CN108194039B - 防油杆坠井装置 - Google Patents

Abstract

防油杆坠井装置，属于游梁式抽油机的专用辅具，本装置包括井口装置的抽油管和抽油机的抽油杆，抽油杆上套有卡块，卡块与抽油杆固连，卡块的外径尺寸大于抽油管管口的口径，卡块由两个半体组成，两个半体之间设有间隙，两个半体的相对面上设有与抽油杆表面贴合的半圆形凹槽，两半体的侧翼通过若干个螺栓组合件固连一体，所述的凹槽其内表面设有多道环形的螺纹牙，各螺纹牙按正、反向交错布置的顺序依次排列；当抽油杆从驴头上脱落时，本装置能防止抽油杆坠入进口装置下方的油井内，避免油井报废事故的发生。

Description

防油杆坠井装置

技术领域

本发明涉及游梁式抽油机的专用辅具，具体是一种防油杆坠井装置。

背景技术

游梁式抽油机中抽油杆的顶端通过悬绳器栓固在驴头上，驴头随游梁上下摆动，带动抽油杆在井口装置内做上下往复运动，抽油杆是抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用，在抽油机长期往复的运行的过程中，由于悬绳器部件老化疲劳等因素的影响，偶发抽油杆从驴头上脱落的事故，脱落后的抽油杆靠自重坠入井口装置下方的油井内，由于油井口窄井深，不太可能从油井内打捞出脱落的抽油杆，所以，抽油杆坠井将导致油井报废，造成严重的经济损失。

发明内容

本发明的目的是：提供一种防油杆坠井装置，当抽油杆从驴头上脱落时，能防止抽油杆坠入进口装置下方的油井内，避免油井报废事故的发生。

本发明的技术方案一是：防油杆坠井装置，包括井口装置的抽油管(14)和抽油机(1)的抽油杆(10)，其特征在于：抽油杆上套有卡块(9)，卡块与抽油杆固连，卡块的外径尺寸大于抽油管管口的口径。

所述的抽油管是指井口装置中抽油三通(四通)的上端管或抽油杆密封器顶部的入口管。

基于技术方案一的结构，本发明的技术方案二是：卡块由多个环形阵列的半体(15)组合连接构成，相邻半体之间设有间隙。

基于技术方案一的结构，本发明的技术方案三是：卡块由两个半体(15)组成，两个半体之间设有间隙，两个半体的相对面上设有与抽油杆表面贴合的半圆形凹槽(16)，两半体的侧翼通过若干个螺栓组合件(17)固连一体。

基于技术方案三的结构，本发明的技术方案四是：所述的凹槽其内表面为粗糙面或花纹面。

基于技术方案三的结构，本发明的技术方案五是：所述的凹槽其内表面设有多道环形的螺纹牙(18)，各螺纹牙按正、反向交错布置的顺序依次排列。

基于技术方案二或三的结构，本发明的技术方案六是：各半体的底部固连有缓冲胶墩(19)，各缓冲胶墩的上端与对应的半体固连，各缓冲胶墩的相对面与抽油杆表面贴合，各缓冲胶墩的下部构成一个锥形体，该锥形体的上端直径大于抽油管管口的口径、下端直径小于抽油管管口的口径。

基于技术方案一的结构，本发明的技术方案七是：抽油管的上方设有缓冲板(28)，缓冲板上设有与抽油管管口相对的让位孔(30)，让位孔的孔径大于抽油管管口的口径、小于卡块的外廓尺寸，抽油管管口上固连有法兰盘(25)，法兰盘上沿周向设有多个通孔(24)，各通孔中置有活动的顶杆(27)，各顶杆的顶端与缓冲板固连，各顶杆的杆体上活动套有弹力件，各弹力件的一端与缓冲板的下表面活动压接，各弹力件的另一端与法兰盘的上表面活动压接，所述的弹力件是弹簧(26)或橡胶套(22)。

基于技术方案七的结构，本发明的技术方案八是：缓冲板的上表面设有橡胶垫层(29)。

基于技术方案一的结构，本发明的技术方案九是：卡块上固装有接线插头(8)，抽油机的驴头(4)上装有发信机(5)，接线插头的电输入插接端通过第一电线(2)与抽油机中电源(13)的电输出端电连接，接线插头的电输出插接端通过第二电线(6)与发信机的电输入端电连接，发信机的信号输出端通过信号线(3)与抽油机控制器(12)的信号输入端连接。

基于技术方案一的结构，本发明的技术方案十是：抽油管上装有行程开关(23)，行程开关的信号输出端通过信号线与抽油机控制器的信号输入端连接，行程开关的触头(21)位于抽油管管口的上方，行程开关的触头与卡块的底面相对或卡块上设有与行程开关动触头相对的突出部(20)。

