CN206309593U - 螺杆泵驱动杆和螺杆泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺杆泵驱动杆和螺杆泵系统，属于石油设备领域。该螺杆泵驱动杆包括：上接头、至少两个连接组件和下接头，上接头、至少两个连接组件和下接头依次首尾连接且均为杆状；上接头的一端设置有尾部连接件，下接头的一端设置有头部连接件；每个连接组件的一端设置有与头部连接件结构相同的头部连接件，另一端设置有与尾部连接件结构相同的尾部连接件。本实用新型通过头部连接件和尾部连接件的配合，将上接头、至少两个连接组件和下接头依次首尾连接。解决了相关技术中螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷的问题。达到了减少螺杆泵驱动杆承受的交变载荷的效果。

Description

螺杆泵驱动杆和螺杆泵系统

技术领域

本实用新型涉及石油设备领域，特别涉及一种螺杆泵驱动杆和螺杆泵系统。

背景技术

螺杆泵是一种常用的用于采油的泵，尤其适用于开采高粘度、高含砂、大油气比的油藏，螺杆泵同时还具备体积小、重量轻、维修方便等诸多优点。螺杆泵通常通过螺杆泵驱动杆与地面驱动装置连接，地面驱动装置通过旋转螺杆泵驱动杆来带动螺杆泵进行采油。

相关技术中有一种螺杆泵驱动杆，该螺杆泵驱动杆为直杆，该直杆一端与地面驱动装置连接，另一端与螺杆泵连接，螺杆泵和螺杆泵驱动杆均位于油井下，在油井存在倾斜的井段时，可以在螺杆泵驱动杆外添加扶正器，以避免螺杆泵驱动杆在旋转时直接与油井内的油管摩擦碰撞，导致驱动杆断裂。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在倾斜的井段，螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷，这可能会对螺杆泵驱动杆造成较大的损伤。

实用新型内容

为了解决现有技术中在倾斜的井段，螺杆泵驱动杆外部的扶正器能够避免螺杆泵驱动杆与油管直接接触，但螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷，这可能会对螺杆泵驱动杆造成较大的损伤的问题，本实用新型实施例提供了一种螺杆泵驱动杆和螺杆泵系统。所述技术方案如下：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种螺杆泵驱动杆，所述螺杆泵驱动杆包括：

上接头、至少两个连接组件和下接头，所述上接头、所述至少两个连接组件和所述下接头依次首尾连接且均为杆状；

所述上接头的一端设置有尾部连接件，所述尾部连接件设置有沿远离所述上接头另一端的方向依次设置的球形槽和梯形槽，所述梯形槽较小的一端与所述球形槽连通，所述梯形槽较大的一端与外部连通，所述尾部连接件包括成可拆连接的第一构件和第二构件，所述球形槽和所述梯形槽由所述第一构件和所述第二构件共同组成；

所述下接头的一端设置有头部连接件，所述头部连接件包括与所述下接头连接的矩形截面轴以及与所述矩形截面轴连接的球形轴；

所述至少两个连接组件中的每个连接组件的一端设置有与所述头部连接件结构相同的头部连接件，另一端设置有与所述尾部连接件结构相同的尾部连接件，所述至少两个连接组件中任一连接组件的头部连接件用于与所述至少两个连接组件中其他连接组件的尾部连接件或所述上接头的尾部连接件形成活动连接，所述至少两个连接组件中任一连接组件的尾部连接件用于与所述至少两个连接组件中其他连接组件的头部连接件或所述下接头的头部连接件形成活动连接，且能够限制与所述任一连接组件的尾部连接件活动连接的头部连接件沿自身的轴线转动；所述任一连接组件的梯形槽包括两个互相平行且均平行于所述任一连接组件轴线的内壁，所述任一连接组件的矩形截面轴的一个侧面与所述任一连接组件的梯形槽中平行于所述任一连接组件轴线的内壁成预设夹角，与所述螺杆泵驱动杆中的任一尾部连接件活动连接的头部连接件能够沿平行与所述任一尾部连接件中梯形槽中两个互相平行的内壁的方向摆动。

可选的，所述至少两个连接组件为3个，所述预设夹角为45度。

可选的，所述上接头的侧面还设置有上轴瓦以及套在所述上轴瓦外的上扶正器。

可选的，所述下接头的侧面还设置有下轴瓦以及套在所述下轴瓦外的下扶正器。

可选的，所述上扶正器和所述下扶正器上均设置有螺旋槽。

可选的，所述上接头的另一端设置有第一连接件。

可选的，所述下接头的另一端设置有第二连接件。

可选的，所述任一连接组件中的矩形截面轴与所述至少两个连接组件中其他任一连接组件的梯形槽成公差配合。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种螺杆泵系统，所述螺杆泵系统包括螺杆泵和第一方面提供的螺杆泵驱动杆。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过头部连接件和尾部连接件的配合，将上接头、至少两个连接组件和下接头依次首尾连接，使得整个螺杆泵驱动杆能够在通过旋转来传递扭矩时倾斜。解决了相关技术中螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷，这可能会对螺杆泵驱动杆造成较大的损伤的问题。达到了螺杆泵驱动杆能够在旋转传递扭矩时倾斜，减少螺杆泵驱动杆承受的交变载荷的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-1是本实用新型实施例示出的一种螺杆泵驱动杆的结构示意图；

