CN101699022A - 圆环式抽油杆扶正器 - Google Patents
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Abstract
一种抽油机井用扶正器，特别是圆环式抽油杆扶正器，其扶正体为环状结构，包含内环、外环和筋板，内环长于外环紧贴抽油杆固接在抽油杆上，外环套在内环外，外环与内环之间设有支撑筋板，该筋板一端与内环的表面固接，另一端与外环的内壁固接，外环为圆环结构，其上下两端是喇叭口形状的端面，所述外环的环壁上设有泄流孔。本发明的显著优点在于可供磨损体积大，与目前其它扶正器相比正器相比，在用途相同、外径相同、截面积相同、使用性能相同的情况下，单位长度可供磨损的体积增加3倍以上、防偏磨周期相对也延长3倍以上。其制作方法简单，自身强力高，工作时不增加阻力，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于油田开发有杆泵采油工艺领域抽油机井用扶正器，具体地说是一种圆环式抽油杆扶正器。
背景技术
多年来，为解决油田抽油机井抽油杆与油管的偏磨问题，人们发明了各种各样的抽油杆扶正器，如：滚轮式、柱状扶正器、旋转式扶正器、螺旋扶正器、插接式扶正器、可换式扶正器、叶片式抽油杆扶正器、防偏磨抽油杆等。这些工具均使偏磨问题得到部分解决。解决偏磨问题的实质就是在油管内部有限的空间内，在保证液流通道畅通的情况下，油管和抽油杆之间用增强尼龙等材料进行隔离。隔离材料的可供磨损的体积越大则隔离时间越长，防偏磨效果越好。反之，则时间短、效果差。前述这些工具全部都采用外齿形结构，受截面积的限制，要想增加可供磨损的体积只能增加扶正体的长度。但扶正体太长则无法通过油井狗腿度(全角变化率)大的井段。因此，目前的扶正工具不能满足防偏磨的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，在保证用途相同、外径相同、截面积相同、使用性能相同的情况下，单位长度可供磨损的体积增加3倍以上的圆环式抽油杆扶正器。
解决上述技术问题采用以下技术方案：一种圆环式抽油杆扶正器，包括扶正体，所述的扶正体为环状结构，包含内环、外环和筋板，内环长于外环紧贴抽油杆固接在抽油杆上，外环套在内环外，外环与内环之间设有支撑筋板，该筋板一端与内环的表面固接，另一端与外环的内壁固接，外环为圆环结构，其上下两端是喇叭口形状的端面，所述外环的环壁上设有泄流孔。
相比现有技术，本发明的显著优点在于可供磨损体积大，与目前其它扶正器如：叶片式抽油杆扶正器ZL200420002083.X的用途相同、外径相同、截面积相同、使用性能相同的情况下，单位长度可供磨损的体积增加3倍以上、防偏磨周期相对也延长3倍以上。其制作方法简单，自身强力高，工作时不增加阻力，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明端部立体结构示意图
图3是图2剖视图。
图4是本发明的俯视图。
图5是本发明的截面示意图。
图6、图7是本发明磨至接箍时的状态图
图中，扶正体1，筋板2，抽油杆3，内环4，外环5，泄流孔6，楔形面7，喇叭口8，外环内壁9，外环外壁10，抽油杆接箍11，磨损部分12，油管13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本实施例是一种圆环式抽油杆扶正器，扶正器的扶正体套装在抽油杆体的外部。如附图1、图2、图3和图4所示，扶正体1为环状结构，分为内环4和外环5，内环4厚1-3mm长于外环5紧贴抽油杆3套装在抽油杆3外热熔连接在抽油杆3上。外环5是厚2-6mm的圆环结构，套装在内环4外。外环5的外壁10比其内壁9长，本实施例的外环外壁13长13.5cm，外环内壁9长16.5cm，这种结构使得外环5上、下两端形成喇叭口8形状的端面。在距外环5上、下两端面2-10厘米处的圆环壁上各打4-8个通透的泄流孔6。在外环5与内环4之间热熔连接2-4条2-5mm厚的支撑筋板2，各筋板2一端与内环4的表面固接，另一端与外环5的内壁9固接。由于内环4长于外环5，所以位于内环4与外环5上、下两端面的筋板2暴露，其露出部分为楔形面7。
本发明所述的热熔连接是将增强尼龙等非金属材料熔化后注入加工好的模具内定型，冷却后取出，既成为本发明的圆环式抽油杆扶正器。
本发明的泄流孔6的作用是：扶正体1在油管13内上、下运动时，液体主要从扶正体1的外环5内通过，在其上、下形成压差，通过泄流孔6泄压，以减少和消除运动阻力。
