專利名稱：抽油桿綜合保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田采油領(lǐng)域中一種防止抽油桿偏磨及機械震 動的裝置，尤其是抽油桿綜合保護器。
技術(shù)背景目前，采油過程多是以"三抽"設(shè)備(抽油機、抽油桿和抽油泵) 為主的有桿抽油系統(tǒng)來實現(xiàn)的。以游梁式抽油機為例，其工作過程是 由動力機(通常為電動機或柴油機/天然氣發(fā)動機)經(jīng)傳動皮帶將高速 旋轉(zhuǎn)動力傳遞給減速器，經(jīng)三軸兩級減速后，由曲柄連桿機構(gòu)將旋轉(zhuǎn) 運動變?yōu)橛瘟旱纳?、下擺動，掛在驢頭上的懸繩器通過抽油桿帶動抽 油泵柱塞作上、下往復(fù)運動，將井液抽汲至地面。在實際工作中，有桿泵抽油系統(tǒng)因偏磨、振動共同作用導(dǎo)致抽油 桿斷脫及其接箍脫扣的現(xiàn)象時有發(fā)生，給油田生產(chǎn)管理帶來很大困 難，同時增加了大量的生產(chǎn)成本。現(xiàn)有防止偏磨裝置主要有以下兩種 1、旋轉(zhuǎn)井口，在作業(yè)時安裝旋轉(zhuǎn)井口，依靠人力定期轉(zhuǎn)動，來使油 管磨損點均勻偏磨，從而延長檢泵周期，但操作不便，亦難跟蹤管理， 實施到位率低，效果無法保證。所以旋轉(zhuǎn)井口使油管轉(zhuǎn)動很難防止抽 油桿的偏磨。2、橫拉桿搖臂旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，目前使用的有拉桿的旋轉(zhuǎn)器 雖然體現(xiàn)了抽油桿旋轉(zhuǎn)的功能，但卻存在著難以克服的問題A、必 須利用一個外力來完成，拉桿對光桿形成了一個橫向推力，造成井口 與光桿偏磨加劇，易使盤根漏油，增加了管理難度；B、拉桿暴露在 外，無防盜功能，不適合現(xiàn)場的外部環(huán)境；C、拉桿或拉繩旋轉(zhuǎn)器結(jié) 構(gòu)脆弱，易老化及損壞，失去原有功能；D、功能單一，易出現(xiàn)人為 操作不當，存在一定的安全隱患。 實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的橫拉桿搖臂旋轉(zhuǎn)機構(gòu)需要外力實現(xiàn)、井口與光桿 偏磨加劇、易使盤根漏油、功能單一及操作難掌握的不足，本實用新 型提供一種抽油桿綜合保護器，該抽油桿綜合保護器解決了抽油桿偏 磨、斷脫及震動的問題，無需外部動力而形成對光桿足夠的力矩使其旋轉(zhuǎn)，防止了井口與光桿的偏磨，不影響盤根的密封性，具有功能多 樣、操作簡單及使用方便的特點。本實用新型的技術(shù)方案是該抽油桿綜合保護器包括下殼體及上 殼體，上殼體置于下殼體內(nèi)，上殼體內(nèi)自下到上依次安裝有儲能裝置、 旋轉(zhuǎn)裝置及星輪，儲能裝置上方有承壓導(dǎo)向套及承壓軸承，上殼體的 上端裝有夾桿器及壓頭，夾桿器的下端與星輪相嚙合。本實用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，在抽油機運 行過程中抽油桿發(fā)生應(yīng)力突變時，儲能裝置3能有效吸收高于平均值 80%的能量，再勻速釋放出來，通過旋轉(zhuǎn)裝置，產(chǎn)生一個足以克服抽 油桿與油管摩擦力的力矩。力矩通過星輪傳動作用在鎖緊光桿的夾桿 器上,這樣，夾桿器在力矩的作用下克服摩擦力帶動抽油桿產(chǎn)生單向 旋轉(zhuǎn)。