CN105909198A - 一种抽汲用安全拔脱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抽汲用安全拔脱装置，包括上接头和工作筒，所述工作筒上端设有限位台，上接头中部设有限位凸台，与工作筒限位台配合坐在工作筒上，所述工作筒内设有中心管，中心管的上端与上接头的下端螺纹连接。本发明能满足在抽汲过程中经常起出抽子进行检查并进行更换的要求；采用了楔块式自锁机构，解决了采用钢球锁定，腐蚀后锁定功能失效，承压能力降低的问题，而且避免了当液面深度仪显示出现误差或钢丝绳抽汲记号判断出现失误而导致加重杆上行时碰撞防喷盒，造成钢丝绳断裂的问题。
Description
技术领域
本发明属于油气田抽汲排液技术领域，具体涉及一种抽汲用安全拔脱装置。
背景技术
抽汲排液是低压油气井试油气工作的重要环节。抽汲过程中把安全拔脱装置安装在采油树的清蜡阀门上，和防喷盒配合使用，解决了检查更换抽子不方便，以及操作失误造成加重杆碰撞防喷盒而导致钢丝绳断裂的问题。
长庆油田井下作业公司在2009年申请的“油气井安全密闭抽汲拔脱装置”，其专利号为ZL200820228292.4。其主要结构为锁位接头和密封头之间通过钢珠实现锁定，上提抽子时加重杆推动密封头上移，钢球进入密封头侧壁上的孔眼中，密封头和锁位接头自动分离。通过在现场的使用，该装置主要存在两个问题：钢球受井液腐蚀，锁定功能失效，承压能力降低；锁位接头和密封头之间的间隙增大，密封性能差，井液漏失，造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是解决抽汲过程中环境污染、因操作不当引起钢丝绳断裂、锁定功能失效等问题。
为此，本发明提供了一种抽汲用安全拔脱装置，包括上接头和工作筒，所述工作筒上端设有限位台，上接头中部设有限位凸台，与工作筒限位台配合坐在工作筒上，所述工作筒内设有中心管，中心管的上端与上接头的下端螺纹连接；
所述中心管的中部周向均匀设有多个矩形孔，所述工作筒内设有滑块，所述滑块为上大下小的楔形块，该滑块与工作筒内壁相接一面为圆弧面，该圆弧面弧度与工作筒内腔的弧度相同，所述矩形孔的下边缘设有圆柱凸台，该圆柱凸台设有滑槽，滑槽底部为平面，滑槽底部平面与中心线之间的夹角小于摩擦角，所述滑块上设有凸块，该凸块穿过矩形孔后与设于中心管内的推杆连接，所述滑块上锥面与圆柱凸台滑槽配合形成摩擦自锁机构；
所述中心管的下端螺纹连接有挡环，所述推杆下端外部固定有凸肩，所述中心管外设有弹簧和弹簧座，所述弹簧座设于矩形孔上方，所述弹簧上端固定在上接头上，下端坐在弹簧座上。
所述上接头和工作筒之间从上至下设有V形密封圈和压环，所述压环与上接头螺纹连接后压紧V形密封圈。
所述滑块圆弧面上设有上下两个槽，上槽内安装有封闭的金属环，下槽内安装一个有弹性的橡胶圈。
所述工作筒上端为喇叭口，下端为锥形缩颈状，缩颈段外端有设有螺纹。
所述中心管内下端设有限位台，该限位台设于推杆凸肩上部。
所述滑块圆弧面和工作筒内壁上均有锯齿形牙齿，两组锯齿形牙齿配合使用。
所述矩形孔有三个。
所述弹簧座为一个圆环，安装在中心管上，与中心管间隙配合，外径大于弹簧大径。
本发明的有益效果是：
（1）能满足在抽汲过程中经常起出抽子进行检查并进行更换的要求；
（2）避免了当液面深度仪显示出现误差或钢丝绳抽汲记号判断出现失误而导致加重杆上行时碰撞防喷盒，造成钢丝绳断裂的问题；
（3）该装置有一定的密封性能，在抽汲过程中能防止井液喷溅，污染环境；
（4）由于采用了楔块式自锁机构，使其具有较高的承压能力。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、上接头；2、V形密封圈；3、压环；4、弹簧；5、中心管；6、弹簧座；7、金属环；8、橡胶圈；9、滑块；10、推杆；11、挡环；12、工作筒；13、矩形孔；14、凸肩。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种抽汲用安全拔脱装置，包括上接头1和工作筒12，所述工作筒12上端设有限位台，上接头1中部设有限位凸台，与工作筒12限位台配合坐在工作筒12上，所述工作筒12内设有中心管5，中心管5的上端与上接头1的下端螺纹连接；