喇叭口8的作用是：扶正体1上、下运动时，①减少扶正体1上下端面“液击”震动、紊流造成的运动阻力，②收拢液体中的固相成分从外环5内通过，减少或消除其对扶正环壁的磨损。
筋板2的作用是：①导流的需要。②支撑外环5、减少破碎。③增加扶正体1与抽油杆3的锁紧长度，从而增加扶正体1的锁紧力。
见附图5，图5显示的是圆环式扶正器截面积的具体实施例，图中d为抽油杆杆体直径，D为扶正器外环外壁10直径，D1为扶正器外环内壁9直径，D2为扶正器内环4直径，H为筋板2厚度。
如附图5所示，若圆环式扶正器(本发明)适用于Φ19mm(即d＝19)的抽油杆，则：扶正器外环外壁10直径D＝58mm，扶正器外环内壁9直径D1＝50mm，扶正器内环4直径D2＝25mm，筋板2厚度H＝3mm(单位均为mm经计算得出该种扶正器的截面积(包括抽油杆杆体截面)为1319.64mm2。
若圆环式扶正器(本发明)适用于Φ22mm(即d＝22)抽油杆，则：扶正器外环外壁10直径D＝58，扶正器外环内壁9直径D1＝48，扶正器内环4直径D2＝28，筋板2厚度H＝4(单位均为mm)经计算得出该种扶正器的截面积(包括抽油杆杆体截面)为1568.41mm2。
同级圆环式扶正器截面积与叶片式扶正器截面积的比较：
Φ22叶片式扶正器截面积为1562.07mm2，Φ19叶片式扶正器截面积为1332.09mm2
比较结构显示：圆环式扶正器(本发明)横截面积与同级叶片式扶正器横截面积近似。
圆环式扶正器截面积与同级抽油杆接箍截面积的比较：
Φ22mm抽油杆接箍截面直径46mm，经计算其横截面积为1661.06mm2
经过上述计算圆环式扶正器(本发明)截面积为1568.41mm2
Φ19mm抽油杆接箍截面直径41.3mm，经计算其横截面积为：1338.97mm2
经过上述计算圆环式扶正器(本发明)截面积为1319.64mm2
比较结构显示：圆环式扶正(本发明)器横截面积＜同级抽油杆接箍的横截面积
见图6，图7显示的是圆环式扶正器(本发明)的可供磨损部分12的具体实施例。
圆环式扶正器可供磨损体积：
适用抽油杆直径Φ22mm，经过计算及利用绘图软件PRO-E测量得出该部分面积为93.64mm2。
扶正体1磨损至抽油杆接箍11时损失的截面积：
同长度、同截面积圆环式扶正器(本发明)与叶片式扶正器可供磨损体积比较
适用抽油杆直径φ22mm(假设扶正体有效磨损长度为2mm)：
圆环式扶正器(本发明)可供磨损面积为：290.991mm2
叶片式扶正器可供磨损面积为：68.47mm2
故：在长度相同(同为2mm)且截面积相同的情况下：
圆环式扶正器(本发明)的可供磨损体积为：581.98mm3
叶片式扶正器的可供磨损体积为：162.11mm3
计算结果：圆环式扶正器(本发明)的可供磨损体积比叶片式扶正器的可供磨损体积等于3.59
同理：
适用抽油杆直径φ19mm(假设扶正体有效磨损长度为2mm)
圆环式扶正器(本发明)可供磨损面积为：308.13mm2
叶片式扶正器可供磨损面积为：81.05mm2(有效磨损长度为1mm。
故：在长度相同(同为2mm)且截面积相同的情况下，圆环式扶正器(本发明)的可供磨损体积为：616.26mm3
叶片式扶正器的可供磨损体积为：191.90mm3
计算结果显示：圆环式扶正器(本发明)的可供磨损体积比叶片式扶正器的可供磨损体积等于3.21。
图6、图7显示，本发明的可供磨损体积优于叶片式扶正器。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，虽然本发明以较佳的实施例揭示如上，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行各种改动和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种圆环式抽油杆扶正器，包括扶正体，其特征在于，所述的扶正体为环状结构，包含内环、外环和筋板，内环长于外环紧贴抽油杆固接在抽油杆上，外环套在内环外，外环与内环之间设有支撑筋板，该筋板一端与内环的表面固接，另一端与外环的内壁固接，外环为圆环结构，其上下两端是喇叭口形状的端面，所述外环的环壁上设有泄流孔。
2.根据权利要求1所述的圆环式抽油杆扶正器，其特征在于，位于内环与外环上下两端的筋板的露出部分为楔形面。
3.根据权利要求1所述的圆环式抽油杆扶正器，其特征在于，距外环的上、下端2-10厘米处分别设置有泄流孔，泄流孔数为4-8个。
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