CN107939310A - 一种抽油杆防偏磨安全装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抽油杆防偏磨安全装置，所述本体内设有通槽，所述校正块与通槽之间设有空槽，所述扶正块上设有校正滚轮，所述校正滚轮的轮轴安装在扶正块中间，所述轮轴的两端设有限位槽，所述轮轴安装在限位槽内并可以在限位槽内滑动，所述轮轴上还设有支架，所述支架与通槽之间设有校正弹簧。本装置在原有的扶正块上设置了可伸缩的校正滚轮，校正滚轮的轮轴通过限位槽安装在扶正块内，这样轮轴便可在限位槽内移动，而轮轴通过支架与校正弹簧相连，该弹簧可以既可以限定轮轴的移动，又再回复力的作用下起到校正位置的作用，使得防偏磨装置的校位更加准确，耐腐蚀性增强，有效的避免了抽油杆与油管接触，起到防偏磨的作用。
Description
技术领域
本发明涉及油田有杆泵采油系统中，预防油管、抽油杆偏磨的相关组件，具体设计是一种抽油杆防偏磨安全装置。
背景技术
随着油田开采程度的不断提高，油井射开层位逐渐增多，生产层位也有厚油层转向薄油层，由于层与层之间的渗透性、均质程度等不同，必须采用分层管柱分层生产，这样不可避免要采用封隔器卡封，而且往往是多级封隔器，在座封载荷影响下，井下尤其是泵上管柱受压弯曲，泵筒的垂直度超标，造成柱塞与泵筒之间、油管与抽油杆之间偏磨，而且座封载荷越大，偏磨越严重，泵漏失量增加，抽油杆断脱、油管穿孔漏失增多。
在开采过程中，受抽油杆接箍活塞效应及油管摩擦的影响，抽油杆下行中性点上移，杆管偏磨的范围增加；还有就是地层产出液腐蚀性强，都可能导致杆管偏磨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽油杆防偏磨安全装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抽油杆防偏磨安全装置，包括本体、上接头、下接头、扶正块和导流槽，所述的本体为柱形凸凹状结构，本体上、下部设有连接抽油杆柱的上接头和下接头，沿本体外周对称设有四组扶正块，相邻两组扶正块之间开有上下贯通的弧形导流槽，所述本体内设有通槽，所述校正块与通槽之间设有空槽，所述扶正块上设有校正滚轮，所述校正滚轮的轮轴安装在扶正块中间，所述轮轴的两端设有限位槽，所述轮轴安装在限位槽内并可以在限位槽内滑动，所述轮轴上还设有支架，所述支架与通槽之间设有校正弹簧。通过支架与校正弹簧的相互作用，推动轮轴在限位槽内移动，这样便可实现校正滚轮在径向进行移动，来调整抽油杆的位置，起到防偏磨的作用。
进一步的，所述扶正块上还设有至少一个安装槽，所述安装槽内设有辅助滚轮，所述辅助滚轮固定在安装槽内。辅助滚轮主要是在校正弹簧回复力不够，或者校正滚轮失效的情况下，起到校正的防偏的重要，在一定程度上增加了该装置的使用寿命。
进一步的，所述辅助滚轮设在校正滚轮的上下两侧，两侧设置主要用于保持平衡。
进一步的，所述校正滚轮和辅助滚轮的表面为弧面。
进一步的，所述校正滚轮和辅助滚轮表面材料为非金属聚氨酯树脂型耐磨材料，外端面喷涂耐磨涂层。
进一步的，所述限位槽设在扶正块内，所述轮轴的两端设有限位块，所述限位块安装在限位槽内，所述限位块通过销钉固定在轮轴两端。
进一步的，所述支架和校正弹簧均设在空槽内，所述空槽的高度小于扶正块的高度，这样限定了支架以及校正弹簧轴向的移动，起到加固作用。
进一步的，所述支架的尾端设有套管，所述套管套在轮轴的两端。
所述抽油杆包括以下重量份配比的原料：赤铁矿110-125份、生铁45-50份、中碳铬铁10-12份、铝铁矿8-9份、锌粉5-11份、铜粉5-11份、钒铅矿1-2份、铬块1-1.5份、二氧化硅8-12份、镍1-2份、钼1-2份、二氧化锰1-2份，氟磷灰石0.5-1份、环氧树脂3-5份、不饱和聚酯树脂3-7份、聚乙烯醇1-5份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种抽油杆的制造方法，包括以下步骤：
