CN211370355U - 一种竖直井抽油管在线清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种竖直井抽油管在线清洗装置，属竖直井油管清洗设备技术领域。它由上端盖、中心轴、配重块、扶正机构、清洗机构、传动机构和下端盖构成；中心轴一端端头螺纹安装有上端盖，上端盖下方的中心轴上通过轴肩装有配重块，配重块下方的中心轴上通过限位块A设置有扶正机构，扶正机构下方的中心轴上通过限位块B设置有清洗机构，清洗机构下方的中心轴上设置有传动机构；中心轴另一端端头螺纹安装有下端盖，所述的传动机构分别与限位块B和下端盖接触连接。该清洗装置结构简单、使用方便，能实现对油管内壁的在线清洗作业，有效提高清洗工作效率，降低清洗成本的竖直井抽油管在线清洗装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种竖直井抽油管在线清洗装置，属竖直井油管清洗设备技术领域。
背景技术
在竖直油井钻井工程中，采用抽油管进行抽油作业时，抽油管的内壁上会结垢，结垢后的抽油管容易出现油液流通不畅的情况，降低抽油管的出油率，为了提高抽油管的出油率，需要对油管的内壁做定期的清洗。
目前油田工程中对抽油管除垢的流程是：将需要除垢的抽油管从油井中提出，统一收集，再将其从抽油现场运输至清洗厂，由清洗厂的高压水射流清洗设备进行清洗作业，其清洗原理是：利用高压水射流清洗设备喷射出高压水对抽油管内壁上的结垢物冲击，强大的冲击力使结垢物与抽油管内壁分离并脱落，以此达到清洗抽油管的目的；整个清洗过程需要抽油管离线进行，并在专门的清洗厂完成清洗工作，抽油管的来回运输耗时耗力，降低清洗效率，且清洗成本高；利用高压水射流对结垢物进行清除时，高压水射流强大的冲击力容易直接对抽油管内壁造成损伤，因此有必要对其进行改进。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种结构简单、使用方便，能实现对油管内壁的在线清洗作业，有效提高清洗工作效率，降低清洗成本的竖直井抽油管在线清洗装置。
本实用新型的技术方案是：
一种竖直井抽油管在线清洗装置，它由上端盖、中心轴、配重块、扶正机构、清洗机构、传动机构和下端盖构成；其特征在于：中心轴一端端头螺纹安装有上端盖，上端盖下方的中心轴上通过轴肩装有配重块，配重块下方的中心轴上通过限位块A设置有扶正机构，扶正机构下方的中心轴上通过限位块B设置有清洗机构，清洗机构下方的中心轴上设置有传动机构；中心轴另一端端头螺纹安装有下端盖，所述的传动机构分别与限位块B和下端盖接触连接。
所述的上端盖上固定安装有上导向头，上导向头呈尖锥状。
所述的下端盖上固定安装有下导向头，下导向头为尖锥状，下导向头的外周上呈螺旋状设置有刀刃。
所述的扶正机构由扶正机构本体、复位弹簧A、装配块和活动轮构成，扶正机构本体通过轴承活动套装在中心轴上，扶正机构本体的圆周上间隔均布状设置有多个扶正安装槽，扶正安装槽内通过复位弹簧A装有装配块，装配块上通过销轴装有活动轮。
所述的扶正机构本体为圆筒状。
所述的扶正安装槽为变径槽。
所述的清洗机构由清洗机构本体、复位弹簧B、装配板和刷毛构成，清洗机构本体套装在中心轴上，清洗机构本体的圆周上均布状设置有多个清洗安装槽，清洗安装槽内通过复位弹簧B装有装配板，装配板上设置有刷毛。
所述的清洗机构本体为圆筒状。
所述的清洗安装槽为变径槽。
所述的传动机构由传动机构本体、复位弹簧C、载轮滑块和滑轮构成，传动机构本体为圆筒状，传动机构本体的圆周上呈螺旋状设置有多个凸起块，凸起块上设置有燕尾槽，燕尾槽内通过复位弹簧C装有载轮滑块，载轮滑块上通过销轴装有滑轮。
本实用新型的有益效果：