图1-2是图1-1所示螺杆泵驱动杆中上接头的结构示意图；

图1-3是图1-1所示螺杆泵驱动杆中下接头的结构示意图；

图1-4是图1-1所示螺杆泵驱动杆中任一连接组件的结构示意图；

图2-1是本实用新型实施例示出的另一种螺杆泵驱动杆的结构示意图；

图2-2是图2-1所示螺杆泵驱动杆中上接头的结构示意图；

图2-3是图2-1所示螺杆泵驱动杆中下接头的结构示意图；

图2-4是图2-1所示螺杆泵驱动杆中上扶正器或下扶正器的结构示意图；

图2-5是图2-1所示螺杆泵驱动杆中任一连接组件的结构示意图；

图2-6是图2-5所示连接组件中的截面示意图；

图2-7是图2-1所示螺杆泵驱动杆的倾斜示意图。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1-1是本实用新型实施例示出的一种螺杆泵驱动杆的结构示意图。该螺杆泵驱动杆可以包括：

上接头11、至少两个连接组件12(图1-1是出的是连接组件12为3个的情况，但本实用新型实施例不对连接组件的数量做出限制)和下接头13，上接头11、至少两个连接组件12和下接头13依次首尾连接且均为杆状。

如图1-2所示，其为上接头11的结构示意图，上接头11的一端设置有尾部连接件112，尾部连接件112设置有沿远离上接头另一端的方向a依次设置的球形槽112a和梯形槽112b，梯形槽112b较小的一端与球形槽112a连通，梯形槽112b较大的一端与外部连通，尾部连接件112包括成可拆连接的第一构件1121和第二构件1122，球形槽112a和梯形槽112b由第一构件1121和第二构件1122共同组成。

如图1-3所示，其为下接头13的结构示意图，下接头13的一端设置有头部连接件132，头部连接件132包括与下接头13连接的矩形截面轴132a以及与矩形截面轴132a连接的球形轴132b。

至少两个连接组件中的每个连接组件的一端设置有与头部连接件结构相同的头部连接件，另一端设置有与尾部连接件结构相同的尾部连接件，至少两个连接组件中任一连接组件的头部连接件用于与至少两个连接组件中其他连接组件的尾部连接件或上接头的尾部连接件形成活动连接，至少两个连接组件中任一连接组件的尾部连接件用于与至少两个连接组件中其他连接组件的头部连接件或下接头的头部连接件形成活动连接。如图1-4所示，其为至少两个连接组件中任一连接组件12的结构示意图，该连接组件12的一端设置有头部连接件121，另一端设置有尾部连接件122，该头部连接件121的结构可以参考图1-3中的头部连接件132，尾部连接件122可以参考图1-2中的尾部连接件112，尾部连接件122能够限制与该任一连接组件的尾部连接件活动连接的头部连接件沿自身的轴线转动，头部连接件自身的轴线为头部连接件中矩形截面轴的轴线。

综上所述，本实用新型实施例提供的螺杆泵驱动杆，通过头部连接件和尾部连接件的配合，将上接头、至少两个连接组件和下接头依次首尾连接，使得整个螺杆泵驱动杆能够在通过旋转来传递扭矩时倾斜。解决了相关技术中螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷，这可能会对螺杆泵驱动杆造成较大的损伤的问题。达到了螺杆泵驱动杆能够在旋转传递扭矩时倾斜，减少螺杆泵驱动杆承受的交变载荷的效果。

进一步的，请参考图2-1，其示出了本实用新型实施例提供的另一种螺杆泵驱动杆的结构示意图，该螺杆泵驱动杆在图1-1所示的螺杆泵驱动杆的基础上增加了更优选的部件，从而使得本实用新型实施例提供的螺杆泵驱动杆具有更好的性能。

可选的，上接头11的侧面还设置有上轴瓦113以及套在上轴瓦113外的上扶正器114。其中，轴瓦(英文：bearing shell)是滑动轴承和轴颈接触的部分，形状为瓦状的半圆柱面，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，在特殊情况下，可以用木材、工程塑料或橡胶制成。