（1）取赤铁矿110-125份、生铁45-50份、中碳铬铁10-12份、铝铁矿8-9份、锌粉5-11份、铜粉5-11份、钒铅矿1-2份、铬块1-1.5份，加入到真空中频感应炉内，加热至1200℃，至原料完全熔化；
（2）取二氧化硅8-12份、镍1-2份、钼1-2份、二氧化锰1-2份，氟磷灰石0.5-1份，送入球磨机进行球磨，球磨机设定转速230r/min，球磨时间设定为15min，制得混合粉料，备用；
（3）将步骤1）所得混合物和步骤2）所得粉末混合投入搅拌机内进行搅拌，搅拌时间设定为8min，混合均匀；
（4）将步骤3）制作得到的混合物，加入到真空中频感应炉的温度加热至2000℃，加热时间为30分钟，保温17min，制得浇注液；
（5）将步骤4）制得的浇注液，通过浇口向砂型磨具中浇注，冷却凝固，降至室温，制得抽油杆毛坯件；
（6）将步骤5）制得的滤板毛坯件，进行打磨、抛光后，涂刷环氧树脂3-5份、不饱和聚酯树脂3-7份、聚乙烯醇1-5份的混合液，晾干即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本装置在原有的扶正块上设置了可伸缩的校正滚轮，校正滚轮的轮轴通过限位槽安装在扶正块内，这样轮轴便可在限位槽内移动，而轮轴通过支架与校正弹簧相连，该弹簧可以既可以限定轮轴的移动，又再回复力的作用下起到校正位置的作用，使得防偏磨装置的校位更加准确，耐腐蚀性增强，有效的避免了抽油杆与油管接触，起到防偏磨的作用。且本发明使用特制的抽油杆，其耐腐蚀性更强；有效减缓地层产出液腐蚀导致杆管偏磨。
附图说明
图1是一种抽油杆防偏磨安全装置的整体布局示意图；
图2是扶正块的俯剖图；
图3是扶正块的俯视图；
图4是校正滚轮连接结构示意图。
附图标记：
1-本体，2-上接头，3-下接头，4-扶正块，41-校正滚轮，411-轮轴，412-支架，413-限位槽，414-校正弹簧，42-辅助滚轮，5-导流槽，6-抽油杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明提供的一种抽油杆6防偏磨安全装置，包括本体1、上接头2、下接头3、扶正块4和导流槽5，所述的本体1为柱形凸凹状结构，本体1上、下部设有连接抽油杆6柱的上接头2和下接头3，沿本体1外周对称设有四组扶正块4，相邻两组扶正块4之间开有上下贯通的弧形导流槽5，所述本体1内设有通槽，所述校正块与通槽之间设有空槽，所述扶正块4上设有校正滚轮41，所述校正滚轮41的轮轴411安装在扶正块4中间，所述轮轴411的两端设有限位槽413，所述轮轴411安装在限位槽413内并可以在限位槽413内滑动，所述轮轴411上还设有支架412，所述支架412与通槽之间设有校正弹簧414。
进一步的，所述扶正块4上还设有至少一个安装槽，所述安装槽内设有辅助滚轮42，所述辅助滚轮42固定在安装槽内。
进一步的，所述辅助滚轮42设在校正滚轮41的上下两侧。
进一步的，所述校正滚轮41和辅助滚轮42的表面为弧面。
进一步的，所述校正滚轮41和辅助滚轮42表面材料为非金属聚氨酯树脂型耐磨材料，外端面喷涂耐磨涂层，材质为耐磨型特氟龙。特氟龙为已知材料，其全称是聚四氟乙烯，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。
进一步的，所述限位槽413设在扶正块4内，所述轮轴411的两端设有限位块，所述限位块安装在限位槽413内，所述限位块通过销钉固定在轮轴411两端。
进一步的，所述支架412和校正弹簧414均设在空槽内，所述空槽的高度小于扶正块4的高度。
进一步的，所述支架412的尾端设有套管，所述套管套在轮轴411的两端。
所述抽油杆包括以下重量份配比的原料：赤铁矿110份、生铁45份、中碳铬铁10份、铝铁矿8份、锌粉5份、铜粉5份、钒铅矿1份、铬块1份、二氧化硅8份、镍1份、钼1份、二氧化锰1份，氟磷灰石0.5份、环氧树脂3份、不饱和聚酯树脂3份、聚乙烯醇1份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种抽油杆的制造方法，包括以下步骤：
