CN104563907A - 抽油杆防偏磨装置及其抽油杆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种抽油杆防偏磨装置及其抽油杆，一种抽油杆防偏磨装置，包括：能够设在抽油杆上的转动件，其包括能够固定套设在抽油杆上的纵长延伸的主体以及设在所述主体上的旋转叶片，所述旋转叶片能够在沿所述主体纵长延伸方向流动的液体的作用下产生使所述转动件绕所述主体轴线转动的转动力；两端用于连接抽油杆的转动连接件，其包括用于连接抽油杆的第一连接件以及与所述第一连接件转动连接的第二连接件；所述第二连接件用于连接设有所述转动件的抽油杆。本申请提供的抽油杆仿偏磨装置能够根据工作状况设置在抽油杆的任意位置，进而在降低抽油杆因与油管偏磨而发生断脱的几率的同时不增加油井生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及抽油机井有杆泵举升系统中的采油工具，尤其涉及一种抽油杆防偏磨装置及其抽油杆。
背景技术
在油田开发过程中，随着开发的深入，油井的深度在不断加深。油井有的深达数千米，有的成为斜井或水平井。在进行抽油工作时，抽油杆在油管内进行上下往复运动，抽油杆外壁与油管内部容易接触并产生偏磨，这种偏磨容易损坏油管和抽油杆。油管损坏会发生油管漏失，并且需要更换油管，这样会增加油井资金投入；抽油杆受到偏磨后容易发生断脱，掉入井内，发生生产事故，进而对油田的经济造成较大损失。
目前抽油杆柱防偏磨装置大多采用在抽油杆接箍上安装扶正器。扶正器安装在相邻连接的抽油杆段之间，其外径大于油管接箍的外径，将抽油杆与油管隔开，进而使得抽油杆位于油管的轴线位置。扶正器较抽油杆先与油管接触，进而将原本摩擦抽油杆的力变成摩擦扶正器的力，也可以说通过油管摩擦扶正器保护了抽油杆接箍不受油管摩擦。
现有的扶正器在使用时只能设在相邻两根抽油杆之间，而不能根据工作状况设置在抽油杆的任意位置，进而为了防止抽油杆的杆体某一位置发生偏磨，目前只能通过增加扶正器的数量，以尽量避免抽油杆与油管接触而发生偏磨，这种方法虽然降低了抽油杆因与油管偏磨而发生断脱的几率，但增加了油井生产成本。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本申请提供一种能够根据工作状况设置在抽油杆的任意位置的抽油杆仿偏磨装置，以在降低抽油杆因与油管偏磨而发生断脱的几率的同时不增加油井生产成本。
本申请所提供的一种抽油杆防偏磨装置，包括：
能够设在抽油杆上的转动件，其包括能够固定套设在抽油杆上的纵长延伸的主体以及设在所述主体上的旋转叶片，所述旋转叶片能够在沿所述主体纵长延伸方向流动的液体的作用下产生使所述转动件绕所述主体轴线转动的转动力；
两端用于连接抽油杆的转动连接件，其包括用于连接抽油杆的第一连接件以及与所述第一连接件转动连接的第二连接件；所述第二连接件用于连接设有所述转动件的抽油杆。
优选的，所述第一连接件设有沿所述主体纵长延伸方向将其贯穿的通道，所述第一连接件具有由所述通道连通的第一端及第二端；所述第一端设有用于连接抽油杆的接箍；所述第二连接件的一端由所述第二端伸入所述通道内，所述第二连接件伸入所述通道的部分与所述通道的壁转动连接。
优选的，所述通道内靠近所述第二端处的内径缩小形成第一台阶，所述第二连接件伸入所述通道的部分的部分外壁沿径向扩大形成第二台阶，所述第一台阶与所述第二台阶之间设有滚动件。
优选的，所述第二连接件的伸入所述通道部分的外壁与所述通道的壁之间间隔0.5毫米至1毫米的距离。
优选的，所述接箍远离所述第一连接件的一端设有外螺纹；所述第二连接件的位于所述通道外的一端设有外螺纹。
优选的，所述旋转叶片为沿所述主体纵长延伸方向螺旋延伸。
优选的，所述旋转叶片的数量为多个。
优选的，所述旋转叶片均匀分布于所述主体的周向。
本申请还提供一种抽油杆，包括转动段、非转动段以及如上所述的抽油杆防偏磨装置；所述转动段与所述非转动段通过所述抽油杆防偏磨装置的转动连接件相连接，所述转动连接件的第一连接件连接所述非转动段，所述转动连接件的第二连接件连接所述转动段；所述转动段外固定套设有所述抽油杆防偏磨装置的转动件。
优选的，所述转动段沿其轴向设有多个所述转动件。
通过以上描述，可以看出本申请所提供的抽油杆防偏磨装置通过将所述转动连接件与所述转动件接合，并且，所述转动件可以根据抽油杆的工作状况设置在抽油杆的杆体的任意位置，在需要降低抽油杆因与油管偏磨而发生断脱的几率时，只需要在抽油杆发生偏磨区域增加所述转动件的个数即可，所以使用本申请所提供的抽油杆防偏磨装置能够降低抽油杆因与油管偏磨而发生断脱的几率的同时不增加油井生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式所提供的抽油杆防偏磨装置及其抽油杆抽油示意图；
