CN2720081Y

CN2720081Y - 抽油杆万向连轴短节

Info

Publication number: CN2720081Y
Application number: CN 200420084013
Authority: CN
Inventors: 张秉强; 汤井会; 杨良杰; 孙成林
Original assignee: HAITAI PETROLEUM NEW-TECHNOLOGY DEVELOPMENT CENTER BEIJING
Current assignee: HAITAI PETROLEUM NEW-TECHNOLOGY DEVELOPMENT CENTER BEIJING
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2014-07-16

Abstract

一种涉及油田螺杆泵采油中的旋转式抽油杆柱的万向连轴短节，包括上拨叉2、上球座3、下球座5、下拨叉6等，钢球4落座在上球座3与下球座5之间，在该装置的上、下分别装有上拨叉2、下拨叉6，完善了地面驱动螺杆泵采油技术，开拓了地面驱动螺杆泵采油技术的应用范围。为油田提高油井产量，降低采油成本提供有利手段，特别是为井下大功率螺杆泵提液提供了有效工具。

Description

抽油杆万向连轴短节

技术领域：

本实用新型涉及一种旋转式抽油杆柱的万向连轴短节，是油田油井上使用的井下工具，属于油田螺杆泵采油中的附助配件类。

背景技术：

螺杆泵采油技术已被广泛在油田的稠油、高含砂、高聚合物含量的油井中使用，在地面驱动的螺杆泵采油系统中需要使用抽油杆柱作为动力的传动构件，地面动力通过抽油杆柱旋转的方式传递给井下螺杆泵，井下液体进入螺杆泵后被高压排出到油管内，高压液体在油管内沿着油管与抽油杆柱形成的环行通道上升，直至井口排入地面输油管线。在工作过程中抽油杆柱除受到很大的轴向拉力负荷外，还要传递螺杆泵工作所需的扭转力矩。为增加抽油杆的抗扭强度，一般采用大直径或空心抽油杆，地面驱动的螺杆泵在斜井、定向井、水平井中使用时，由于井筒轨迹的倾斜弯曲，这样一来抽油杆柱只能在弯曲状态下旋转运行，抽油杆柱长期在交变弯曲应力作用下会发生严重偏磨、脱扣、断杆等故障。这是困扰地面驱动的螺杆泵在斜井、定向井、水平井中不能使用的原因之一。空心抽油杆万向节(专利号：00210969.7)的设计结构复杂、外形大，会使得油管和抽油杆柱之间的环形流道面积变小，液体流动阻力增加，导致井下螺杆泵的负荷变大，油井产量下降，而且其设计的结构不能承受很大的拉力负荷。在抽油杆柔性连接短节(专利申请号03215613.8)中采用钢丝绳作为柔性传动构件，其传动扭矩是非常有限的，很难满足井下螺杆泵的要求。

因此，在油管内空间受到限制的条件下，既能满足承受很大的拉力负荷，又能满足传递大功率扭矩的要求，这在设计上是很困难的。目前地面驱动的螺杆泵在斜井、定向井、水平井中使用的仍没受到很大限制。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种抽油杆万向连抽短节，既能降低抽油杆柱的交变应力，又能传递扭矩和拉力。

本实用新型的目的是这样实现的：抽油杆万向连轴短节，由互相交出的拨叉、钢球、球座及两端杆体连接螺纹构成。抽油杆万向连抽短节的钢球和球座形成了关节轴承结构，使得抽油杆柱可在此处向任意方向弯曲并能承受抽油杆柱轴向较大的拉力载荷，抽油杆万向连抽短节上的拨叉结构能把地面驱动装置的旋转动力传递给井下螺杆泵的转子，并且在承受很大的扭矩载荷的条件下能正常旋转工作，这样一来，地面驱动装置的动力便可通过由抽油杆和抽油杆万向连轴短节组成的杆柱系统传递给井下螺杆泵，使螺杆泵正常运转工作，将井下原油举升至地面输油管线。本实用新型在油管有限的空间内，设计解决了抽油杆柱在受重载拉力条件下的旋转弯曲和扭矩传递问题。

本实用新型包括：上连接螺纹1、上拨叉2、上球座3、钢球4、下球座5、下拨叉6、下连接螺纹7，该装置的上、下分别设有上连接螺纹1、下连接螺纹7，钢球4落座在上球座3与下球座5之间，在该装置的上、下分别装有上拨叉2、下拨叉6。

本实用新型还采用如下技术方案：

上拨叉2至少由一瓣组成。

下拨叉6至少由一瓣组成。

去掉上球座3、下球座5，上拨叉2、下拨叉6内对应钢球4各有凹口，钢球4至于对应的凹口内。

本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、外形体积小、制作容易并且能承受较大的轴向载荷、传递扭矩高、弯曲转向自由灵活等优点。尤其钢球、钢球座可以有效地传递拉力。本实用新型使用所产生的明显效果是：