解決了目前機桿泵抽油時抽油桿偏磨、斷脫及震動的問題，無 需外部動力而形成對光桿足夠的力矩使其旋轉(zhuǎn)，防止了井口與光桿的 偏磨，不影響盤根的密封性，具有防治桿管偏磨、降低機械損耗、防 脫桿及卡泵的多項功能，大幅度減少了因偏磨、震動造成的斷脫桿事 故，同時對保護機采設(shè)備、提高單井產(chǎn)量具有重要意義，大幅度地節(jié) 約了生產(chǎn)成本，具有功能多樣、操作簡單及使用方便的特點。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-下殼體，2-上殼體，3-儲能裝置，4-旋轉(zhuǎn)裝置，5-星輪， 6-承壓導(dǎo)向套，7-承壓軸承，8-夾桿器，9-壓頭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明由圖1所示，該抽油桿綜合保護器包括下殼體1及上殼體2，上 殼體2置于下殼體1內(nèi)，上殼體2內(nèi)自下到上依次安裝有儲能裝置3、 旋轉(zhuǎn)裝置4及星輪5，儲能裝置3上方有承壓導(dǎo)向套6及承壓軸承7， 上殼體2的上端裝有夾桿器8及壓頭9，夾桿器8的下端與星輪5相 嚙合。該裝置的工作原理是利用抽油機在帶動抽油桿作上下往復(fù)運動 過程中，每一個周期(即一個沖次)均會出現(xiàn)負荷交變(即負荷差)，利 用負荷差產(chǎn)生的能量推動抽油桿微量旋轉(zhuǎn)。為實現(xiàn)這一工況，該裝置應(yīng)用減震原理，設(shè)計有一個彈性儲能裝置3，將上下沖程抽油機釋放 的負荷差機械能儲存起來，并在上下沖程內(nèi)釋放能量，通過一個單向 旋轉(zhuǎn)裝置4，產(chǎn)生一個足以克服抽油桿與油管摩擦力的力矩。力矩通 過星輪5傳動作用在鎖緊光桿的夾桿器8上，這樣，夾桿器8在力矩 的作用下克服摩擦力帶動抽油桿產(chǎn)生單向旋轉(zhuǎn)。除上下殼體(2，1)外， 其內(nèi)部構(gòu)件均采用經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的38CrMoAlV鋼材料進行制造，提高 了構(gòu)件的整體強度，下殼體l采用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的CrMo鋼，保證了該 裝置的可靠性。該裝置具有如下功能與特性(1) 防治桿管偏磨由于該裝置使抽油桿勻速旋轉(zhuǎn)，抽油桿與井壁磨損位置由原來的 15°擴大到360°，把原來的固定點磨損變?yōu)閳A周磨損，從而使抽油桿 磨損壽命從理論上增加了 24倍；另一方面，由于抽油桿轉(zhuǎn)動時形成的附加扭矩，使抽油桿的彎曲 點和彎曲朝向發(fā)生偏移，從而把原來的抽油桿和油管的固定點磨損變 成非固定點磨損，因而大幅度提高了抽油桿和油管使用壽命。該裝置在運行時，由于單井的參數(shù)差異，抽油桿平均轉(zhuǎn)數(shù)為2— 10圈/24小時，旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的附加扭矩很小，通過抽油桿在一個沖次 內(nèi)釋放，不會對抽油機、抽油桿及井下設(shè)備造成破壞。因此，該裝置 對治理桿管偏磨有良好功效，抽油桿磨損壽命能提高4-8倍，油管磨 損壽命能提高7-10倍。(2) 減震因該裝置設(shè)計有高性能儲能裝置3，在抽油機運行過程中發(fā)生應(yīng) 力突變時，能有效吸收高于平均值80%的能量，再勻速釋放出來，從 而大幅度減小了因震動而對抽油機造成的機械性損害。對應(yīng)用該裝置 的井，因沖擊性震動造成的躺井作業(yè)可以減少85%以上。