（1）取赤铁矿110份、生铁45份、中碳铬铁10份、铝铁矿8份、锌粉5份、铜粉5份、钒铅矿1份、铬块1份，加入到真空中频感应炉内，加热至1200℃，至原料完全熔化；
（2）取二氧化硅8份、镍1份、钼1份、二氧化锰1份，氟磷灰石0.5份，送入球磨机进行球磨，球磨机设定转速230r/min，球磨时间设定为15min，制得混合粉料，备用；
（3）将步骤1）所得混合物和步骤2）所得粉末混合投入搅拌机内进行搅拌，搅拌时间设定为8min，混合均匀；
（4）将步骤3）制作得到的混合物，加入到真空中频感应炉的温度加热至2000℃，加热时间为30分钟，保温17min，制得浇注液；
（5）将步骤4）制得的浇注液，通过浇口向砂型磨具中浇注，冷却凝固，降至室温，制得抽油杆毛坯件；
（6）将步骤5）制得的滤板毛坯件，进行打磨、抛光后，涂刷环氧树脂3份、不饱和聚酯树脂3份、聚乙烯醇1份的混合液，晾干即可。
工作原理：在抽油杆6上下移动过程中，如果抽油杆6发生偏移，便会挤压偏移方向的校正滚轮41在限位槽413内，向内移动，压缩校正弹簧414，被压缩的校正弹簧414在回复力的作用下，会立即反向推动轮轴411和校正滚轮41，使得抽油杆6立刻扶正，防止抽油杆6与油管摩擦，影响寿命。
实施例2
请参阅图1-4，本发明提供的一种抽油杆6防偏磨安全装置，包括本体1、上接头2、下接头3、扶正块4和导流槽5，所述的本体1为柱形凸凹状结构，本体1上、下部设有连接抽油杆6柱的上接头2和下接头3，沿本体1外周对称设有四组扶正块4，相邻两组扶正块4之间开有上下贯通的弧形导流槽5，所述本体1内设有通槽，所述校正块与通槽之间设有空槽，所述扶正块4上设有校正滚轮41，所述校正滚轮41的轮轴411安装在扶正块4中间，所述轮轴411的两端设有限位槽413，所述轮轴411安装在限位槽413内并可以在限位槽413内滑动，所述轮轴411上还设有支架412，所述支架412与通槽之间设有校正弹簧414。
进一步的，所述扶正块4上还设有至少一个安装槽，所述安装槽内设有辅助滚轮42，所述辅助滚轮42固定在安装槽内。
进一步的，所述辅助滚轮42设在校正滚轮41的上下两侧。
进一步的，所述校正滚轮41和辅助滚轮42的表面为弧面。
进一步的，所述校正滚轮41和辅助滚轮42表面材料为非金属聚氨酯树脂型耐磨材料，外端面喷涂耐磨涂层，材质为耐磨型特氟龙。特氟龙为已知材料，其全称是聚四氟乙烯，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。
进一步的，所述限位槽413设在扶正块4内，所述轮轴411的两端设有限位块，所述限位块安装在限位槽413内，所述限位块通过销钉固定在轮轴411两端。
进一步的，所述支架412和校正弹簧414均设在空槽内，所述空槽的高度小于扶正块4的高度。
进一步的，所述支架412的尾端设有套管，所述套管套在轮轴411的两端。
所述抽油杆包括以下重量份配比的原料：赤铁矿25份、生铁50份、中碳铬铁12份、铝铁矿9份、锌粉11份、铜粉11份、钒铅矿2份、铬块1.5份、二氧化硅12份、镍2份、钼2份、二氧化锰2份，氟磷灰石1份、环氧树脂5份、不饱和聚酯树脂7份、聚乙烯醇5份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种抽油杆的制造方法，包括以下步骤：
（1）取赤铁矿25份、生铁50份、中碳铬铁12份、铝铁矿9份、锌粉11份、铜粉11份、钒铅矿2份、铬块1.5份，加入到真空中频感应炉内，加热至1200℃，至原料完全熔化；
（2）取氧化硅12份、镍2份、钼2份、二氧化锰2份，氟磷灰石1份，送入球磨机进行球磨，球磨机设定转速230r/min，球磨时间设定为15min，制得混合粉料，备用；
