本發(fā)明涉及一種油管錨定器,具體地說是一種石油油井采油舉升單板錨定器。
背景技術:
目前,石油油井采油的錨定器為坐封錨定器、凸輪旋轉錨定器、旋轉錨定器等結構。坐封錨定器是最原始的,其缺點是:首先,坐封錨定使油管要承受一定的壓力,油管在井內大部分是處于彎曲狀態(tài),特別是稠油井、高凝油井,不能用坐封錨定器,油管受熱伸長會導致油管壓彎;其次,錨定工人需要有一定的實踐經驗,錨定時間需要幾個小時,有時候半天都達不到錨定的技術要求,錨定工作繁瑣,復雜。再其次,坐封油管承受一定壓力,導致井內油管彎曲,采油舉升裝置機械損失大,機組效率底,嚴重者導致采油舉升裝置不能正常工作。最后,做封錨定以后,不能上下移動,高溫熱采油井不能用。
采用凸輪旋轉錨定器時,需要旋轉30度角才能鉚釘,要在井口操作,距離長,井下是否錨定可靠,也要有一定的實踐經驗操作者,錨定以后不能上下移動。
采用旋轉錨定器時,當井內油管完全下完了以后,在井口旋轉采油樹,9-12圈,旋轉不動為錨定好,有時進口采油樹的法蘭對不上,還需要從新調整,錨定好后,也不能上下移動,解錨需要向上提兩噸力才能解錨,錨定器體積大,操作繁瑣,以上三種錨定器都不能在高溫熱采吞吐井上使用。
技術實現要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種石油油井采油舉升單板錨定器。
為了實現上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種石油油井采油舉升單板錨定器,設置于井筒套管內,包括錨定器主軸、錨定刀板組件及兩個中心定位塊,其中錨定器主軸的上端與油管連接,所述錨定刀板組件及兩個所述中心定位塊沿周向設置于錨定器主軸的外表面上、且均與井筒套管的內壁接觸,所述錨定刀板組件對井筒套管的內壁具有預緊力。
所述錨定刀板組件包括第一固定部件、彈簧板、錨定刀板及第二固定部件,其中錨定刀板的后端兩側分別設有錨定刀板安裝孔,所述錨定刀板的后端中間位置設有與兩個所述錨定刀板安裝孔同軸的彈簧板定位孔,所述第一固定部件和所述第二固定部件的一端分別與所述錨定刀板兩端的所述錨定刀板安裝孔轉動連接,另一端均與所述錨定器主軸固定連接,所述彈簧板穿過所述彈簧板定位孔、且兩端分別與所述第一固定部件和所述第二固定部件連接,所述錨定刀板前端的刀刃通過所述彈簧板的扭矩力與所述井筒套管的內壁抵接。
所述第一固定部件和所述第二固定部件結構相同,均包括壓塊和防轉軸,其中防轉軸上沿軸向設有防轉軸板簧孔,所述防轉軸的一端與所述錨定刀板安裝孔轉動連接、且通過防轉軸板簧孔與所述彈簧板插接,另一端與所述壓塊連接、且周向固定,所述壓塊與所述錨定器主軸固定連接。
所述防轉軸的兩端分別為圓柱形端和方形端,所述圓柱形端與所述錨定刀板安裝孔轉動配合,所述方形端與所述壓塊上設有的方形孔插接。
所述防轉軸板簧孔的橫截面為條形孔,所述條形孔與所述方形端的端面中心線的夾角α為20-40°。
所述錨定器主軸的外表面上設有錨定刀板安裝槽及位于錨定刀板安裝槽兩端的壓塊安裝槽,所述壓塊安裝槽的底面與所述錨定刀板安裝槽的底面夾角β為20-40°。
所述錨定刀板安裝槽的一側設有錨定刀板限位面,所述錨定刀板限位面用于限制所述錨定刀板的轉動角度。
所述錨定刀板限位面與所述錨定刀板安裝槽底面的夾角小于90度。
兩個所述中心定位塊通過定位塊緊固螺釘安裝在所述錨定器主軸上設有定位塊安裝槽內、且兩個所述中心定位塊的中心線夾角為60-90°。
所述錨定刀板與所述井筒套管內壁的貼合點距兩個所述中心定位塊的中心的距離相等。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
1.本發(fā)明克服了過去生產的所有錨定器存在的缺點,直接連接在油管下面,只要采油泵下到設計要就深度就可以了,不用采用任何錨定操作過程,只要采油泵有力矩就會自動錨定,在高溫熱采吞吐油井內使用,可以隨著油管受熱自由伸縮,不影響錨定效果,不打滑,錨定可靠。
2.本發(fā)明具有體積小,結構簡單,錨定快捷方便,減少工人勞動強度,節(jié)省作業(yè)錨定時間,提高工作效率。
3.本發(fā)明適應于旋轉采油舉升設備,使用溫度可達350度,錨定性穩(wěn)定。在高溫井內油管可以上下自由移動,錨定可靠不打滑。
4.本發(fā)明錨定中心扶正塊保證錨定器在井筒中心內,錨定板刀刃在彈簧板的作用下,錨定刀刃始終緊貼在井筒內壁上,不打滑,錨定可靠。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結構示意圖;
圖2為圖1的A-A剖視圖;
圖3為本發(fā)明中錨定刀板的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明中防轉軸的結構示意圖;
圖5為本發(fā)明中防轉軸上板簧孔的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明中壓塊的結構示意圖;