图2是本申请一个实施例所提供的转动件结构示意图；
图3是本申请一个实施例所提供的转动连接件结构示意图；
图4是本申请一个实施例所提供的转动连接件的滚动件的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，本申请的一种实施方式提供一种抽油杆200防偏磨装置，包括：能够设在抽油杆200上的转动件1，其包括能够固定套设在抽油杆200上的纵长延伸的主体11以及设在所述主体11上的旋转叶片12，所述旋转叶片12能够在沿所述主体11纵长延伸方向流动的液体的作用下产生使所述转动件1绕所述主体11轴线转动的转动力；两端用于连接抽油杆200的转动连接件2，其包括用于连接抽油杆200的第一连接件21以及与所述第一连接件21转动连接的第二连接件22；所述第二连接件22用于连接设有所述转动件1的抽油杆200。
使用时，根据油井的生产资料和抽油杆200实际工作情况得知整个抽油杆200的偏磨比较严重的位置，位于偏磨比较严重区域的抽油杆200的两端分别设置所述转动连接件2，并在所述位于偏磨比较严重区域的抽油杆200的杆体上设置至少一个所述转动件1，进而将整个抽油杆200分为转动段202及非转动段201，所述转动段202即为偏磨较为严重的位置。然后按照图1所示，将已结合本实施方式所提供的抽油杆200防偏磨装置的抽油杆200下入油管100内进行抽油工作。该抽油杆200在抽油过程中，该抽油杆200进行上下往复运动，由于转动段202设有所述转动件1，所述转动件1将所述抽油杆200的杆体与所述油管100隔开，进而在抽油杆200抽油过程中可以有效防止抽油杆200发生偏磨，更加全面的保护抽油杆200。同时，油液在抽油杆200顺着所述油管100轨迹向上流动。所述油液在经过该抽油杆200的转动段202时，油液流经所述转动件1对所述旋转叶片12产生一转动力，该转动力使得所述转动件1围绕所述主体11轴线转动，进而所述转动件1带动所述转动段202的抽油杆200进行旋转，进而使得所述转动件1与所述油管100内壁的滑动摩擦转为滚动摩擦，进而有效降低所述转动件1与所述油管100之间的摩擦，降低油管100内壁对所述抽油杆200防偏磨装置的偏磨作用。
通过以上描述，可以看出本实施方式所提供的抽油杆200防偏磨装置通过将所述转动连接件2与所述转动件1接合，并且，所述转动件1可以根据抽油杆200的工作状况设置在抽油杆200的杆体的任意位置，在需要降低抽油杆200因与油管100偏磨而发生断脱的几率时，只需要在抽油杆200发生偏磨区域增加所述转动件1的个数即可，所以使用本实施方式所提供的抽油杆200防偏磨装置能够降低抽油杆200因与油管100偏磨而发生断脱的几率的同时不增加油井生产成本。
同时，由于所述转动件1在油液流经时会带动所述抽油杆200的所述转动段202一起转动，进而可以有效降低所述转动件1与所述油管100之间的摩擦，使得油管100内壁对所述抽油杆200防偏磨装置的偏磨作用较小，进而整个所述抽油杆200防偏磨装置可以具有较长的使用寿命，并对于油管100的摩擦作用较小，有助于延长油管100的使用寿命，大大延长了检泵周期。进一步的，由于油管100与所述转动件1之间的摩擦力较小，使得所述抽油杆200进行上下往复抽油时的力较小，可以有效降低整个抽油设备的运营成本。
请参考图2，所述转动件1整体为类涡轮结构，所述旋转叶片12设于所述主体11的侧壁上。考虑到所述转动件1在防止所述抽油杆200发生偏磨时其主要作用，同时所述转动件1可以具备一定的柔韧性，以减轻对油管100的摩擦，基于此种考虑，所述转动件1的材料可以以高强度耐磨材料制成，具体的可以采用高分子塑性材料，比如耐磨橡胶。所述转动件1可以设置在抽油杆200杆体的任意位置，进而较好的适应抽油杆200偏磨位置，降低发生抽油杆200偏磨的几率。所述转动件1整个为固定套设在抽油杆200上，在一个具体的实施例中，所述转动件1可以直接浇铸在抽油杆200的杆体外壁上，进而与抽油杆200固定一体，当然，所述转动件1还可以通过特制的磨具磨制在抽油杆200的杆体上，本申请并不以此为限。
所述主体11整体为圆管形，其为所述旋转叶片12提供附着处。所述旋转叶片12可以为沿所述主体11纵长延伸方向螺旋延伸。所述旋转叶片12的数量可以为多个。进一步的，所述旋转叶片12均匀分布于所述主体11的周向。以图2所示为例，所述旋转叶片12的数量为三个且均匀分布在所述主体11的周向，每片所述旋转叶片12均为沿所述主体11纵长延伸方向螺旋延伸，进而在流体经过所述旋转叶片12两侧时，流体对于所述旋转叶片12产生朝向一侧的作用力，该作用力相对于所述主体11的轴线存在一力臂，进而形成旋转力矩，使得所述转动件1绕所述主体11的轴线转动。当然，上述实施方式所提供的方案仅为解释所述转动件1作用及其构成，其仅为所述旋转叶片12在所述主体11上的分布的一部分实施例，本领域技术人员应当得知，所述旋转叶片12与所述主体11的组合方式有多种，本申请并不以此为限。