该竖直井抽油管在线清洗装置，结构简单、使用方便，工作时，该清洗装置通过在竖直井油管内上下往复运动，从而对抽油管内壁上的结垢进行清理作业，避免了清洗油管时需要将油管从油井中提出离线进行清洗作业及运输过程中费时费力的问题，该清洗装置体积小，机动性高，灵活性大，造价低廉，能有效提高抽油管的清洗工作效率，降低清洗作业成本，非常适合竖直井抽油管的清洗作业。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中A-A向的剖面结构示意图；
图3为图1中B-B向的剖面结构示意图；
图4为图1中的传动机构立体结构示意图；
图5为图4中C处放大结构示意图；
图6为图4的俯视结构示意图；
图7为本实用新型工作状态的结构示意图。
图中：1、上端盖，2、中心轴，3、配重块，4、下端盖，5、上导向头，6、扶正机构本体，7、复位弹簧A，8、装配块，9、活动轮，10、限位块A，11、轴肩，12、限位块B，13、清洗机构本体，14、装配板，15、刷毛，16、传动机构本体，17、复位弹簧C，18、载轮滑块，19、滑轮，20、下导向头，21、刀刃，22、抽油管，23、牵引环，24、复位弹簧B。
具体实施方式
该竖直井抽油管在线清洗装置，它由上端盖1、中心轴2、配重块3、扶正机构、清洗机构、传动机构和下端盖4构成；中心轴2一端端头螺纹安装有上端盖1，上端盖1上固定安装有上导向头5，上导向头5呈尖锥状，上导向头5的目的是：当该装置在抽油管内向上运动的过程中，上导向头5对抽油管内的油液起分流作用，以减小油液对该装置的阻力。工作中，当中心轴2发生转动时，从而通过上端盖1带动上导向头5发生转动。
上端盖1下方的中心轴2上通过轴肩11套装有配重块3，配重块3呈圆筒状，配重块3上对称状设置有牵引环23，通过上端盖1与中心轴2的轴肩11相互配合对配重块3形成限位，配重块3的目的是：通过增加该清洗装置的重力，从而增加该清洗装置的重力势能。
配重块3下方的中心轴2上通过限位块A10设置有扶正机构，扶正机构由扶正机构本体6、复位弹簧A7、装配块8和活动轮9构成，扶正机构本体6为圆筒状，扶正机构本体6通过对称状设置的轴承活动安装在中心轴2上，通过中心轴2的轴肩11与限位块A10配合对扶正机构本体6形成限位。
扶正机构本体6的圆周上间隔均布状设置有多个扶正安装槽，扶正安装槽为变径槽，扶正安装槽内通过复位弹簧A7装有装配块8，装配块8呈“T”字形，扶正安装槽对装配块8具有限位作用，装配块8可在扶正安装槽内发生滑动位移，装配块8的外侧端头上通过销轴装有活动轮9，工作中，活动轮9受外界压力作用带动装配块8向扶正安装槽内发生滑动时，复位弹簧A7形成压缩状态，当活动轮9外界压力解除时，装配块8通过复位弹簧A7预紧力的作用发生复位，从而带动活动轮9发生复位。
扶正机构下方的中心轴2上通过限位块B12设置有清洗机构，清洗机构由清洗机构本体13、复位弹簧B24、装配板14和刷毛15构成，清洗机构本体13为圆筒状，清洗机构本体13中心轴2之间键连接，清洗机构本体13通过限位块A10与限位块B12相互配合在中心轴2上形成限位，工作中，当中心轴2发生转动时，从而带动清洗机构本体13发生转动。
清洗机构本体13的圆周上均布状设置有多个清洗安装槽，清洗安装槽为变径槽，清洗安装槽内通过多个复位弹簧B24装有装配板14，清洗安装槽对装配板14具有限位作用，装配板14一端端面上均布设置有刷毛15，刷毛15一端延伸至清洗安装槽外侧，工作中，当清洗机构本体13发生转动时，从而整体带动装配板14上的刷毛15发生转动；当刷毛15出现正常磨损后，在复位弹簧B24的弹力作用下，通过装配板14与复位弹簧B24的配合，使刷毛15依然保持与抽油管22内壁一直处于接触状态。
清洗机构下方的中心轴2上设置有传动机构；传动机构由传动机构本体16、复位弹簧C17、载轮滑块18和滑轮19构成，传动机构本体16为圆筒状，传动机构本体16与中心轴2通过花键连接，工作中，传动机构本体16发生转动时，从而带动中心轴2发生转动。