圖7為本發(fā)明中錨定器主軸的結構示意圖;
圖8為圖7中C-C剖視圖;
圖9為圖7中B-B剖視圖;
圖10為圖7的F向視圖。
其中:1為錨定器主軸,101為錨定刀板安裝槽,102為壓塊安裝槽,2為井筒套管,3為第一壓塊,4為第一緊固螺釘,5為第一防轉軸,6為彈簧板,7為錨定刀板,8為第二緊固螺釘,9為第二防轉軸,10為第二壓塊,11為中心定位塊,12為定位塊緊固螺釘,13為錨定刀板限位面,51為防轉軸板簧孔,52為圓柱形端,53為方形端,71為刀刃,72為錨定刀板安裝孔,73為彈簧板定位孔。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
如圖1-2所示,本發(fā)明提供的一種石油油井采油舉升單板錨定器,設置于井筒套管2內,包括錨定器主軸1、錨定刀板組件及兩個中心定位塊11,其中錨定器主軸1的上端與油管連接,錨定刀板組件及兩個中心定位塊11沿周向設置于錨定器主軸1的外表面上、且均與井筒套管2的內壁接觸,錨定刀板組件對井筒套管2的內壁具有預緊力。
錨定刀板組件包括第一固定部件、彈簧板6、錨定刀板7及第二固定部件,其中錨定刀板7的后端兩側分別設有錨定刀板安裝孔72,錨定刀板7的后端中間位置設有與兩個錨定刀板安裝孔72同軸的彈簧板定位孔73,如圖3所示。第一固定部件和第二固定部件的一端分別與錨定刀板7兩端的錨定刀板安裝孔72轉動連接,另一端均與錨定器主軸1固定連接,彈簧板6穿過彈簧板定位孔73、且兩端分別與第一固定部件和第二固定部件連接,錨定刀板7前端的刀刃71通過彈簧板6的扭矩力與井筒套管2的內壁抵接。
所述第一固定部件和第二固定部件結構相同,均包括壓塊和防轉軸,所述防轉軸上沿軸向設有防轉軸板簧孔51,防轉軸的一端與錨定刀板安裝孔72轉動連接、且通過防轉軸板簧孔51與彈簧板6插接,另一端與壓塊連接、且周向固定,壓塊與錨定器主軸1固定連接。
如圖4所示,防轉軸的兩端分別為圓柱形端52和方形端53,圓柱形端52與錨定刀板安裝孔72轉動配合,方形端53與壓塊上設有的方形孔31插接,如圖6所示。
如圖5所示,防轉軸板簧孔51的橫截面為條形孔,條形孔與方形端53的端面中心線的夾角α為20-40°。
具體為:所述第一固定部件包括第一壓塊3和第一防轉軸5,所述第二固定部件包括第二壓塊10和第二防轉軸9。
如圖7-10所示,錨定器主軸1的外表面上設有錨定刀板安裝槽101及位于錨定刀板安裝槽101兩端的壓塊安裝槽102,壓塊安裝槽102的底面與錨定刀板安裝槽101的底面夾角β為20-40°。錨定刀板安裝槽101的一側設有錨定刀板限位面13,錨定刀板限位面13用于限制錨定刀板7的轉動角度。
錨定刀板限位面13與錨定刀板安裝槽101的底面的夾角小于90度,使錨定刀板7沿油管內泵軸的旋轉方向傾斜。
兩個中心定位塊11通過定位塊緊固螺釘12安裝在錨定器主軸1上設有定位塊安裝槽內、且兩個中心定位塊11的中心線夾角為60-90°。錨定刀板7與井筒套管2內壁的貼合點距兩個中心定位塊11的中心的距離相等。
兩個中心扶正塊11保證錨定器在井筒的中心內,不漏偏斜,不打滑,錨定可靠。單板錨定器從地面向下看,順時針旋轉為錨定。
本發(fā)明的工作原理是:
本發(fā)明使用在旋轉采油舉升裝置上,錨定器主軸1上端與油管螺紋連接,單板錨定器裝在油井內采油舉升泵下面,主要是防止采油泵的扭矩導致井內油管脫扣。
當抽油桿旋轉工作,反力距導致油管反轉,油管脫扣,采油泵力距傳遞到單板錨定器時,錨定刀板7裝在錨定器主軸1上,錨定器主軸1上還裝有兩塊中心扶正快11,兩塊中心扶正快11與錨定刀板7形成三角定心,始終保證錨定刀板7緊貼在井筒套管2的內壁上,并有一定的預緊力。當油管帶動錨定器主軸1旋轉時,錨定刀板7的刀刃71就咬住井筒套管2的內壁B點上,不管在井筒內壁任何位置,錨定刀板7的刀刃71都會在井筒內壁B點咬住,不打滑,錨定可靠。
當采油舉升泵停止工作,采油泵沒有力距,錨定刀板7的力矩會自動卸掉。在高溫熱采吞吐油井上使用,在高溫注氣時,油管受熱伸長,單板錨定器可以在井筒內自由上下移動,對錨定器錨定效果沒有任何影響。只要采油泵給單板錨定力矩就會自動錨定。
綜上所述,本發(fā)明提供的石油油井采油舉升裝置用的單板錨定器,在旋轉采油設備中,防止井下油管在采油泵扭矩的作用下油管脫口。板錨定器結構簡單,操作方便,不需要任何輔助工序直接下到井筒內就可以了,當采油泵有扭矩時,錨定器會在彈簧板的扭矩力作用下自動錨定。在采油泵沒有扭矩時,錨定器處于自由狀態(tài),不需要拉力和壓力可以再井筒內自由上下移動。對于高溫油井油管受熱可以自由伸長,不會給對油管有軸向力和拉力的,始終保證油管在井筒內,處于自由伸直狀態(tài)。
以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進、擴展等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內。