碳纖維連續柔性抽油杆作業設備的製作方法

2023-12-09 16:35:46 2

本發明屬於油田採油技術領域，尤其涉及一種碳纖維連續柔性抽油杆作業設備。

背景技術：

抽油杆是石油生產過程中常用的一種設備，採油時，通過抽油杆帶動井下的抽油泵泵杆上下往復運動，從而將地層內的石油等液體泵送至地面。在使用過程中，通常要將抽油杆連接至上千米，在此種情況下，抽油杆要承受的自身懸重和抽油泵的負荷，因此承受的拉力比較大。碳纖維連續抽油杆，這種抽油杆利用碳纖維質量輕、韌性好、抗拉強度高等優越的物理性能而製成，並且這種抽油杆具有抗扭矩性能、耐磨性能。所以在起、下柔性抽油杆時需要有專業的作業設備起、下柔性抽油杆。現在鋼質抽油杆安裝是通過人工一段一段通過連接件連接在一起，在連接過程中使抽油杆一段一段地向井下延伸，這種方式和設備已不適合碳纖維連續柔性抽油杆。

技術實現要素：

本發明提供一種碳纖維連續柔性抽油杆作業設備，該作業設備能夠保證碳纖維連續柔性抽油杆順利起下，避免碳纖維連續柔性抽油杆作業設備受到機械磨損避免產生應力集中延長使用壽命，使用此設備碳纖維連續柔性抽油杆作業不會產生塑性變形，保證碳纖維連續柔性抽油杆作業設備正常使用。

本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現：一種碳纖維連續柔性抽油杆作業設備包括兩塊弧形板，兩塊弧形板平行設置,弧形板的兩端之間固定有底板,底板與弧形板之間固定有支撐板，兩塊弧形板之間均勻間隔設置有旋轉軸，旋轉軸外壁套有橡膠套，橡膠套的表面為弧形，兩塊弧形板的一端鉸接有支架,支架的兩個支杆下端分連接有調整絲槓,兩塊弧形板的另一端固定連接有作業架，作業架與旋轉底座插接，旋轉底座安裝在井口上。

上述方案中的弧形板的弧度為90度，弧形板的半徑為1.5米。旋轉軸的兩端分別安裝有軸承，軸承分別位於兩塊弧形板的外側。橡膠套的材質為聚四氟乙烯。支架與豎向夾角為11度，支架的下端設有防松螺母。

本發明的有益效果為：本發明通過採用上述技術方案，使抽油杆在整個下井過程中，不會受到任何磨擦，保證碳纖維連續柔性抽油杆表面完整無損，另外通過對碳纖維連續柔性抽油杆運行軌道的設計，保證碳纖維連續柔性抽油杆不會發生塑性形變，即使下入到井下也不會發生偏磨。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是圖1中的A-A剖視圖；

圖4是絞盤的結構示意圖。

圖中：1-旋轉底座；2-作業架，3-軸承蓋，4-軸承，5-注油杯，6-支撐板，7-底板，8-旋轉軸，9-橡膠套，10-支架，11-弧形板，12-防松螺母，13-調整絲槓,14-絞盤，15-圓管，16-插管，17-碳纖維抽油杆。

具體實施方式：

以下結合實例對本發明做進一步描述：

本申請碳纖維連續柔性抽油杆作業設備，該設備包括兩塊弧形板11，兩塊弧形板11平行設置,兩塊弧形板11的設置確定碳纖維抽油杆17在其上運行的軌跡為弧形軌道，保證了碳纖維抽油杆17由水平方向向垂直方向的順利過渡，弧形板11的兩端之間固定有底板7,底板7與弧形板11之間固定有支撐板6，底板7和支撐板6對兩塊弧形板11起到固定和支撐的作用，兩塊弧形板11之間均勻間隔設置有旋轉軸8，旋轉軸8外壁套有橡膠套9，旋轉軸8和橡膠套9組成了碳纖維抽油杆17的運行軌道，旋轉軸8和橡膠套9一起能夠轉動，碳纖維抽油杆17前行過程中滾動橡膠套9減小了碳纖維抽油杆17與橡膠套9之間的摩擦及摩擦阻力，保證碳纖維抽油杆17運行順暢不受磨損，油井作業時，橡膠套9的表面為弧形接近碳纖維抽油杆17外壁的形狀，保證碳纖維抽油杆17運行中在橡膠套9的中部行走，不會發生左右竄動，保證了碳纖維抽油杆17的運行軌跡不發生改變，兩塊弧形板11的一端鉸接有支架10,支架10將兩塊弧形板11支起並傾斜一定角度，兩塊弧形板11與支架10鉸接可以任意調整支架10與兩塊弧形板11的角度以適應井場的需要，支架10的兩個支杆下端分連接有調整絲槓13,通過調整絲槓13來調整支架10的高低以適應不同井場需求，調整支架10的高度，保證兩個支腳的受力均勻，支架10的下端設有防松螺母12。通過調整絲槓13調整支架10的高度後用防松螺母12進行固定，防止支架10發生轉動導致整個設備位置發生變化，首次使用時保證受力均勻，儘量減小衝擊，兩塊弧形板11的另一端固定連接有作業架2，作業架2底面的一側固定有圓管15，作業架2與圓管15垂直方向設置，作業架2上的圓管15與旋轉底座1插接，在井口上安裝旋轉底座1，旋轉底座1的上端面的一側固定有插管16，圓管15插入到插管16內實現連接。圓管15在插管16能夠轉動，通過圓管15的轉動帶動作業設備轉動來調整碳纖維抽油杆17入口的位置，由於井口工況複雜，設備較多，有的時候需要微調整碳纖維抽油杆17入口的位置，保證碳纖維抽油杆17與井口的軸線一致，通過轉動圓管15來實現，通過圓管15調整安裝方向，保證抽油杆傳入方向不傾斜。

弧形板11的弧度為90度，並且弧形板11靠近井口的那個端面為水平的，正好能夠保證碳纖維抽油杆17垂直下入井口，弧形板11的半徑為1.6米，因為碳纖維抽油杆17的迴轉半徑最小為1.5米，弧形板11的半徑為1.6米能夠滿足碳纖維抽油杆17迴轉半徑的要求，使碳纖維抽油杆17在運行彎轉過程中不會發生塑性形變，保證碳纖維抽油杆17完好無損。因為碳纖維抽油杆17一但發生塑性形變，整根抽油杆就不是直的了，幾百米的抽油杆就作廢了需重新作業。

旋轉軸8的兩端分別安裝有軸承4，軸承4分別位於兩塊弧形板11的外側，軸承4外設有軸承蓋3對軸承4進行保護，軸承4上還設有注油杯5進行注油保證軸承4潤滑。

橡膠套9的材質為聚四氟乙烯。碳纖維抽油杆17在橡膠套9上運行時保證碳纖維抽油杆17的表面不受任何磨損，另外聚四氟乙烯材質耐老化、彈性好。

使用時，碳纖維抽油杆17纏繞在絞盤14上，絞盤14直徑3米，絞盤14上碳的纖維抽油杆延伸到旋轉軸8，絞盤14在電機的驅動下轉動使碳纖維抽油杆17沿著旋轉軸8前行下入到井內，絞盤14輸出線速度為18.84米/分。