传动机构本体16的圆周上呈螺旋状设置有多个凸起块，凸起块上沿着螺旋方向设置有燕尾槽，燕尾槽内通过复位弹簧C17装有载轮滑块18，复位弹簧C17两端分别与燕尾槽内壁和载轮滑块18焊接，载轮滑块18与燕尾槽配合滑动连接，载轮滑块18外端上通过销轴装有滑轮19；通过复位弹簧C17的弹力作用与载轮滑块18的配合，使滑轮19保持与抽油管22的内壁一直处于接触状态，同时复位弹簧C17通过载轮滑块18能给滑轮19提供一个足够大的支撑力；工作中，传动机构本体16受自身重力的作用，在抽油管22内具有向下运动的趋势，由于传动机构本体16上的滑轮19沿螺旋方向的滑动摩擦力小于该清洗装置整体的静摩擦力，传动机构本体16上的滑轮19沿着阻力最小的方向运动，并且滚动要比滑动省力，从而使得滑轮19具有沿螺旋方向的运动趋势，由此通过滑轮19带动传动机构本体16发生周向转动，同时该清洗装置整体发生向下移动。
中心轴2另一端端头螺纹安装有下端盖4，传动机构本体16分别与限位块B12和下端盖4接触连接，通过限位块B12和下端盖4的配合对传动机构本体16形成限位；下端盖4上固定安装有下导向头20，下导向头20为尖锥状，下导向头20的外周上呈螺旋状设置有刀刃21，下导向头20的作用是：当该装置在抽油管22内发生向下移动时，下导向头20能对抽油管22内的油液进行分流，以此减小油液造成的阻力，工作中，当中心轴2发生转动时，通过下端盖4带动下导向头20发生转动，同时下导向头20带动刀刃21发生转动；旋转的刀刃21可有效切除抽油管22内壁上的结垢，便于清洗机构对结垢进行清洗作业。
该清洗装置工作时，首先将现场起吊装置的钢绳与配重块3的牵引环23通过锁扣固定连接，将该清洗装置放置在抽油管22内，并使该清洗装置的活动轮9、滑轮19和刷毛15与抽油管22的内壁接触连接。
该清洗装置放置完成后，通过控制起吊装置对钢绳放松，钢绳放松时，该清洗装置在配重块3的自身作用力下具有一个向下运动的趋势，由于传动机构的复位弹簧C17通过载轮滑块18能给滑轮19提供一个足够大的支撑力，传动机构上的滑轮19沿螺旋方向的滑动摩擦力小于该清洗装置整体的静摩擦力，滑轮19会沿着阻力最小的方向运动，并且滚动要比滑动省力，由此在该清洗装置重力势能的作用下，一部分重力会转变成带动该清洗装置整体向下发生运动的力，另一部分重力会转变成带动传动机构本体16沿着螺旋方向发生转动的力，使得该清洗装置整体向下发生运动，同时，传动机构本体16通过滑轮19与抽油管22内壁的配合发生顺时针周向转动。
当传动机构本体16发生转动时，传动机构本体16带动中心轴2同步发生转动，中心轴2转动时分别带动上导向头5、下导向头20和清洗机构本体13同步发生转动；中心轴2转动时扶正机构本体6在轴承的作用下不发生转动，扶正机构本体6上的活动轮9与抽油管22内壁配合，使该清洗装置保持一个扶正的状态。
当下导向头20发生转动时，下导向头20上的刀刃21同步发生转动，由于该清洗装置在抽油管22内整体向下发生移动，且下导向头20同时发生转动，当下导向头20与抽油管22内壁上的结垢接触后，通过下导向头20上的刀刃21对抽油管22内壁上较大的结垢进行切除破坏，便于后续清洗机构进行清扫作业。
与此同时，当清洗机构本体13发生周向转动时，清洗机构本体13上的刷毛15对抽油管22内壁上的结垢进行清除作业，使抽油管22内壁上的结垢从抽油管22的内壁上分离，由于抽油管处于在线抽油作业，通过上返至地面的油液能将分离出来的垢一同带至地面。
当该清洗装置下放至竖直井抽油管22底部时，通过起吊装置对钢绳匀速缠绕，通过钢绳带动该清洗装置在抽油管22内整体向上匀速发生移动，这一过程中，该清洗装置的传动机构本体16沿着螺旋方向发生逆时针，通过传动机构本体16的刷毛15对抽油管22内壁进行清除作业；同时通过中心轴2带动上导向头5发生转动，上导向头5对抽油管22内的油液起分流作用，以减小油液对该清洗装置的阻力。
如此反复地控制起吊装置的钢绳放松、卷收，实现该清洗装置在抽油管22内上下位移，可进行多次的清除作业，即，完成整个清除作业。