上接头11的一端设置有尾部连接件112，上接头11的另一端还可以设置有第一连接件111，上接头11可以通过第一连接件111与其他的螺杆泵驱动杆连接，该其他的螺杆泵驱动杆可以为相关技术中的螺杆泵驱动杆，也可以为本实用新型各个实施例提供的螺杆泵驱动杆，本实用新型实施例不作出限制。第一连接件111可以为外螺纹杆。

如图2-2所示，其为上接头11的结构示意图，轴瓦113套在上接头11侧面，而轴瓦113外部还套有上扶正体114，上扶正体114上可以设置有螺旋槽。此外，上接头上还可以设置有扳手方116，该扳手方116可以为矩形块，方便夹持上接头。

图2-2中其他标记的含义可以参考图1-2，在此不再赘述。

在图2-1中，下接头13的侧面还设置有下轴瓦133以及套在下轴瓦133外的下扶正器134。下接头13的一端设置有头部连接件132，下接头13的另一端还可以设置有第二连接件131，下接头13可以通过第二连接件131与其他的螺杆泵驱动杆连接，该其他的螺杆泵驱动杆可以为相关技术中的螺杆泵驱动杆，也可以为本实用新型各个实施例提供的螺杆泵驱动杆，本实用新型实施例不作出限制。该第二连接件132可以为内螺纹杆。如图2-3所示，其为下接头的结构示意图，其中下轴瓦133套在下接头13的侧面，下轴瓦133外还套有下扶正器134，下扶正器134上可以设置有螺旋槽。图2-3中其他标记的含义可以参考图1-3，在此不再赘述。

如图2-4所示，其为上扶正器或下扶正器的结构示意图，该扶正器外部行程有螺旋槽c，该结构既能够保证扶正的功能，又能够保证油井产液的过流面积，这是因为螺杆泵是在井下工作，举升的液体需要沿着油管不断上升，直到至地面输油管道，螺杆泵驱动杆位于螺杆泵的上方，因此扶正器与油管之间需要有足够的液体经过通道，通道过小会影响采油效率，螺旋槽能够增大扶正器和油管之间的通道。

可选的，上扶正器和/或下扶正器可以由尼龙耐磨材料制成。

如图2-5和图2-6所示，图2-5为图2-1中任一连接组件12的结构示意图，该连接组件12包括球形轴1212、矩形截面轴1211和梯形槽122a，其中A-A处以及B-B处的截面图可以如图2-6所示，其中虚线框A-A中的为图2-5中A-A处的截面图，虚线框B-B中的为图2-5中B-B处的截面图。该连接组件12的梯形槽包括两个互相平行且均平行于所述任一连接组件轴线的内壁m21和m22，矩形截面轴1211的一个侧面m1与图2-5中的连接组件12的梯形槽122a中平行于该连接组件12轴线z的内壁m21成预设夹角k。其中，矩形截面轴1211通常为矩形体，该连接组件的轴线z穿过矩形体的两个面且与这两个面垂直，该矩形体的其他面均与该轴线z平行。

可选的，至少两个连接组件为3个，预设夹角k为45度。

可选的，任一连接组件12中的矩形截面轴与至少两个连接组件中其他任一连接组件的梯形槽成公差配合。该公差配合可以为间隙配合，这使得矩形截面轴可以在梯形槽中摆动，同时，梯形槽还可以限制矩形截面轴在梯形槽中沿矩形截面轴的轴线转动，使得头部连接件和尾部连接件的活动连接能够传递扭矩。

如图2-5所示，该连接组件12的尾部连接件122包括第一构件1221和第二构件1222，且第一构件1221和第二构件1222构成设置在尾部连接件122中的梯形槽122a和球形槽122b，梯形槽122a的两个倾斜的内壁m3和m4与轴线z的夹角分别为t1和t2，而任一连接组件的头部连接件或下接头的头部连接件与该尾部连接件活动连接时，首先可以将第一构件1221从第二构件1222上拆下，然后将头部连接件中的球形轴设置在球形槽122b中，将矩形截面轴设置在梯形槽122a中，然后将第一构件1221再安装于第二构件上，对头部连接件形成限位，将头部连接件卡在尾部连接件122中，使头部连接件和尾部连接件122形成活动连接，矩形截面轴可以在图2-5的左右方向上摆动，且摆动的角度可以为夹角t1和夹角t2的和，t1和t2的和可以为10度。

可选的，第二构件1222可以为以限位块，该限位块的一端设置有球窝用于与第一构件共同形成球形槽，另一端可以设置有斜面，用于与第一构件共同形成梯形槽。

本实用新型实施例提供的螺杆泵驱动杆，在使用时可以使梯形槽的开口朝下，避免泥沙进入梯形槽阻碍矩形截面轴的摆动。

如图2-7所示，下接头13的头部连接件132与连接组件12的尾部连接件122成活动连接，且头部连接件132的矩形截面轴132a可以在梯形槽122a中摆动，同时，该下接头13下端还可以连接有其他的螺杆泵驱动杆的上接头30。

