一種抽油杆短節的製作方法

2023-12-09 15:34:01 1

本實用新型涉及油田機械領域，特別涉及一種抽油杆短節。

背景技術：

抽油杆是抽油機井中用於連接光杆和抽油泵柱塞的細長杆件，可起到傳遞動力的作用。由於抽油杆受到自重、井斜、液柱壓力、底部原油對柱塞向上的作用力等影響容易發生彎曲，彎曲後的抽油杆在上下往復運動時容易與油管之間發生摩擦，嚴重時可使抽油杆斷裂或者使油管漏油。而且彎曲後的抽油杆使抽油泵內的柱塞承受的拉壓交變載荷大，容易造成柱塞上凡爾罩被拉斷或脫扣，增大了修井的費用，縮短抽油泵的檢修周期，影響油井的正常開採作業。目前根據井斜情況，可通過在抽油杆組合中添加若干這種抽油杆短節可以扶正抽油杆，減輕抽油泵內柱塞承受的拉壓交變載荷，延長抽油泵的檢修周期，因此提供一種抽油杆短節是十分必要的。

現有技術提供了一種可扶正抽油杆，減輕抽油泵內柱塞承受壓力的增油短節，該增油短節由中軸、接箍、遊動凡爾、遊動凡爾座等組成，其中，接箍安裝在中軸的上端，遊動凡爾安裝在中軸的中部，遊動凡爾座安裝在中軸的下部。遊動凡爾是封閉的環形，遊動凡爾的上部內徑小，下部內徑大，遊動凡爾在中軸上可自由地上下滑動及左右轉動，其上部外表面有3-8個傾斜8-36度的凸起和凹槽，中部開有3-8個過油孔，下部為圓筒狀，遊動凡爾的下部端面能與遊動凡爾座很好地密封。當抽油杆在油管內帶動增油短節下行時，遊動凡爾在與油管壁摩擦力和下部油壓的作用下向上運行，與遊動凡爾座脫離，原油穿過遊動凡爾的過油孔沿凹槽順利通過；當抽油杆上行時，遊動凡爾在與油管壁摩擦力和上部油壓的作用下向下運行，與遊動凡爾座壓緊，密封原油通道，此時，被封住的上部原油隨抽油杆上行，即起到助抽作用。

設計人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術提供的增油短節上的遊動凡爾內部設有過油孔，且遊動凡爾上部外表面有傾斜8-36度的凸起和凹槽，結構複雜，不易製造。

技術實現要素：

為了解決現有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種結構簡單，容易製造，且具有優異的助抽能力的抽油杆短節。所述技術方案如下：

本實用新型實施例提供了一種抽油杆短節，包括中軸，安裝在所述中軸上端的接箍，所述抽油杆短節還包括可軸向滑動地套裝在所述中軸上的上柱塞，固定套裝在所述中軸下部的下柱塞；所述上柱塞和所述下柱塞的外壁上沿縱向均設置有多個過油槽，相鄰兩個所述過油槽之間形成一個封堵凸起，所述上柱塞上的所述封堵凸起和所述過油槽分別與所述下柱塞上的所述過油槽和所述封堵凸起對齊，並可相互封堵；所述上柱塞向下可滑動至與所述下柱塞相抵接觸，向上可滑動至與所述接箍相抵接觸；所述上柱塞和所述下柱塞的外壁均與油管的內壁滑動式接觸。

具體地，作為優選，所述接箍與所述下柱塞之間的所述中軸的外壁上沿縱向設置有一個或多個凸起的軌道鍵；所述上柱塞的內壁上沿縱向設置有一個或多個貫穿整個內壁的軌道槽，所述軌道鍵配合容納在所述軌道槽內。