1.本实用新型设计精巧，扩大了抽油管柱和抽油杆柱之间的环形流道面积，降低了螺杆泵举升的管流磨阻，可提高油井产量；

2.本实用新型减少了由于井筒轨迹弯曲产生的抽油杆柱与油管柱之间的摩擦损耗和机械损坏；

3.本实用新型消除了抽油杆柱由于旋转弯曲变形时产生的交变应力破坏，解决了斜井杆柱弯曲问题，延长了抽油杆柱的使用寿命，可降低维护费用；

4.改善了地面驱动螺杆泵杆柱在斜井段的受力状态，提高了抽油杆柱工作的可靠性，拓宽了地面驱动螺杆泵技术在斜井、水平井中的应用范围。

本实用新型所产生的明显效果是：螺杆泵的地面驱动系统，通过本实用新型与抽油杆柱组成的传动系统，解决了在弯曲井筒中的动力传递难题。使得地面驱动螺杆泵采油技术可在直井、斜井、定向井、水平井上广泛应用。这与目前实验的井下电机驱动的螺杆泵采油技术相比，具有设备成本低、施工简单、管理方便、工作可靠、使用寿命长等优点。另外，本实用新型若在直井使用，也可以提高抽油杆柱的使用寿命长。总之，本实用新型完善了地面驱动螺杆泵采油技术，开拓了地面驱动螺杆泵采油技术的应用范围。为油田提高油井产量，降低采油成本提供有利手段，特别是为井下大功率螺杆泵提液提供了有效工具。本实用新型必然推动地面驱动螺杆泵采油技术的深入发展和广泛的应用。

附图说明：

附图1为本实用新型结构示意图。

附图2为本实用新型的一种结构的A-A放大剖面示图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型主要由两部分组成：可在任意弯曲传递扭矩的拨叉部分2、6和传递拉力的球座部分3、5。主要包括：上连接螺纹1、上拨叉2、上球座3、钢球4、下球座5、下拨叉6、下连接螺纹7。

本实用新型用来传递扭矩的拨叉部分可以由多瓣组成，例如图2所示的拨叉由四瓣组成，上拨叉2为两瓣，下拨叉6为两瓣。拨叉还可以由六瓣组成，即上拨叉2为三瓣，下拨叉6为三瓣。

本实用新型是这样工作的：将抽油杆万向连轴短节连接在抽油杆上，作业时抽油杆万向连轴短节随着抽油杆柱下到油井造斜拐点处或抽油杆柱弯曲严重的部位、以及抽油杆柱容易脱扣的地方。地面驱动的螺杆泵采油系统在工作时，地面驱动装置将驱动力传递给抽油杆柱，使抽油杆柱做旋转运动，在井筒弯曲的地方，抽油杆柱上的万向连轴短节中的上拨叉2与下拨叉6可以弯曲一定角度工作，将上部的抽油杆柱做旋转运动传递给下部抽油杆柱。同时万向连轴短节中的球4与球座3、5还承担了抽油杆的轴向载荷，这样万向连轴短节解决了抽油杆柱在井筒弯曲处的传动并消除了抽油杆的弯曲应力，减少了抽油杆柱与油管柱之间的偏磨、抽油杆柱的弯曲疲劳破坏以及抽油杆柱断脱等故障。

另外抽油杆万向连轴短节在抽油杆柱上的使用，使得地面驱动的螺杆泵可在斜井、定向井、水平井中应用。为提高油井产量，降低采油成本提供了新的井下工具。

本装置还可以去掉上球座3、下球座5，在上拨叉2、下拨叉6内对应钢球4各有凹口，钢球4置于对应的凹口内。

Claims

1、抽油杆万向连轴短节，包括上连接螺纹(1)、上拨叉(2)、上球座(3)、钢球(4)、下球座(5)、下拨叉(6)、下连接螺纹(7)，其特征在于：该装置的上、下分别设有上连接螺纹(1)、下连接螺纹(7)，钢球(4)落座在上球座(3)与下球座(5)之间，在该装置的上、下分别装有上拨叉(2)、下拨叉(6)。

2、根据权利要求1所述的抽油杆万向连轴短节，其特征在于：上拨叉(2)至少由一瓣组成。

3、根据权利要求1所述的抽油杆万向连轴短节，其特征在于：下拨叉(6)至少由一瓣组成。

4、根据权利要求1所述的抽油杆万向连轴短节，其特征在于：去掉上球座(3)、下球座(5)，在上拨叉(2)、下拨叉(6)内对应钢球(4)的位置各有凹口，钢球(4)置于对应的凹口内。