示，在一个优选的实施例中，内腔21沿竖直方向贯穿滑动件2，在光杆100断脱状态下，内腔21与第二穿孔16连通，也就是内腔21与油井内部连通，因此，油井压力和第一弹性件5的弹性力共同作为密封球4的密封压力，使密封球4更可靠地封堵第一穿孔15。
如图1、图3所示，当内腔21贯穿滑动件2时，为对第一弹性件5提供支撑，在内腔21中设有环形台阶22，环形台阶22位于内腔21的下部，第一弹性件5的下端顶住该环形台阶22，第一弹性件5的上端顶住密封球4。
如图3、图4、图5所示，如图1所示，在一个具体实施例中，滑动件2的左侧壁上设有贯通孔24，贯通孔24的内壁面为弧形面，一压帽9伸入贯通孔24内，且压帽9的左侧壁上设有半球形槽，半球形槽和贯通孔24连通并围成定位槽10，定位槽10的形状与支撑球3的形状匹配，且定位槽10大于半球形，呈多半球形，以防止支撑球3掉出，支撑球3能滚动地设于定位槽10内，因此，当支撑球3与光杆100接触时(如图1所示)，随着光杆100上下移动，支撑球3能在定位槽10内滚动，相当于一个滚轮或滚球，使得光杆100能顺畅移动。
进一步，支撑球3为尼龙球，以减小支撑球3对光杆100的不利影响。
进一步，滑动件2将外壳1的内部分隔为左腔室和右腔室，滑动件2上设有连通孔23，连通孔23沿水平方向贯穿滑动件2，连通孔23将左腔室、右腔室和滑动件2的内腔21连通。通过设置连通孔23，使外壳1内部的液体压力处处相等，从而使滑动件2可以在外壳1内自由移动，防止因滑动件2移动不顺畅而造成密封球4无法封堵第一穿孔15。
如图1、图2所示，在另一个具体实施例中，外壳1由外套17和调节螺母18构成，外套17的右侧具有开口，调节螺母18设于外套17的右侧，并封堵开口，调节螺母18作为外壳1的右侧壁14，调节螺母18与外套17螺纹连接，通过旋转调节螺母18即可调节第二弹性件6的弹力。
例如，外壳1呈矩形，也就是外套17呈矩形，因此外壳1还具有前侧壁和后侧壁。
本实施例通过将外壳1设置为外套17和调节螺母18连接的结构，便于调节第二弹性件6的弹力，从而便于调节支撑球3对光杆100的压紧力，而且便于安装滑动件2。
本实用新型的光杆断脱井口自动防喷装置的防喷效果好，能够避免井喷事故的发生以及由此带来的环境污染，降低职工巡井和治理污染的劳动强度，有较好的实用性和一定的推广价值。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
1.一种光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述光杆断脱井口自动防喷装置包括：
中空的外壳，其具有顶壁、底壁、左侧壁和右侧壁，所述顶壁和所述底壁上分别设有供一光杆穿过的第一穿孔和第二穿孔；
滑动件，能滑动地设于所述外壳内，所述滑动件的左侧壁上设有支撑球，所述滑动件内设有顶部敞口的内腔，所述内腔中设有密封球和位于所述密封球下方的第一弹性件，所述密封球在所述第一弹性件的推动下顶住所述外壳的顶壁，所述滑动件的右侧壁与所述外壳的右侧壁之间设有第二弹性件；
在所述光杆未断脱状态下，所述滑动件和所述支撑球位于所述光杆右侧，且所述支撑球在所述第二弹性件的推动下与所述光杆接触；在所述光杆断脱状态下，所述支撑球在所述第二弹性件的推动下朝左滑动直至顶住所述外壳的左侧壁，所述内腔与所述第一穿孔对准并连通，所述密封球在所述第一弹性件的推动下封堵所述第一穿孔。
2.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述光杆断脱井口自动防喷装置还包括用于与井口装置连接的上法兰和下法兰，所述上法兰位于所述外壳上方，且所述上法兰与所述外壳的顶壁固定连接，所述下法兰位于所述外壳下方，且所述下法兰与所述外壳的底壁固定连接。
3.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述内腔沿竖直方向贯穿所述滑动件，在所述光杆断脱状态下，所述内腔与所述第二穿孔连通。
4.如权利要求3所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述内腔的下部设有环形台阶，所述第一弹性件的下端顶住所述环形台阶，所述第一弹性件的上端顶住所述密封球。
5.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述滑动件的左侧壁上设有贯通孔，一压帽伸入所述贯通孔内，且所述压帽的左侧壁上设有半球形槽，所述半球形槽和所述贯通孔连通并围成定位槽，所述支撑球能滚动地设于所述定位槽内。
6.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述滑动件将所述外壳的内部分隔为左腔室和右腔室，所述滑动件上设有连通孔，所述连通孔沿水平方向贯穿所述滑动件，所述连通孔将所述左腔室、所述右腔室和所述滑动件的内腔连通。
7.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述外壳由外套和调节螺母构成，所述外套的右侧具有开口，所述调节螺母设于所述外套的右侧，并封堵所述开口，所述调节螺母为所述外壳的右侧壁，所述调节螺母与所述外套螺纹连接。
8.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述第一穿孔为锥形孔，且所述锥形孔的孔径由上至下渐扩。
9.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述支撑球为尼龙球。
10.如权利要求1所述的光杆断脱井口自动防喷装置，其特征在于，所述第一弹性件和所述第二弹性件均为弹簧。
技术总结