CN101624901A - 螺杆泵锚定器 - Google Patents

Abstract

一种螺杆泵锚定器，包括卡套、卡瓦牙、与锥接头、本体、下接头连接的中心管，带扶正弹簧的扶正块，带定位销钉的套与中心管上的轨道槽配合，还包括防转装置，防转装置由径向和轴向锚定机构构成，所述轴向锚定机构由锥接头与卡瓦牙配合，所述径向锚定机构由与扶正块配合的本体上均布的水平方向安装的防转牙与中心管、套管配合，并与扶正弹簧间隔分布，中心管配合处的截面为中间有通孔的凸轮形。增加了防转功能，其产生的直角锚定链合力和抽油杆扭力组合使轴、径向锚定功能更牢靠，不仅对泵运行间的叠加振动进行有效的遏制，还具有上、下双重坐卡保险作用，从根本上消除、阻止泵脱、管脱、同转、反转而引发的重大事故，提高了经济效益、施工操作方便。

Description

螺杆泵锚定器

技术领域

本发明涉及一种石油勘采行业中的专用设备，特别是一种用在套管中固定整套抽油装置使用的螺杆泵锚定器。

背景技术

现施工现场用的锚定器，很多还是采用单向卡瓦压缩式，引起油管的弯曲程度严重，因此造成油管径向偏磨严重振动加剧，锚而不牢，脱扣现象经常产生，维修检泵作业频繁，还无法满足大排量螺杆泵采油的需要，同时井下螺杆泵采油过程中需要用锚定器固定螺杆泵的定子筒，以防止螺杆泵运转工作期间定子筒的同转，停泵时定子筒的反转，若定子筒同转将造成定子筒同油管脱扣引发油管落井的事故，泵就无法进行采油作业，从而造成重大的经济损失。

专利号200720014657.9“提拉式螺杆泵锚定器”，此专利仅在中心管上设置有两个换向轨道槽，外圆均布三个卡瓦防止套管变形，并使坐封准确、解封方便。

专利申请号200610042384.9“采油井下螺杆泵锚定器”，仅对卡瓦、卡瓦托、锥体、内管间的连接关系进行改进，使油管不会弯曲，减少造成油管、抽油杆磨损的因素。

上述两专利都无有效防止螺杆泵定子筒转动的防转结构和功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种螺杆泵锚定器，能保证螺杆泵的正常工作并锚定功能牢靠，从根本上消除泵脱、管脱、同转、反转等一系列生产事故，延长了泵的生产运转周期，同时还能满足大排量螺杆泵采油的要求。

本发明解决上述问题采用的技术方案为：螺杆泵锚定器，包括中心管并与锥接头、本体、下接头连接，所述本体上端连接有卡套，在中心管与卡套间用压簧螺钉、压簧连接卡瓦牙，所述本体下端固定带定位销钉的套，并定位销钉与中心管上的轨道槽配合，所述本体中部固定带扶正弹簧的扶正块，还包括有防转装置，所述防转装置由径向锚定机构和轴向锚定机构构成，所述轴向锚定机构由锥接头与卡瓦牙配合，所述的径向锚定机构由与扶正块配合的本体上均布的水平方向安装的防转牙与中心管、套管配合，并与扶正弹簧间隔分布，所述中心管配合处的截面为中间有通孔的凸轮形。

所述中心管配合处的凸轮形的长度为本体长度的2～2.5倍，中心管上、下端截面为圆形。

所述防转牙的外表面有棱形的锯齿，与锯齿相对的一表面为弧形与中心管凸轮形状相匹配，中间位置有矩形孔，在矩形孔轴向紧嵌有杆条，防转牙上、下两端周边上还各均布有二只弹簧，弹簧的一端连接在杆条上，弹簧的另一端在防转牙上还安装压板，用压板螺钉将压板固定在本体上，防转牙水平、均布、滑动安装在本体周边和扶正块相对应的缺口内。

所述中心管外表面的轨道槽由下井轨道槽和坐封轨道槽组成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：此锚定器是利用锥接头和卡瓦牙的配合进行自然坐卡并构成轴向锚定，因此不会挤压油管导致油管弯曲现象严重，从而使油管径向偏磨最大限度地减少还有抗震作用。另外此锚定器还增加了由中心管的凸轮结构与水平安装的防转牙与套管配合组合的径向锚定，径向、轴向锚定相辅成直角锚定链构成了防转装置，增加了防转功能，使其产生的直角锚定链合力和抽油杆的扭力组合使轴向、径向锚定功能更牢靠，不仅对泵运行间的叠加振动进行有效的遏制，还具有上、下双重坐卡保险作用，因此从根本上消除、阻止了因泵脱、管脱、同转、反转而引发的重大事故，延长了使用寿命，减少了检泵维修作业，提高了螺杆泵的工作效益、经济效益，还可满足大排量螺杆泵采油的要求。

附图说明

图1、本发明的结构示意图。

图2、图1的A-A视图。

图3、图1的B-B视图。

图4、图1的C-C视图。

图5、中心管轨道槽的展开图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

本体10为中间有通孔的阶梯圆柱形，装配在中心管17上为锚的基架结构。

中心管17的外径表面上有均布的2～3个轨道槽16(由锚的大小决定)。

轨道槽16又由下井轨道槽16-1、坐封轨道槽16-2组成，如图5所示。

中心管17两端的截面为中间有通孔的圆形，中间部分截面为有通孔的三边凸轮形，并凸轮形中心管的长度为本体10长度的2～2.5倍，如图1、图3所示。

在本体10的上部用内、外螺纹连接中间有定位环的牙套5，将卡瓦牙8的下端插入牙套5和中心管17间，卡瓦牙上端悬空，下端置放在牙套5的定位环上，卡瓦牙的外表面上有直锯齿，还在牙套5上端用压簧7、压簧螺钉6将各个卡瓦牙8连接在牙套上和牙套5连接成整体。