國產(chǎn)的儲能 裝置3中的儲能元件疲勞壽命僅20萬次左右，可引進日本特殊鋼材 并同核工業(yè)部直屬院所合作開發(fā)的新型高效儲能裝置，其中的儲能元 件疲勞壽命可達1.2X107次，例如沖次為4、 8、 12的井，其疲勞壽 命分別為5.7、 2.8、 1.9年，能夠滿足抽油機高強度工況的要求。(3) 保護抽油泵及泵內(nèi)柱塞5由于該裝置能對抽油桿突然增大的拉力有極強的緩沖作用，故能 有效地避免由于抽油泵發(fā)卡等因素而引起的應(yīng)力突增而造成的損壞。(4) 防止脫扣抽油機在運行過程中，由于應(yīng)力突變，易對抽油桿產(chǎn)生反向附加 扭矩，從而使油桿接箍褪扣，該裝置始終帶動抽油桿作正向轉(zhuǎn)動，因 而有緊扣功能，可有效地防止因接箍脫扣而造成的停井事故，該裝置 可以取代原有的抽油桿防脫器。(5) 懸繩器功能 該裝置外殼是用高強度不銹鋼鑄造而成，結(jié)構(gòu)堅固，設(shè)計承載力50T，滿足抽油機運行時的最大載荷，使用時取代原有的懸繩器。(6) 轉(zhuǎn)速具有可調(diào)性該裝置中的旋轉(zhuǎn)裝置4中可設(shè)計有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機構(gòu)，故可根據(jù)不同 油井工況要求對轉(zhuǎn)速進行方便的調(diào)整。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕， 便于安裝、檢修、調(diào)整。(7) 適用性該裝置也可以與已有的部分井下防偏磨裝置同時使用，并能取得 更佳效果。(8) 便于安裝檢修安裝簡便，該裝置適用于各型抽油機，安裝時只需停機，用該裝 置換下原有懸繩器即可。本實用新型解決了目前機桿泵抽油時抽油桿偏磨、斷脫及震動的 問題，無需外部動力而形成對光桿足夠的力矩使其旋轉(zhuǎn)，防止了井口 與光桿的偏磨，不影響盤根的密封性，具有防治桿管偏磨、降低機械 損耗、防脫桿及卡泵的多項功能，大幅度減少了因偏磨、震動造成的 斷脫桿事故，同時對保護機采設(shè)備、提高單井產(chǎn)量具有重要意義，大 幅度地節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有功能多樣、操作簡單及使用方便的特點。
權(quán)利要求1、一種抽油桿綜合保護器，包括下殼體(1)及上殼體(2)，上殼體(2)置于下殼體(1)內(nèi)，其特征在于上殼體(2)內(nèi)自下到上依次安裝有儲能裝置(3)、旋轉(zhuǎn)裝置(4)及星輪(5)，儲能裝置(3)上方有承壓導(dǎo)向套(6)及承壓軸承(7)，上殼體(2)的上端裝有夾桿器(8)及壓頭(9)，夾桿器(8)的下端與星輪(5)相嚙合。
專利摘要一種抽油桿綜合保護器。主要解決現(xiàn)有的橫拉桿搖臂旋轉(zhuǎn)機構(gòu)需要外力實現(xiàn)、井口與光桿偏磨加劇、易使盤根漏油、功能單一及操作難掌握的問題。其特征在于上殼體(2)內(nèi)自下到上依次安裝有儲能裝置(3)、旋轉(zhuǎn)裝置(4)及星輪(5)，儲能裝置(3)上方有承壓導(dǎo)向套(6)及承壓軸承(7)，上殼體(2)的上端裝有夾桿器(8)及壓頭(9)，夾桿器(8)的下端與星輪(5)相嚙合。該抽油桿綜合保護器解決了抽油桿偏磨、斷脫及震動的問題，無需外部動力而形成對光桿足夠的力矩使其旋轉(zhuǎn)，防止了井口與光桿的偏磨，不影響盤根的密封性，具有功能多樣、操作簡單及使用方便的特點。
文檔編號E21B17/00GK201110140SQ20072031063
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者畏 何 申請人:畏 何