本实用新型实施例提供的螺杆泵驱动杆，将原来螺杆泵驱动杆的刚性连接转变为柔性连接，有效的改善造倾斜井段螺杆泵驱动杆的受力状态，避免螺杆泵驱动杆在倾斜井段的刚性弯曲，减小附加扭矩，降低磨损，集增加杆柱柔性、传递扭矩、承受轴向拉力、扶正杆柱、减小偏磨等功能于一体，并且又可以多个装置串联，使螺杆泵能在各种工况下长期正常生产，有利于螺杆泵举升这种低成本采油技术在斜井采油领域的推广应用。

综上所述，本实用新型实施例提供的螺杆泵驱动杆，通过头部连接件和尾部连接件的配合，将上接头、至少两个连接组件和下接头依次首尾连接，使得整个螺杆泵驱动杆能够在通过旋转来传递扭矩时倾斜。解决了相关技术中螺杆泵驱动杆在旋转时仍会承受较大的交变载荷，这可能会对螺杆泵驱动杆造成较大的损伤的问题。达到了螺杆泵驱动杆能够在旋转传递扭矩时倾斜，减少螺杆泵驱动杆承受的交变载荷的效果。

此外，本实用新型实施例还提供一种螺杆泵系统，该螺杆泵系统可以包括图1-1或图2-1所示的螺杆泵驱动杆和螺杆泵。螺杆泵系统还可以包括地面驱动装置，该地面驱动装置可以包括机械驱动装置或液压驱动装置。该螺杆泵系统还可以包括有直杆(该直杆可以为空心直杆以减轻重量)。在井下比较直的井段，可以以直杆作为螺杆泵驱动杆，而在倾斜的井段可以以图1-1或图2-1所示的螺杆泵驱动杆来作为螺杆泵驱动杆。地面驱动装置通过图1-1或图2-1所示的螺杆泵驱动杆(还可以包括有相关技术中的直杆)连接螺杆泵，并驱动螺杆泵。

本实用新型中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述螺杆泵驱动杆包括：

上接头、至少两个连接组件和下接头，所述上接头、所述至少两个连接组件和所述下接头均为杆状且依次首尾连接；

所述上接头的一端设置有尾部连接件，所述尾部连接件设置有沿远离所述上接头另一端的方向依次设置的球形槽和梯形槽，所述梯形槽较小的一端与所述球形槽连通，所述梯形槽较大的一端与外部连通，所述尾部连接件包括成可拆连接的第一构件和第二构件，所述球形槽和所述梯形槽由所述第一构件和所述第二构件共同组成；

所述下接头的一端设置有头部连接件，所述头部连接件包括与所述下接头连接的矩形截面轴以及与所述矩形截面轴连接的球形轴；

所述至少两个连接组件中的每个连接组件的一端设置有与所述头部连接件结构相同的头部连接件，另一端设置有与所述尾部连接件结构相同的尾部连接件，所述至少两个连接组件中任一连接组件的头部连接件用于与所述至少两个连接组件中其他连接组件的尾部连接件或所述上接头的尾部连接件活动连接，所述任一连接组件的尾部连接件用于与所述至少两个连接组件中其他连接组件的头部连接件或所述下接头的头部连接件活动连接，且能够限制与所述任一连接组件的尾部连接件活动连接的头部连接件沿自身的轴线转动；

所述任一连接组件的梯形槽包括两个互相平行且均平行于所述任一连接组件轴线的内壁，所述任一连接组件的矩形截面轴的一个侧面与所述任一连接组件的梯形槽中平行于所述任一连接组件轴线的内壁成预设夹角，与所述螺杆泵驱动杆中的任一尾部连接件活动连接的头部连接件能够沿平行与所述任一尾部连接件中梯形槽中两个互相平行的内壁的方向摆动。

2.根据权利要求1所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述至少两个连接组件为3个，所述预设夹角为45度。

3.根据权利要求1所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述上接头的侧面还设置有上轴瓦以及套在所述上轴瓦外的上扶正器。

4.根据权利要求3所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述下接头的侧面还设置有下轴瓦以及套在所述下轴瓦外的下扶正器。

5.根据权利要求4所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述上扶正器和所述下扶正器上均设置有螺旋槽。

6.根据权利要求1所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述上接头的另一端设置有第一连接件。

7.根据权利要求6所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述下接头的另一端设置有第二连接件。

8.根据权利要求1至7任一所述的螺杆泵驱动杆，其特征在于，所述任一连接组件中的矩形截面轴与所述至少两个连接组件中其他任一连接组件的梯形槽成公差配合。

9.一种螺杆泵系统，其特征在于，所述螺杆泵系统包括螺杆泵和权利要求1-8任一所述的螺杆泵驱动杆。