所述中心管5的中部周向均匀设有多个矩形孔13，所述工作筒12内设有滑块9，所述滑块9为上大下小的楔形块，该滑块9与工作筒12内壁相接一面为圆弧面，该圆弧面弧度与工作筒12内腔的弧度相同，所述矩形孔13的下边缘设有圆柱凸台，该圆柱凸台设有滑槽，滑槽底部为平面，滑槽底部平面与中心线之间的夹角小于摩擦角，所述滑块9上设有凸块，该凸块穿过矩形孔13后与设于中心管5内的推杆10连接，所述滑块9上锥面与圆柱凸台滑槽配合形成摩擦自锁机构；
所述中心管5的下端螺纹连接有挡环11，所述推杆10下端外部固定有凸肩14，所述中心管5外设有弹簧4和弹簧座6，所述弹簧座6设于矩形孔13上方，所述弹簧4上端固定在上接头1上，下端坐在弹簧座6上。
本发明原理：上接头1中部设有限位凸台，起到限定内部结构安装位置的作用；中心管5中间部位有与滑块9配合的矩形孔13，矩形孔13的下边缘为圆柱凸台，圆柱凸台有滑槽，滑槽底部为平面，滑槽底部平面与中心线之间的夹角小于摩擦角，滑块9上的凸块安装在中心管5上的矩形孔13内，可使滑块9沿着中心管5上下移动，下端的锥面与滑槽面配合形成摩擦自锁机构；弹簧4起到限制滑块9位移的作用，当中心管5下端受到向上的作用力向上移动，从而推动滑块9向上移动，滑块9在中心管5及弹簧4共同的作用下紧密地贴合在工作筒12内壁上；推杆10用于解锁，挡环11防止推杆10掉落。
本实施例抽汲用安全拔脱装置的工作过程，参阅图1。
抽汲过程中把安全拔脱装置安装在采油树的清蜡阀门上，和防喷盒配合使用，上接头1的上端为油管螺纹，与防喷盒连接。在正常抽汲过程中，中心管5矩形孔13上滑槽和滑块9形成摩擦自锁机构，滑块9由于中心管5的挤压而紧密地贴合在工作筒12内壁上，井内压力越高，则滑块9和工作筒12贴合地越紧密，从而保证了该装置较高的承压能力，在抽吸排液装置的作用下完成抽汲。
当需要更换抽子胶皮时，或因误操作造成抽汲工具最顶端的机械绳帽撞击到推杆10时，在冲击力的作用下推杆10推动滑块9上移，完成解锁动作，使滑块9和工作筒12分离，工作筒12的内部结构以及上部防喷盒等工具被顺势提起，避免了冲击力过大使钢丝绳断裂，造成抽汲工具落井的事故。
当需要再次对接时，将所有内部结构调整合适，下放工具，在加重杆及防喷盒自重的作用下，中心管5进入工作筒12内，继续下放工具，等上接头1座到工作筒12上时工具安装到位，在井内压力的作用下完成锁定动作，便可继续进行抽汲作业。
本发明能满足在抽汲过程中经常起出抽子进行检查并进行更换的要求；采用了楔块式自锁机构，解决了采用钢球锁定，腐蚀后锁定功能失效，承压能力降低的问题，而且避免了当液面深度仪显示出现误差或钢丝绳抽汲记号判断出现失误而导致加重杆上行时碰撞防喷盒，造成钢丝绳断裂的问题。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的抽汲用安全拔脱装置，所述上接头1和工作筒12之间从上至下设有V形密封圈2和压环3，所述压环3与上接头1螺纹连接后压紧V形密封圈2。V形密封圈2的个数可根据需求增加，用于上接头1和工作筒12之间的密封。
所述滑块9圆弧面上设有上下两个槽，上槽内安装有封闭的金属环7，下槽内安装一个有弹性的橡胶圈8。其中，金属环7作用是把滑块9束缚在中心管5上，防止工具起出工作筒12后滑块9掉落，橡胶圈8作用是自锁机构解锁之后，使滑块9紧贴着中心管5。
所述工作筒12上端为喇叭口，下端为锥形缩颈状，缩颈段外端有设有螺纹。喇叭口有两个作用，一方面是起导向作用，在下入抽子时使抽子能顺利进入工作筒12内；另一方面起限位作用，与上接头1配合，起到限定内部结构安装位置的作用。
所述中心管5内下端设有限位台，该限位台设于推杆10凸肩14上部。作用是限制推杆10的移动距离。
所述滑块9圆弧面和工作筒12内壁上均有锯齿形牙齿，两组锯齿形牙齿配合使用。作用是使滑块9和工作筒12紧密地咬合。