在本体10的中部安装有带扶正弹簧4均布的三个直条形的扶正块3，如图1所示。

扶正块3外的本体上除均布三扶正弹簧4外，还间隔、均布、水平安装有三个防转牙12，而且扶正弹簧4均布安装在扶正块上、下4个不同层面上。

三个均布的防转牙12的外表面上有相同的棱形锯齿，与锯齿相对的一表面为弧形并与中心管17的凸轮形状相匹配，防转牙中间位置有一矩形孔，在矩形孔轴向紧嵌有杆条12-1，防转牙上、下两端周边的本体10上还各均布有二只弹簧11，弹簧11的一端固定在杆条12-1上，弹簧11的另一端上还安装压板13，用压板螺钉14将压板13固定在本体10上用于固定弹簧11，防转牙12水平、均布、滑动安装在本体10周边和扶正块相对应的缺口内。

在本体10的下部用螺纹和均布的防松销钉2固定套1，扶正块3两端的外止口分别紧嵌在牙套5、套1的下、上内止口内固定成一体，套1上均布的三定位销钉15与中心管17外径表面上的轨道槽16滑动配合，中心管17的上端与锥接头9螺纹连接，下端与下接头18上端的螺纹连接，下接头18的下端与油管尾端连接(图未画)。

开始下井时定位销钉15处在轨道槽16中间的D点位置，如图5所示，随着螺杆泵锚定器的不断放入井下，定位销钉15不断向上移动至于下井轨道槽16-1的上止点E处，将锚定器再下到设计井深位置时，再上提管柱(管柱为整个油管、接头、井下工具连接在一起的简称)，定位销钉自行换至坐封轨道槽，再下放管柱，定位销钉15自行滑到坐封轨道槽16-2的F处，这时锥接头9同卡瓦牙8配合自然坐卡，轴向锚定完成，轴向锚定具有抗震作用、吸收振动源促使泵的定、转子运转工作环境得到极大改善。

接着在地面外力作用下将管柱顺时针方向旋转60°，这时中心管17上的凸轮面在旋转过程中也转动，使凸轮将防转牙从本体10上的缺口中顶出至套管19内壁，螺杆泵在运转过程中产生的扭力也作用于定子筒使其亦要顺时针方向转动，这时由伸出的均布的三防转牙12始终顶着套管19内壁就阻止了定子筒的转动，并由防转牙承担了径向锚定，由锥接头、卡瓦牙承担轴向锚定相辅构成直角锚定链，最后达到防转的目的，起到锚定牢靠的作用，使螺杆泵能正常工作。

若要进行检泵或工作井作业时，只要直接上提管柱，定位销钉15自行下滑至D点，这时防转牙在轨道槽和弹簧11的作用下退位回到本体上的缺口内，不同套管19接触，这时就可顺利地从井下起出整个管柱至地面，施工简单、操作方便。

Claims (4)

1、一种螺杆泵锚定器，包括中心管(17)并与锥接头(9)、本体(10)、下接头(18)连接，所述本体(10)上端连接有卡套(5)，在中心管(17)与卡套(5)间用压簧螺钉(6)、压簧(7)连接卡瓦牙(8)，所述本体(10)下端固定带定位销钉(15)的套(1)，并定位销钉(15)与中心管(17)上的轨道槽(16)配合，所述本体中部固定带扶正弹簧(4)的扶正块(3)，其特征在于还包括有防转装置，所述防转装置由径向锚定机构和轴向锚定机构构成，所述轴向锚定机构由锥接头(9)与卡瓦牙(8)配合，所述的径向锚定机构由与扶正块(3)配合的本体(10)上均布的水平方向安装的防转牙(12)与中心管(17)、套管(19)配合，并与扶正弹簧(4)间隔分布，所述中心管(17)配合处的截面为中间有通孔的凸轮形。

2、根据权利要求1所述的螺杆泵锚定器，其特征在于所述中心管(17)配合处的凸轮形的长度为本体(10)长度的2～2.5倍，中心管(17)上、下端截面为圆形。

3、根据权利要求1所述的螺杆泵锚定器，其特征在于所述防转牙(12)的外表面有棱形的锯齿，与锯齿相对的一表面为弧形与中心管(17)凸轮形状相匹配，中间位置有矩形孔，在矩形孔轴向紧嵌有杆条(12-1)，防转牙(12)上、下两端周边上还各均布有二只弹簧(11)，弹簧(11)的一端连接在杆条(12-1)上，弹簧的另一端在防转牙(12)上还安装压板(13)，用压板螺钉(14)将压板(13)固定在本体(10)上，防转牙(12)水平、均布、滑动安装在本体(10)周边和扶正块(3)相对应的缺口内。

4、根据权利要求1所述的螺杆泵锚定器，其特征在于所述中心管(17)外表面的轨道槽(16)由下井轨道槽(16-1)和坐封轨道槽(16-2)组成。

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