所述转动连接件2用于将整个抽油杆200的转动段202与非转动段201连接起来并实现转动段202的可旋转。所述转动件1具有相背对的两端，该两端用于连接抽油杆200，即连接所述转动段202与所述非转动段201。该两端分别为所述第一连接件21及所述第二连接件22的一端。所述第一连接件21与所述第二连接件22之间通过转动连接。
请参考图3，在本实施方式的一个实施例中，所述第一连接件21可以设有沿所述主体11纵长延伸方向将其贯穿的通道24。所述通道24的整体可以为圆柱形，其壁上可以设有螺纹。所述第一连接件21具有由所述通道24连通的第一端23及第二端25。所述第一端23设有用于连接抽油杆200的接箍29。所述第二连接件22的一端由所述第二端25伸入所述通道24内。所述第二连接件22伸入所述通道24的部分与所述通道24的壁转动连接。
所述第一端23可以设有内螺纹，进而连接所述接箍29。所述接箍29整体为圆管形结构，其裸露一端也可以为远离所述第一连接件21的一端可以设有外螺纹，以连接其他抽油杆200(非转动段201的抽油杆200)。所述第二连接件22整体为杆体，其相对所述第一连接件21可以在所述转动件1的带动下进行转动。具体的，所述第二连接件22的位于所述通道24外的一端可以设有外螺纹，通过该外螺纹实现与所述转动段202的一端进行连接。
进一步的，所述通道24内靠近所述第二端25处的内径可以缩小形成第一台阶26，所述第二连接件22伸入所述通道24的部分的部分外壁可以沿径向扩大形成第二台阶27，所述第一台阶26与所述第二台阶27之间设有滚动件28。请参考图4，所述滚动件28可以为滚珠，当然也可以为圆柱形滚子，本申请并不以此为限，只要所述滚动件28能够将所述第一台阶26与所述第二台阶27之间形成相对滚动即可。所述第一台阶26与所述第二台阶27均为直径的变化处，所述第一台阶26为所述通道24的内径收缩处，所述第二台阶27为所述第二连接件22的伸入所述通道24部分的外径扩大处，通过所述第一台阶26与所述第二台阶27使得所述第一连接件21的内壁及所述第二连接件22的外壁剖面线均为阶梯形。进一步的，为保证所述第二连接件22的转动顺利，所述第二连接件22的伸入所述通道24部分的外壁与所述通道24的壁之间可以间隔0.5毫米至1毫米的距离。
请继续参考图1，本申请一种实施方式还提供一种抽油杆200，包括转动段202、非转动段201以及如上所述抽油杆200防偏磨装置；所述转动段202与所述非转动段201通过所述抽油杆200防偏磨装置的转动连接件2相连接，所述转动连接件2的第一连接件21连接所述非转动段201，所述转动连接件2的第二连接件22连接所述转动段202；所述转动段202外固定套设有所述抽油杆200防偏磨装置的转动件1。进一步的，所述转动段202沿其轴向设有多个所述转动件1。
整个抽油杆200是由多节抽油杆段进行顺次连接而成，相邻抽油杆段之间通过接箍203实现连接。可以将整个抽油杆200的偏磨较严重区域分离出形成所述转动段202，并通过所述转动件1实现其转动。所述转动段202及所述非转动段201均可能包括多节所述抽油杆段，在所述转动段202及所述非转动段201区域内所述抽油杆段之间依然通过接箍203进行连接，在所述转动段202与所述非转动段201连接时所述转动段202与所述非转动段201通过所述转动连接件2进行连接。所述转动段202内的抽油杆段的杆体任意位置可以设有所述转动件1，转动件1的数量越多，其提供的转动力越大。
使用时，根据油井的生产资料和抽油杆200实际工作情况得知整个抽油杆200的偏磨比较严重的位置，位于偏磨比较严重区域的抽油杆200的两端分别设置所述转动连接件2，并在所述位于偏磨比较严重区域的抽油杆200的杆体上设置至少一个所述转动件1，进而将整个抽油杆200分为转动段202及非转动段201，所述转动段202即为整个抽油杆200偏磨较为严重的位置。然后按照图1所示，将已结合本实施方式所提供的抽油杆200防偏磨装置的抽油杆200下入油管100内进行抽油工作。该抽油杆200在抽油过程中，该抽油杆200进行上下往复运动，由于转动段202设有所述转动件1，所述转动件1将所述抽油杆200的杆体与所述油管100隔开，进而在抽油杆200抽油过程中可以有效防止抽油杆200发生偏磨，更加全面的保护抽油杆200。同时，油液在抽油杆200顺着所述油管100轨迹向上流动。所述油液在经过该抽油杆200的转动段202时，油液流经所述转动件1对所述旋转叶片12产生一转动力，该转动力使得所述转动件1围绕所述主体11轴线转动，进而所述转动件1带动所述转动段202的抽油杆200进行旋转，进而使得所述转动件1与所述油管100内壁的滑动摩擦转为滚动摩擦，进而有效降低所述转动件1与所述油管100之间的摩擦，降低油管100内壁对所述抽油杆200防偏磨装置的偏磨作用。