本发明的优点是：当抽油杆从驴头上脱落后，固定在抽油杆上的卡块外径大于抽油管的口径，能防止抽油杆坠入进口装置下方的油井内，避免油井报废事故的发生。卡块由两个或多个半体构成，易于安装调配，半体间的缝隙能使半体更可靠的箍抱在抽油杆上。粗糙面或花纹面能使增加卡块与抽油杆之间的结合力(咬合力)。正反交错布置的螺纹牙能进一步增加卡块的咬合力，提高锁固强度。缓冲胶墩和缓冲板能降低卡块与抽油管之间的撞击力，保护设备。各缓冲胶墩的下部构成的锥形体，在抽油杆坠落后，其下端先挤入抽油管的管口内，起到定位缓冲的作用，同时该锥形体的外圆面受到挤压变形还可增加其与抽油杆之间抱合力，锁固抽油杆。发信机和行程开关能检测抽油杆的状态：当抽油杆脱落后，第一电线和第二电线与接线插头分离，发信机断电后不工作，控制器接收不到发信机定时发送的信号，立即启动刹车停机程序并远程报警；当抽油杆脱落后，卡块随抽油杆坠落触碰到行程开关的触点，行程开关给控制器一个电信号，控制器立即启动刹车停机程序并远程报警；增加发信机和行程开关可避免抽油机空转，及时止损。

附图说明

图1是本发明防油杆坠井装置的结构示意图。

图2是本发明防油杆坠井装置中卡块的结构示意图。

图3是本发明防油杆坠井装置中卡块的另一种结构示意图。

图4是本发明防油杆坠井装置中卡块上凹槽内表面的结构示意图。

图5是本发明防油杆坠井装置中卡块的剖面结构示意图。

图6是本发明防油杆坠井装置中带缓冲胶墩的卡块结构示意图。

图7是本发明防油杆坠井装置中缓冲胶墩的仰视结构示意图。

图8是本发明防油杆坠井装置中缓冲胶墩的工作原理示意图。

图9是本发明防油杆坠井装置的另一种结构示意图。

图10是本发明防油杆坠井装置中油杆脱落监测器的结构框图。

图中1抽油机、2第一电线、3信号线、4驴头、5发信机、6第二电线、7悬绳器、8接线插头、9卡块、10抽油杆、11集线管、12控制器、13电源、14抽油管、15半体、16半圆形凹槽、17螺栓组合件、18螺纹牙、19缓冲胶墩、20突出部、21触头、22橡胶套、23行程开关、24通孔、25法兰盘、26弹簧、27顶杆、28缓冲板、29橡胶垫层、30让位孔。

具体实施例

防油杆坠井装置，如图1所示，包括井口装置的抽油管14和抽油机1的抽油杆10，抽油杆上套有卡块9，卡块与抽油杆固连，卡块的外径尺寸大于抽油管管口的口径。所述的抽油管是指井口装置中抽油三通(四通/多通)的上端管或抽油杆密封器顶部的入口管等井口装置中套在抽油杆上的顶端管。所述的卡块为耐冲击的金属材质，通过紧固件固装在抽油杆上或通过焊接机加手段与抽油杆上端的光杆一体成型。

如图2所示，所述的卡块由多个环形阵列的半体15组合连接构成，相邻半体之间设有间隙。如图3、图4、图5所示，作为优选的方案，所述的卡块由两个半体15组成，两个半体之间设有间隙，两个半体的相对面上设有与抽油杆表面贴合(接触、匹配、配合)的半圆形凹槽16，两半体的侧翼通过若干个螺栓组合件17固连一体。进一步的，所述的凹槽其内表面为粗糙面或花纹面。或者，所述的凹槽其内表面设有多道环形的螺纹牙18，各螺纹牙按正、反向交错布置的顺序依次排列。

如图6、图7、图8所示，在卡块由多个半体组成的结构中，为了降低抽油杆对抽油管的撞击力，各半体的底部固连有缓冲胶墩19，各缓冲胶墩的上端与对应的半体固连，各缓冲胶墩的相对面与抽油杆表面贴合，各缓冲胶墩的下部构成一个锥形体，该锥形体的上端直径大于抽油管管口的口径、下端直径小于抽油管管口的口径，缓冲胶墩的高度≥15cm，且各缓冲胶墩的高度一致。该结构中，所述的抽油管的管口应当具有一定的管内深度，能够容纳缓冲胶墩的侵入，必要时，可在抽油管的管口增设延长管，当抽油管管口为抽油杆密封器的时候尤为必要。

如图9所示，本实施例还提供了另外一种降低抽油杆对抽油管撞击力的方案，是在抽油管的上方设有耐冲击的金属缓冲板28，缓冲板上设有与抽油管管口相对的让位孔30，让位孔的孔径大于抽油管管口的口径、小于卡块的外廓尺寸，抽油管管口上固连有法兰盘25，法兰盘上沿周向设有多个通孔24，各通孔中置有活动的顶杆27，各顶杆的顶端与缓冲板固连，各顶杆的杆体上活动套有弹力件，各弹力件的一端与缓冲板的下表面活动压接，各弹力件的另一端与法兰盘的上表面活动压接，所述的弹力件是弹簧26或橡胶套22或弹簧和橡胶套的组合件。所述的法兰盘厚度≥5cm，能使通孔作为顶杆的导孔，日常在各通孔内涂抹润滑脂，避免通孔与顶杆间产生卡滞现象。所述的缓冲板的上表面设有橡胶垫层29，橡胶垫层的厚度≥10cm。

