CN1279335A - 抽油杆接头防脱防磨保护器 - Google Patents
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Abstract
一种用于石油有杆采油的抽油杆接头防脱防磨保护器,由内方开口接头、接箍保护套和内圆开口接头通过螺纹联接而成,用耐磨材料制作,在下抽油杆时安装在抽油杆接头与接箍上,不破坏原杆柱结构的连续性,能将相连的两根抽油杆接头及接箍包裹并紧固在其中,约束抽油杆接头螺纹不能松扣,保护抽油杆接头和接箍不与油管直接摩擦,既防脱又防磨,能有效减少抽油杆断脱,显著提高抽油杆使用寿命。
Description
本发明所涉及的是采油工程中用于在油井中保护抽油杆的装置，特别是用于保护抽油杆接头和接箍防止其脱扣和磨损的装置。
在有杆采油中，抽油杆(图1)是通过两端带有螺纹的接头与接箍相连，下入井中工作的，抽油杆接头与接箍是抽油杆联接的关键偶件。
抽油杆在工作中上下运动，会与油管内壁磨擦，造成磨损与脱扣。抽油杆的磨损与脱扣主要发生在直径较大的接头联接处，是有杆采油比较普遍的问题。
现有的抽油杆防磨技术主要有两种：一是在抽油杆杆身上安装尼龙扶正器，它可以有效缓解杆身的磨损，但还不能避免直径较大的接箍与油管摩擦。二是在抽油杆之间安装带有滚轮或尼龙扶正器的特制短节替代接箍，连接上下抽油杆，这种装置是用替换接箍的办法来实现保护，成本较高，不适宜在生产中大量使用。
现有的在井下使用的抽油杆防脱装置是一种叫做抽油杆防脱器的能够承重的铰链装置，通常安装在抽油杆柱的重点部位，用切断扭矩传递的方式防止抽油杆脱扣，这种装置不能直接保护抽油杆接头，成本较高，工作条件恶劣，很容易失效，目前已很少使用。
本发明的目的就是要克服现有技术的不足，利用国家标准抽油杆自身的结构特征，创造一种既能安装在抽油杆接头与接箍上，又不破坏原抽油杆柱的连续性，同时具有防脱防磨两种功能的抽油杆接头保护装置。
本发明是通过以下措施实现的：
在相连的两根抽油杆接头与接箍外面安装一套抽油杆接头防脱防磨保护器，它含有内方开口接头、接箍保护套和内圆开口接头，通过螺纹依次连接而成。
内方开口接头是一个含有U形开口Ⅰ的柱状构件，一端有与接箍保护套连接的螺纹Ⅰ，另一端有用于拧螺纹的扳手方颈Ⅰ，U形开口的内侧有与抽油杆接头扳手方颈和推承面台肩相配合的方形内表面和圆形内表面。内圆开口接头是一个含有U形开口Ⅱ的柱状构件，一端有与接箍保护套连接的螺纹Ⅱ，另一端有用于拧螺纹的扳手方颈Ⅱ，U形开口Ⅱ的内侧有与抽油杆接头凸缘相配合的喇叭形内表面。接箍保护套含有一个圆筒形的保护套，保护套的两端有与内方开口接头和内圆开口接头相连接的螺纹Ⅲ，外表面上可以有若干条纵向凸筋。在连接两根抽油杆前，先将接箍保护套套在抽油杆上，再将两根抽油杆连接好，将内方开口接头从U形开口Ⅰ卡入一根抽油杆接头的扳手方颈后，通过螺纹Ⅰ与套在接箍外面的接箍保护套连接，将内圆开口接头从U形开口Ⅱ卡入另一根抽油杆接头的凸缘后，通过螺纹Ⅱ与接箍保护套的另一端连接，把相连的两根抽油杆接头及接箍包裹并紧固在其中，保护抽油杆接头和接箍不与油管直接摩擦，约束抽油杆螺纹不能松扣。
