CN108916043B - 一种螺杆泵井下反转释放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺杆泵井下反转释放装置，包括主传动连接件、副传动连接件、脱接件及制动机构；所述主传动连接件与所述副传动连接件之间通过插接结构传递扭矩；所述脱接件，一端与所述主传动连接件可旋转连接，另一端与所述副传动连接件反向螺纹连接；所述脱接件上具有安装槽；所述安装槽内设置所述制动机构；所述制动机构，用于所述螺杆泵转子反转转速达到危险速度时，制动所述脱接件，所述副传动连接件与所述脱接件发生相对转动直至所述副传动连接件从所述脱接件上脱开，所述副传动连接件在井下反转，与所述副传动连接件连接的所述螺杆泵的反转在井下自由释放。可以解决现有螺杆泵采油系统因反转控制系统失效而造成地面事故的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田螺杆泵采油系统，具体说是一种螺杆泵采油系统在井下释放反转装置。
背景技术
在油田采油领域中，螺杆泵采油系统在稠油、含砂、高含气井的开采方面有很好的适应性，并且具有体积小、安装方便、能耗低和一次性投资低等特点。螺杆泵采油系统在生产运转时，由地面驱动装置带动抽油杆柱和螺杆泵转子转动，将井液举升到地面输油管线。螺杆泵采油系统在停机时，油管内液柱下落带动螺杆泵转子反向运转，使螺杆泵变成液压马达。由于液柱的回落使液压马达产生的变加速反向转动，通过抽油杆柱传递到地面驱动装置，如果反转不加以控制，会产生非常严重的后果。现有的螺杆泵反转控制系统均设计安装于地面驱动装置上，但经常因反转控制系统失效而使螺杆泵采油系统的反转失控，抽油杆柱带动地面驱动装置高速反转造成设备损坏和操作人员伤亡。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种螺杆泵井下反转释放装置，以解决现有螺杆泵采油系统因反转控制系统失效而造成地面事故的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种螺杆泵井下反转释放装置，连接在地面驱动装置和螺杆泵转子之间，其特征在于，包括：
主传动连接件、副传动连接件、脱接件及制动机构；
所述主传动连接件，通过第一抽油杆柱与所述地面驱动装置连接；
所述副传动连接件，通过第二抽油杆柱与所述螺杆泵转子连接；
所述主传动连接件与所述副传动连接件之间具有插接结构；
所述主传动连接件与所述副传动连接件通过所述插接结构传递扭矩；
所述脱接件，一端与所述主传动连接件可旋转连接，另一端与所述副传动连接件反向螺纹连接；
所述脱接件上具有安装槽；
所述安装槽内设置所述制动机构；
所述制动机构，用于所述螺杆泵转子反转转速达到危险速度时，制动所述脱接件，所述副传动连接件与所述脱接件发生相对转动直至所述副传动连接件从所述脱接件上脱开，所述第二抽油杆柱在井下反转，所述螺杆泵的反转在井下释放。
优选地，所述脱接件的本体为圆箍状，所述主传动连接件上具有凸台；
所述脱接件，其上端具有向内延伸的边沿；
所述边沿与所述凸台构成可转动连接副。
优选地，所述脱接件上具有的所述安装槽沿外圆周设置为若干个，所述安装槽为楔形槽。
优选地，所述制动机构采用离心式摩擦制动组件。
优选地，所述离心式摩擦制动组件，包括：
若干离心摩擦块；
所示离心摩擦块，置于所述楔形槽内，并通过弹簧与所述脱接件连接。
优选地，所述离心摩擦块的形状为滚柱状。
本发明具有如下有益效果：
当螺杆泵采油系统生产运转时，主传动杆与副传动杆通过插接结构传递扭矩。当螺杆泵采油系统停机，地面反转控制系统失效，抽油杆柱反转达到危险速度时，离心摩擦块在离心力作用下张开，使单螺纹接箍（脱接件）与油管内壁卡住不发生转动，副传动杆与单螺纹接箍发生相对转动使得副传动杆从连接螺纹处脱开。副传动杆及下端抽油杆柱下落，杆柱的反转在井下得以自动释放。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的螺杆泵井下反转释放装置的结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