如图1、图10所示，为了检测抽油杆的工况，避免抽油机空转，并在抽油杆脱落后及时报警，本申请还设计有抽油杆监测器，具体为：卡块上固装有接线插头8，抽油机的驴头4上装有发信机5，接线插头的电输入插接端通过第一电线2与抽油机中电源13的电输出端电连接，接线插头的电输出插接端通过第二电线6与发信机的电输入端电连接，发信机的信号输出端通过信号线3与抽油机控制器12的信号输入端连接。所述的接线插头又称接线器，是通过插接的方式电联接两根电线，插头的插拔力通过插头与插座间的卡簧弹力控制，即在抽油机正常运转时，应当保证插头插接可靠不会脱落，当抽油杆脱落时，靠抽油杆的重力使电线与接线插头分离。所述的发信机通电后可定时向抽油机控制器发送信号，该信号是有线信号或无线信号，抽油机上布置的线束可用集线管11进行整理并固定在抽油机上，悬空的线束应当设置有螺旋弹力段，用于适应抽油机工作时驴头与悬绳器7或卡块位置变化产生的长度余量。

如图9、图10所示，本实施例还提供了另一种抽油杆监测器，抽油管上装有行程开关23，行程开关的信号输出端通过信号线与抽油机控制器的信号输入端连接，行程开关的触头21位于抽油管管口的上方，行程开关的触头与卡块的底面相对或卡块上设有与行程开关动触头相对的突出部20。行程开关的触头上应罩易碎保护罩，该保护罩为塑料材质，避免平时误碰触动开关，在卡块坠落后先砸碎保护罩再压下触头触发开关。也可采用其它监测仪来检测抽油杆是否脱落，例如：在抽油机上安装微波发射接收器，发射器的发射端与抽油杆相对，用反射的微波检测抽油杆是否存在，当抽油杆脱落后，微波发射接收器判断前方无反射微波后，立即发送信号给抽油机控制器信，控制抽油机停机。

Claims (6)

1.防油杆坠井装置，包括井口装置的抽油管（14）和抽油机（1）的抽油杆（10），其特征在于：抽油杆上套有卡块（9），卡块与抽油杆固连，卡块的外径尺寸大于抽油管管口的口径；卡块由多个环形阵列的半体（15）组合连接构成，相邻半体之间设有间隙；卡块由两个半体（15）组成，两个半体之间设有间隙，两个半体的相对面上设有与抽油杆表面贴合的半圆形凹槽（16），两半体的侧翼通过若干个螺栓组合件（17）固连一体；各半体的底部固连有缓冲胶墩（19），各缓冲胶墩的上端与对应的半体固连，各缓冲胶墩的相对面与抽油杆表面贴合，各缓冲胶墩的下部构成一个锥形体，该锥形体的上端直径大于抽油管管口的口径、下端直径小于抽油管管口的口径；卡块上固装有接线插头（8），抽油机的驴头（4）上装有发信机（5），接线插头的电输入插接端通过第一电线（2）与抽油机中电源（13）的电输出端电连接，接线插头的电输出插接端通过第二电线（6）与发信机的电输入端电连接，发信机的信号输出端通过信号线（3）与抽油机控制器（12）的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的防油杆坠井装置，其特征在于：所述的凹槽其内表面为粗糙面或花纹面。

3.根据权利要求1所述的防油杆坠井装置，其特征在于：所述的凹槽其内表面设有多道环形的螺纹牙（18），各螺纹牙按正、反向交错布置的顺序依次排列。

4.根据权利要求1所述的防油杆坠井装置，其特征在于：抽油管的上方设有缓冲板（28），缓冲板上设有与抽油管管口相对的让位孔（30），让位孔的孔径大于抽油管管口的口径、小于卡块的外廓尺寸，抽油管管口上固连有法兰盘（25），法兰盘上沿周向设有多个通孔（24），各通孔中置有活动的顶杆（27），各顶杆的顶端与缓冲板固连，各顶杆的杆体上活动套有弹力件，各弹力件的一端与缓冲板的下表面活动压接，各弹力件的另一端与法兰盘的上表面活动压接，所述的弹力件是弹簧（26）或橡胶套（22）。

5.根据权利要求4所述的防油杆坠井装置，其特征在于：缓冲板的上表面设有橡胶垫层（29）。

6.根据权利要求1所述的防油杆坠井装置，其特征在于：抽油管上装有行程开关（23），行程开关的信号输出端通过信号线与抽油机控制器的信号输入端连接，行程开关的触头（21）位于抽油管管口的上方，行程开关的触头与卡块的底面相对或卡块上设有与行程开关动触头相对的突出部（20）。