上述内方开口接头、接箍保护套和内圆开口接头可以用耐磨材料制作，以减小自身的磨损，延长在井下的工作寿命。
本发明相比现有技术具有以下优点：
利用抽油杆自身的结构特征将抽油杆防脱防磨保护器安装在抽油杆上，不破坏原杆柱结构的连续性，保持杆柱原有强度。
直接保护抽油杆接头与接箍，集防脱防磨两种功能于一身，结构简单，成本较低，安装简便，易于推广，能有效减少抽油杆断脱，显著提高抽油杆使用寿命。
附图说明：
图1是国家标准抽油杆和接箍的结构示意图；
图2是抽油杆接头防脱防磨保护器在抽油杆和接箍上的装配图；
图3是内方开口接头的主视图；
图4是内方开口接头的侧视图；
图5是内圆开口接头的主视图；
图6是内圆开口接头的侧视图；
图7是接箍保护套的主视图；
图8是接箍保护套的俯视图。
下面结合附图详细描述本发明的技术细节。
参见图1：抽油杆(2)的两头是抽油杆接头(3)，抽油杆接头(3)含有抽油杆螺纹(4)、推承面台肩(5)、扳手方颈(6)和凸缘(7)，接箍(1)通过螺纹与抽油杆(2)连接。
参见图2：抽油杆接头防脱防磨保护器含有内方开口接头(8)、接箍保护套(9)和内圆开口接头(10)，通过螺纹依次连接而成。
参见图3和图4：内方开口接头(8)是一个含有U形开口Ⅰ(12)的柱状构件，一端有与接箍保护套(9)连接的螺纹Ⅰ(13)，另一端有用于拧螺纹的扳手方颈Ⅰ(14)，U形开口Ⅰ(12)的内侧有与抽油杆接头扳手方颈(6)和推承面台肩(5)相配合的方形内表面(15)和圆形内表面(16)；方形内表面(15)使内方开口接头(8)能卡入扳手方颈(6)，并且不能在扳手方颈(6)上转动；圆形内表面(16)在卡入推承面台肩(5)后使内方开口接头(8)不但得到轴向和径向两个方位上的定位，而且不能在U形开口Ⅰ(12)处向内收拢，在拧紧螺纹Ⅰ(13)时保持螺纹Ⅰ的形状不变；内方开口接头(8)的长度应小于或等于扳手方颈(6)的长度，以便它能从U形开口Ⅰ(12)卡入扳手方颈(6)。
参见图5和图6：内圆开口接头(10)是一个含有U形开口Ⅱ(17)的柱状构件，一端有与接箍保护套(9)连接的螺纹Ⅱ(18)，另一端有用于拧螺纹的扳手方颈Ⅱ(19)，U形开口Ⅱ(17)的内侧有与抽油杆接头凸缘(7)相配合的喇叭形内表面(20)，以便它卡入抽油杆接头凸缘后能在轴向和径向两个方位上得到定位；在拧紧螺纹Ⅱ(18)时，喇叭形内表面(20)抵住凸缘(7)，能约束内圆开口接头(10)在U形开口Ⅱ(17)处向内收拢。
参见图7和图8：接箍保护套(9)含有一个圆筒形的保护套(21)，保护套的两端有与内方开口接头(8)和内圆开口接头(9)相连接的螺纹Ⅲ(22)；保护套(12)的外表面上可以设计出若干条纵向凸筋(23)，将抽油杆接箍定位于油管中心，既有利于增加耐磨保护层的厚度，又能使液流从凸筋间流过。
参见图2：将内方开口接头(8)从U形开口Ⅰ(12)卡入一根抽油杆接头的扳手方颈(6)后，通过螺纹Ⅰ(13)与套在接箍外面的接箍保护套(9)连接，将内圆开口接头(10)从U形开口Ⅱ(17)卡入另一根抽油杆接头的凸缘(7)后，通过螺纹Ⅱ(18)与接箍保护套(9)的另一端连接并拧紧，使内方开口接头(8)抵住抽油杆接头上的推承面抬肩(5)，内圆开口接头(10)抵住抽油杆接头上的凸缘(7)，把相连的两根抽油杆接头及接箍包裹并紧固在其中，保护抽油杆接头(3)和接箍(1)不与油管(11)直接摩擦；当抽油杆受卸扣力矩的作用有松扣倾向时，其轴向伸长趋势被包裹在其外部的防脱防磨保护器所约束，从而起到防止抽油杆脱扣的作用。