图1是本发明实施例的螺杆泵井下反转释放装置的结构示意图。图2是图1的A-A视图。由图1所示：一种螺杆泵井下反转释放装置，连接在地面驱动装置和螺杆泵转子之间，包括主传动连接件、副传动连接件、脱接件及制动机构；主传动连接件通过第一抽油杆柱与地面驱动装置连接；副传动连接件通过第二抽油杆柱与螺杆泵转子连接；主传动连接件与副传动连接件之间具有插接结构；主传动连接件与副传动连接件通过插接结构传递扭矩；脱接件一端与主传动连接件可旋转连接，另一端与副传动连接件反向螺纹连接。脱接件上具有安装槽；安装槽内设置制动机构。
进一步地，主传动连接件即为图1中的主传动杆2，副传动连接件即为图1中的副传动杆6，脱接件即为图1中的单螺纹接箍3。
进一步地，在图1中，主传动杆2上具有凸台，单螺纹接箍3上端具有向内延伸的边沿，该边沿与该凸台配合构成可转动连接副。单螺纹接箍3的下端与副传动杆6反向螺纹连接。单螺纹接箍3上具有的安装槽沿外圆周设置为四个，该安装槽采用楔形槽结构。
进一步地，由图2所示：制动机构采用离心式摩擦制动组件，该离心式摩擦制动组件，包括四个离心摩擦块4；这四个离心摩擦块4置于单螺纹接箍3外圆周上的四个楔形槽内，并通过弹簧5与单螺纹接箍3连接；该离心摩擦块4的形状为滚柱状。
具体地，结合图1和图2，对本发明的螺杆泵井下反转释放装置的工作工程进行描述，以进一步理解本发明装置是如何解决技术问题，并具有有益效果的。
将螺杆泵井下反转释放装置下入油管7中，当螺杆泵采油系统生产运转时，通过主传动杆2与副传动杆6的插接结构将上端抽油杆柱1（即第一抽油杆柱）的扭矩传递给下端抽油杆柱8（即第二抽油杆柱），带动井下螺杆泵运转。
主传动杆2与副传动杆6通过单螺纹接箍3轴向连接，在运转速度没有达到危险速度时，单螺纹接箍3只起到轴向连接作用。
在反转转速达到危险速度时，安装于单螺纹接箍3上的离心摩擦块4在离心力作用下克服弹簧5拉力沿着楔形槽空间滑动，使单螺纹接箍3和油管7卡住，此时单螺纹接箍3静止不动。
下端抽油杆柱8和副传动杆6带动主传动杆2和上端抽油杆柱1转动并与单螺纹接箍3发生相对转动，副传动杆6与单螺纹接箍3在连接螺纹处脱开，下端抽油杆柱8和副传动杆6下落。
此时由于抽油杆柱在主传动杆2和副传动杆6的插接处脱开，上端抽油杆柱1不发生旋转，下端抽油杆柱8在井下反转，螺杆泵的反转在井下自动释放。
该装置在螺杆泵采油系统停机时发生反转且安装于地面驱动装置的反转控制结构失效时，使上端抽油杆柱1与下端抽油杆柱8在该装置处脱开，进一步使反转能在井下自由释放，不将反转传递到地面，能够有效的避免由于杆柱反向高速运转带动地面驱动装置运转产生的设备损坏和人员伤亡。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种螺杆泵井下反转释放装置，连接在地面驱动装置和螺杆泵转子之间，其特征在于，包括：
主传动连接件、副传动连接件、脱接件及制动机构；
所述主传动连接件，通过第一抽油杆柱与所述地面驱动装置连接；
所述副传动连接件，通过第二抽油杆柱与所述螺杆泵转子连接；
所述主传动连接件与所述副传动连接件之间具有插接结构；
所述主传动连接件与所述副传动连接件通过所述插接结构传递扭矩；
所述脱接件，一端与所述主传动连接件可旋转连接，另一端与所述副传动连接件反向螺纹连接；
所述脱接件上具有安装槽；
所述安装槽内设置所述制动机构；
所述制动机构，用于所述螺杆泵转子反转转速达到危险速度时，制动所述脱接件，所述副传动连接件与所述脱接件发生相对转动直至所述副传动连接件从所述脱接件上脱开，所述副传动连接件及所述第二抽油杆柱在井下反转，所述螺杆泵的反转在井下自由释放。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵井下反转释放装置，其特征在于：
所述脱接件的本体为圆箍状，所述主传动连接件上具有凸台；
所述脱接件，其上端具有向内延伸的边沿；
所述边沿与所述凸台配合构成可转动连接副。
3.根据权利要求2所述的螺杆泵井下反转释放装置，其特征在于：
所述脱接件上具有的所述安装槽沿外圆周设置为若干个，所述安装槽的形状为楔形。
4.根据权利要求1-3中任一所述的螺杆泵井下反转释放装置，其特征在于：
所述制动机构采用离心式摩擦制动组件。
5.根据权利要求4所述的螺杆泵井下反转释放装置，其特征在于：
所述离心式摩擦制动组件，包括：
若干离心摩擦块；
所述离心摩擦块，置于所述安装槽内，并通过弹簧与所述脱接件连接。
6.根据权利要求5所述的螺杆泵井下反转释放装置，其特征在于：
所述离心摩擦块的形状为滚柱状。
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