具體地，作為優選，所述上柱塞的下端面與所述下柱塞的上端面均為平面。

具體地，作為優選，所述封堵凸起和所述過油槽的橫截面均呈梯形結構。

具體地，作為優選，所述上柱塞和所述下柱塞的外壁上沿周向方向均勻地間隔設置有6個所述封堵凸起和6個所述過油槽。

具體地，作為優選，所述中軸上設置有與所述下柱塞的下端面相連接的環形凸臺；所述環形凸臺的外徑小於所述下柱塞的外徑。

具體地，作為優選，所述下柱塞的下端設置有倒角。

具體地，作為優選，所述中軸的上端設置有外螺紋，所述接箍的內壁上設置有內螺紋，所述中軸的上端與所述接箍螺紋連接。

具體地，作為優選，所述接箍的外壁上相對設置有兩個扳手方。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的抽油杆短節通過設置可軸向滑動的上柱塞及固定的下柱塞，並在兩者的外壁上設置封堵凸起和過油槽，可實現在抽油杆往復運動時，上柱塞的封堵凸起和過油槽分別與下柱塞的過油槽和封堵凸起相互分離和封堵，從而開啟或關閉原油的流經通道，起到良好的助抽作用。並且，上柱塞和下柱塞通過在其外壁上形成封堵凸起和過油槽，結構簡單，容易製造。可見，本實用新型實施例提供的抽油杆短節不僅可扶正抽油杆，降低抽油泵內的柱塞承受的拉壓交變載荷，延長抽油泵的檢修周期，助抽效果好，且結構簡單，容易製造，可規模化推廣使用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的抽油杆短節的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的上柱塞的俯視圖。

其中，附圖標記分別表示：

1 中軸，

101 軌道鍵，

2 接箍，

201 扳手方，

3 上柱塞，

301 軌道槽，

4 下柱塞，

401 倒角，

5 過油槽，

6 封堵凸起，

7 環形凸臺。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型實施例提供了一種抽油杆短節，如附圖1所示，該抽油杆短節包括中軸1，安裝在中軸1上端的接箍2，該抽油杆短節還包括可軸向滑動地套裝在中軸1上的上柱塞3，固定套裝在中軸1下部的下柱塞4，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿縱向均設置有多個過油槽5，相鄰兩個過油槽5之間形成一個封堵凸起6。其中，上柱塞3上的封堵凸起6和過油槽5分別與下柱塞4上的過油槽5和封堵凸起6對齊，並可相互封堵。上柱塞3向下可滑動至與下柱塞4相抵接觸，向上可滑動至與接箍2相抵接觸，上柱塞3和下柱塞4的外壁均與油管的內壁滑動式接觸。

以下將就本實用新型實施例提供的抽油杆短節的工作原理給予描述：

利用本實用新型實施例提供的抽油杆短節可以在抽油杆組合中分段添加多個這樣抽油杆短節，並置於油管內，以起到扶正抽油杆的作用，進而減輕柱塞承受的拉壓交變載荷，延長抽油泵的檢修周期。當抽油杆在油管內帶動該抽油杆短節下行時，在上柱塞3與油管管壁摩擦力及壓差的作用下，上柱塞3沿中軸1的軸向向上滑動，與下柱塞4的上端面分離，此時原油可順次經下柱塞4上的過油槽5、上柱塞3的過油槽5流至接箍2及上部抽油杆與油管的環形空間內。

當抽油杆上行時，上柱塞3在與油管管壁摩擦力及壓差的作用下坐回到下柱塞4的上端面，上柱塞3下端面處的封堵凸起6和過油槽5分別與下柱塞4上端面處的封堵凸起6和過油槽5相互封堵，此時可封住上述流至環形空間內原油，防止其回落，使其隨抽油杆上行，起到助抽作用。同時，這還能提高抽油泵內的負壓，待抽油杆下行時，抽油泵可吸取更多的原油，進一步提高了助抽效果，故該抽油杆短節具有良好的助抽效果。

此外，通過在抽油杆短節上設置上柱塞3和下柱塞4，液柱壓力可作用在上柱塞3和下柱塞4上，減輕了泵筒內柱塞承受的液柱壓力，減少抽油泵的漏失量。需要說明的是，上柱塞3和下柱塞4上的封堵凸起6和過油槽5的結構和數目均相同。上柱塞3和下柱塞4的外壁均與油管的內壁滑動式接觸指的是上柱塞3和下柱塞4與油管之間呈往復式動密封關係，如此以產生上述的摩擦力和壓差。