（3）将步骤1）所得混合物和步骤2）所得粉末混合投入搅拌机内进行搅拌，搅拌时间设定为8min，混合均匀；
（4）将步骤3）制作得到的混合物，加入到真空中频感应炉的温度加热至2000℃，加热时间为30分钟，保温17min，制得浇注液；
（5）将步骤4）制得的浇注液，通过浇口向砂型磨具中浇注，冷却凝固，降至室温，制得抽油杆毛坯件；
（6）将步骤5）制得的滤板毛坯件，进行打磨、抛光后，涂刷环氧树脂5份、不饱和聚酯树脂7份、聚乙烯醇5份的混合液，晾干即可。
工作原理：在抽油杆6上下移动过程中，如果抽油杆6发生偏移，便会挤压偏移方向的校正滚轮41在限位槽413内，向内移动，压缩校正弹簧414，被压缩的校正弹簧414在回复力的作用下，会立即反向推动轮轴411和校正滚轮41，使得抽油杆6立刻扶正，防止抽油杆6与油管摩擦，影响寿命。
实验例
实验对象：采用普通的抽油杆作为对照组一，采用特制的抽油杆作为对照组二，本申请的抽油杆作为实验组。
实验要求：其中三组抽油杆的形状、厚度、体积大小皆一致，分别通过耐腐蚀性测试和球压测试，并得到以下数据。
具体结果如下表所示：
结合上表，对比三组不同的实验对象在三种不同的实验方法下所得的数据，本发明的抽油杆的耐腐蚀性以及硬度皆优于两组对照组。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种抽油杆防偏磨安全装置，包括本体（1）、上接头（2）、下接头（3）、扶正块（4）和导流槽（5），所述的本体（1）为柱形凸凹状结构，本体（1）上、下部设有连接抽油杆（6）的上接头（2）和下接头（3），沿本体（1）外周对称设有四组扶正块（4），相邻两组扶正块（4）之间开有上下贯通的弧形导流槽（5），其特征在于：所述本体（1）内设有通槽，所述校正块与通槽之间设有空槽，所述扶正块（4）上设有校正滚轮（41），所述校正滚轮（41）的轮轴（411）安装在扶正块（4）中间，所述轮轴（411）的两端设有限位槽（413），所述轮轴（411）安装在限位槽（413）内并可以在限位槽（413）内滑动，所述轮轴（411）上还设有支架（412），所述支架（412）与通槽之间设有校正弹簧（414）。
2.根据权利要求1所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述扶正块（4）上还设有至少一个安装槽，所述安装槽内设有辅助滚轮（42），所述辅助滚轮（42）固定在安装槽内。
3.根据权利要求2所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述辅助滚轮（42）设在校正滚轮（41）的上下两侧。
4.根据权利要求3所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述校正滚轮（41）和辅助滚轮（42）的表面为弧面。
5.根据权利要求4所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述校正滚轮（41）和辅助滚轮（42）表面材料为非金属聚氨酯树脂型耐磨材料，外端面喷涂耐磨涂层。
6.根据权利要求1所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述限位槽（413）设在扶正块（4）内，所述轮轴（411）的两端设有限位块，所述限位块安装在限位槽（413）内，所述限位块通过销钉固定在轮轴（411）两端。
7.根据权利要求1所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述支架（412）和校正弹簧（414）均设在空槽内，所述空槽的高度小于扶正块（4）的高度。
8.根据权利要求1所述的一种抽油杆防偏磨安全装置，其特征在于：所述支架（412）的尾端设有套管，所述套管套在轮轴（411）的两端。
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