参见图3、图4和图5：内方开口接头(8)、内圆开口接头(10)和接箍保护套(9)上的螺纹Ⅰ(13)、螺纹Ⅱ(18)和螺纹Ⅲ(22)，既可以是左旋螺纹也可以是右旋螺纹，以左旋螺纹为好；当把螺纹设计成左旋螺纹时，抽油杆脱扣时施与内方开口接头和内圆开口接头的摩擦力矩，恰是内方开口接头和内圆开口接头的上紧力矩，可以更可靠的起到制约抽油杆脱扣的作用。
内方开口接头(8)、内圆开口接头(10)和接箍保护套(9)可以用金属或非金属耐磨材料制作，以减小自身的磨损，延长在井下的工作寿命。
使用本发明的作业可以采用以下步骤：
1．吊起待连接的抽油杆，将接箍保护套从下端套入抽油杆，将抽油杆与井口的抽油杆对接并拧紧。
2．将内方开口接头螺纹向上，从U形开口Ⅰ卡入下部抽油杆的扳手方颈，与已套在抽油杆上的接箍保护套下端的螺纹拧紧。
3．将内圆开口接头螺纹向下，从U形开口Ⅱ卡入上部抽油杆的凸缘，与接箍保护套上端的螺纹拧紧。
4．将抽油杆连同安装好的抽油杆接头防脱防磨保护器下入井中即可。
Claims (4)
1．一种抽油杆接头防脱防磨保护器，含有内方开口接头(8)、接箍保护套(9)和内圆开口接头(10)，通过螺纹依次连接而成，其特征在于：内方开口接头(8)是一个含有U形开口Ⅰ(12)的柱状构件，一端有螺纹Ⅰ(13)，另一端有扳手方颈Ⅰ(14)，U形开口(12)的内侧有与抽油杆接头扳手方颈(6)和推承面台肩(5)相配合的方形内表面(15)和圆形内表面(16)；内圆开口接头(10)是一个含有U形开口Ⅱ(17)的柱状构件，一端有螺纹Ⅱ(18)，另一端有扳手方颈Ⅱ(19)，U形开口Ⅱ(17)的内侧有与抽油杆接头凸缘(7)相配合的喇叭形内表面(20)；接箍保护套(9)含有一个圆筒形的保护套(21)，保护套的两端有与内方开口接头(8)和内圆开口接头(10)相连接的螺纹Ⅲ(22)；内方开口接头(8)从U形开口Ⅰ(12)卡入一根抽油杆接头的扳手方颈(6)后，通过螺纹Ⅰ(13)与套在接箍外面的接箍保护套(9)连接，内圆开口接头(10)从U形开口Ⅱ(17)卡入另一根抽油杆接头的凸缘(7)后，通过螺纹Ⅱ(18)与接箍保护套(9)的另一端连接。
2．根据权利要求1所述的抽油杆接头防脱防磨保护器，其特征在于：上述保护套(21)的外表面上可以有若干条纵向凸筋(23)。
3．根据权利要求1所述的抽油杆接头防脱防磨保护器，其特征在于：上述内方开口接头(8)、内圆开口接头(10)和接箍保护套(9)上的螺纹Ⅰ(13)、螺纹Ⅱ(18)和螺纹Ⅲ(22)既可以是左旋螺纹也可以是右旋螺纹。
4．根据权利要求1所述的抽油杆接头防脱防磨保护器，其特征在于：上述内方开口接头(8)、内圆开口接头(10)和接箍保护套(9)可以用金属或非金属耐磨材料制作。
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