所述矩形孔13有三个。所述弹簧座6为一个圆环，安装在中心管5上，与中心管5间隙配合，外径大于弹簧4大径。
在正常抽汲过程中，滑槽和滑块9形成摩擦自锁机构，滑块9由于中心管5的挤压而紧密地咬合在工作筒12内壁上，井内压力越高，则滑块9和工作筒12咬合地越紧密，从而保证了该装置较高的承压能力，在抽吸排液装置的作用下完成抽汲。
本实施例提供的汲用安全拔脱装置，密封性能好，克服了现有技术中锁位接头和密封头之间的间隙增大，密封性能差，抽汲过程中井液漏失井液喷溅，造成环境污染的问题。
综上所述，本发明有现有技术相比，具有以下优点：
（1）能满足在抽汲过程中经常起出抽子进行检查并进行更换的要求；
（2）避免了当液面深度仪显示出现误差或钢丝绳抽汲记号判断出现失误而导致加重杆上行时碰撞防喷盒，造成钢丝绳断裂的问题；
（3）该装置有一定的密封性能，在抽汲过程中能防止井液喷溅，污染环境；
（4）由于采用了楔块式自锁机构，使其具有较高的承压能力。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抽汲用安全拔脱装置，包括上接头（1）和工作筒（12），其特征在于：所述工作筒（12）上端设有限位台，上接头（1）中部设有限位凸台，与工作筒（12）限位台配合坐在工作筒（12）上，所述工作筒（12）内设有中心管（5），中心管（5）的上端与上接头（1）的下端螺纹连接；
所述中心管（5）的中部周向均匀设有多个矩形孔（13），所述工作筒（12）内设有滑块（9），所述滑块（9）为上大下小的楔形块，该滑块（9）与工作筒（12）内壁相接一面为圆弧面，该圆弧面弧度与工作筒（12）内腔的弧度相同，所述矩形孔（13）的下边缘设有圆柱凸台，该圆柱凸台设有滑槽，滑槽底部为平面，滑槽底部平面与中心线之间的夹角小于摩擦角，所述滑块（9）上设有凸块，该凸块穿过矩形孔（13）后与设于中心管（5）内的推杆（10）连接，所述滑块（9）上锥面与圆柱凸台滑槽配合形成摩擦自锁机构；
所述中心管（5）的下端螺纹连接有挡环（11），所述推杆（10）下端外部固定有凸肩（14），所述中心管（5）外设有弹簧（4）和弹簧座（6），所述弹簧座（6）设于矩形孔（13）上方，所述弹簧（4）上端固定在上接头（1）上，下端坐在弹簧座（6）上。
2. 根据权利要求1所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于：所述上接头（1）和工作筒（12）之间从上至下设有V形密封圈（2）和压环（3），所述压环（3）与上接头（1）螺纹连接后压紧V形密封圈（2）。
3.根据权利要求1所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于：所述滑块（9）圆弧面上设有上下两个槽，上槽内安装有封闭的金属环（7），下槽内安装一个有弹性的橡胶圈（8）。
4.根据权利要求1所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于：所述工作筒（12）上端为喇叭口，下端为锥形缩颈状，缩颈段外端有设有螺纹。
5.根据权利要求1所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于：所述中心管（5）内下端设有限位台，该限位台设于推杆（10）凸肩（14）上部。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于: 所述滑块（9）圆弧面和工作筒（12）内壁上均有锯齿形牙齿，两组锯齿形牙齿配合使用。
7.根据权利要求1-5任一项所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于: 所述矩形孔（13）有三个。
8.根据权利要求1-5任一项所述的抽汲用安全拔脱装置，其特征在于: 所述弹簧座（6）为一个圆环，安装在中心管（5）上，与中心管（5）间隙配合，外径大于弹簧（4）大径。
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