下面通过本实施方式的一个具体应用实施例来详细讲解本实施方式所提供的抽油杆200原理，但本申请并不以此该实施例所描述内容为限。
首先，可以通过井身轨迹等数据计算抽油杆200在油井中偏磨比较严重的位置，并进一步计算这些位置为第几根抽油杆段的下入位置，本实施例以第50至60根(以在油井最深处的抽油杆段为第1根)抽油杆段为例，在下入整个抽油杆200时，在第49根抽油杆段的上端连接一个所述转动连接件2，通过该转动连接件2所述第49根抽油杆段实现与第50根抽油杆段的连接，第50至60根通过接箍203依次连接，同时，在第50至60根的抽油杆200的杆体上设有5个所述转动件1。在第60根抽油杆段连接第61根抽油杆段时设有一所述转动连接件2，连接完毕后连接其他抽油杆200即可。可以看出整个抽油杆200，第50至60根抽油杆段为所述转动段202，其余为非转动段201，连接完毕后即可进行抽油工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种抽油杆防偏磨装置，其特征在于，包括：
能够设在抽油杆上的转动件，其包括能够固定套设在抽油杆上的纵长延伸的主体以及设在所述主体上的旋转叶片，所述旋转叶片能够在沿所述主体纵长延伸方向流动的液体的作用下产生使所述转动件绕所述主体轴线转动的转动力；
两端用于连接抽油杆的转动连接件，其包括用于连接抽油杆的第一连接件以及与所述第一连接件转动连接的第二连接件；所述第二连接件用于连接设有所述转动件的抽油杆。
2.如权利要求1所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述第一连接件设有沿所述主体纵长延伸方向将其贯穿的通道，所述第一连接件具有由所述通道连通的第一端及第二端；所述第一端设有用于连接抽油杆的接箍；所述第二连接件的一端由所述第二端伸入所述通道内，所述第二连接件伸入所述通道的部分与所述通道的壁转动连接。
3.如权利要求2所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述通道内靠近所述第二端处的内径缩小形成第一台阶，所述第二连接件伸入所述通道的部分的部分外壁沿径向扩大形成第二台阶，所述第一台阶与所述第二台阶之间设有滚动件。
4.如权利要求2所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述第二连接件的伸入所述通道部分的外壁与所述通道的壁之间间隔0.5毫米至1毫米的距离。
5.如权利要求2所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述接箍远离所述第一连接件的一端设有外螺纹；所述第二连接件的位于所述通道外的一端设有外螺纹。
6.如权利要求1至5任意一项所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述旋转叶片为沿所述主体纵长延伸方向螺旋延伸。
7.如权利要求6所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述旋转叶片的数量为多个。
8.如权利要求7所述的抽油杆防偏磨装置，其特征在于：所述旋转叶片均匀分布于所述主体的周向。
9.一种抽油杆，其特征在于：包括转动段、非转动段以及如权利要求1至8任意一项所述的抽油杆防偏磨装置；所述转动段与所述非转动段通过所述抽油杆防偏磨装置的转动连接件相连接，所述转动连接件的第一连接件连接所述非转动段，所述转动连接件的第二连接件连接所述转动段；所述转动段外固定套设有所述抽油杆防偏磨装置的转动件。
10.如权利要求9所述的抽油杆，其特征在于：所述转动段沿其轴向设有多个所述转动件。
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- 2014-12-26 CN CN201410830938.6A patent/CN104563907B/zh active Active
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