该竖直井抽油管在线清洗装置，结构简单、使用方便，工作时，该清洗装置通过在竖直井油管内上下往复运动，从而对抽油管内壁上的结垢进行清理作业，避免了清洗油管时需要将油管从油井中提出离线进行清洗作业及运输过程中费时费力的问题，该清洗装置体积小，机动性高，灵活性大，造价低廉，能有效提高抽油管的清洗工作效率，降低清洗作业成本，非常适合竖直井抽油管的清洗作业。
Claims (10)
1.一种竖直井抽油管在线清洗装置，它由上端盖（1）、中心轴（2）、配重块（3）、扶正机构、清洗机构、传动机构和下端盖（4）构成；其特征在于：中心轴（2）一端端头螺纹安装有上端盖（1），上端盖（1）下方的中心轴（2）上通过轴肩（11）装有配重块（3），配重块（3）下方的中心轴（2）上通过限位块A（10）设置有扶正机构，扶正机构下方的中心轴（2）上通过限位块B（12）设置有清洗机构，清洗机构下方的中心轴（2）上设置有传动机构；中心轴（2）另一端端头螺纹安装有下端盖（4），所述的传动机构分别与限位块B（12）和下端盖（4）接触连接。
2.根据权利要求1所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的上端盖（1）上固定安装有上导向头（5），上导向头（5）呈尖锥状。
3.根据权利要求1所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的下端盖（4）上固定安装有下导向头（20），下导向头（20）为尖锥状，下导向头（20）的外周上呈螺旋状设置有刀刃（21）。
4.根据权利要求1所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的扶正机构由扶正机构本体（6）、复位弹簧A（7）、装配块（8）和活动轮（9）构成，扶正机构本体（6）通过轴承活动套装在中心轴（2）上，扶正机构本体（6）的圆周上间隔均布状设置有多个扶正安装槽，扶正安装槽内通过复位弹簧A（7）装有装配块（8），装配块（8）上通过销轴装有活动轮（9）。
5.根据权利要求4所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的扶正机构本体（6）为圆筒状。
6.根据权利要求4所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的扶正安装槽为变径槽。
7.根据权利要求1所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的清洗机构由清洗机构本体（13）、复位弹簧B（24）、装配板（14）和刷毛（15）构成，清洗机构本体（13）套装在中心轴（2）上，清洗机构本体（13）的圆周上均布状设置有多个清洗安装槽，清洗安装槽内通过复位弹簧B（24）装有装配板（14），装配板（14）上设置有刷毛（15）。
8.根据权利要求7所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的清洗机构本体（13）为圆筒状。
9.根据权利要求7所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的清洗安装槽为变径槽。
10.根据权利要求1所述的一种竖直井抽油管在线清洗装置，其特征在于：所述的传动机构由传动机构本体（16）、复位弹簧C（17）、载轮滑块（18）和滑轮（19）构成，传动机构本体（16）为圆筒状，传动机构本体（16）的圆周上呈螺旋状设置有多个凸起块，凸起块上设置有燕尾槽，燕尾槽内通过复位弹簧C（17）装有载轮滑块（18），载轮滑块（18）上通过销轴装有滑轮（19）。
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