基於上述可知，本實用新型實施例提供的抽油杆短節通過設置可軸向滑動的上柱塞3及固定的下柱塞4，並在兩者的外壁上設置封堵凸起6和過油槽5，可實現在抽油杆往復運動時，上柱塞3的封堵凸起6和過油槽5分別與下柱塞4的過油槽5和封堵凸起6相互分離和封堵，從而開啟或關閉原油的流經通道，起到良好的助抽作用。並且，上柱塞3和下柱塞4通過在其外壁上形成封堵凸起6和過油槽5，結構簡單，容易製造。可見，本實用新型實施例提供的抽油杆短節不僅可扶正抽油杆，降低抽油泵內的柱塞承受的拉壓交變載荷，延長抽油泵的檢修周期，助抽效果好，且結構簡單，容易製造，可規模化推廣使用。

具體地，在本實用新型實施例中，如附圖1，接箍2與下柱塞4之間的中軸1的外壁上沿縱向設置有一個或多個凸起的軌道鍵101，即軌道鍵101的上端與接箍2的下端相抵，下端與下柱塞4的上端相抵；如附圖2所示，上柱塞3的內壁上沿縱向設置有一個或多個貫穿整個內壁的軌道槽301，軌道鍵101配合容納在軌道槽301內。設置軌道鍵101及軌道槽301，使上柱塞3僅能沿中軸1的軸向上下滑動，而避免發生周向的運動，保證與下柱塞4上的過油槽5和封堵凸起6相互分離或相互封堵，賦予了本實用新型實施例提供的抽油杆短節優異的助抽能力。可以理解的是，軌道鍵101的長度大於軌道槽301的長度，軌道槽301可沿軌道鍵101上下滑動，以使上柱塞3可沿中軸1的軸向上下滑動。

其中，相互配合的軌道鍵101與軌道槽301可以有多種結構，例如軌道鍵101可以為橫截面呈半圓形的條狀結構、橫截面呈橢圓形的條狀結構、橫截面呈三角形的條狀結構、橫截面呈長方形的長條狀結構等，相應地，軌道槽301呈與上述結構的軌道鍵101相配合的凹槽結構。作為優選，軌道鍵101為橫截面呈長方形的長條狀結構，軌道槽301呈與軌道鍵101相配合的長條狀凹槽，橫截面為長方形的長條狀結構的軌道鍵101及軌道槽301容易設置，並且在壓差及摩擦作用下，軌道槽301可在軌道鍵101上上下滑動，在軌道鍵101上的長方形條狀結構的稜的控制下，不易發生軌道槽301脫離軌道鍵101的現象，這更好地保證了上柱塞3隻能沿著中軸1的軸向滑動，不易發生沿中軸1的周向滑動的現象，進而可使上柱塞3上的封堵凸起6和過油槽5可分別與下柱塞4上的封堵凸起6和過油槽5相互封堵。

具體地，在本實用新型實施例中，上柱塞3的下端面與下柱塞4的上端面均為平面，便於上柱塞3坐回下柱塞4的上端面時，兩者無縫地接觸，以高效地封堵原油。其中，設置在上柱塞3及下柱塞4上的封堵凸起6的外壁弧度與油管內壁弧度相適配，以使上柱塞3及下柱塞4上的封堵凸起6與油管內壁緊密接觸(即封堵凸起6的外壁與油管內壁之間呈往復式動密封關係)，進而在抽油杆上行時，上柱塞3及下柱塞4配合作用可封住流至接箍2及其上部抽油杆與油管之間的環形空間的原油。設置在上柱塞3和下柱塞4上的封堵凸起6和過油槽5的結構可以有多種，例如過油槽5和封堵凸起6的橫截面可以呈長方形結構、三角形結構、梯形結構，當過油槽5和封堵凸起6對齊並封堵後，原油由下柱塞4的過油槽5流到上柱塞3的封堵凸起6的下端面時，原油被阻擋而不能繼續向上柱塞3的過油槽5內流動。作為優選，如附圖2所示，以上柱塞3為例，封堵凸起6和過油槽5的橫截面均呈梯形結構，並且封堵凸起6的平均寬度比過油槽5的平均寬度大，以使封堵凸起6的梯形下底可封堵過油槽5的梯形上底，封堵凸起6的梯形上底可封堵過油槽5的梯形下底，以阻止原油進一步地向上柱塞3的過油槽5內流動，如此設置封堵凸起6和過油槽5的結構，可使封堵凸起6和過油槽5之間的封堵效果好，並且在封堵凸起6和過油槽5封堵後，上柱塞3和下柱塞4的承壓能力強，可減輕液柱對抽油泵內柱塞的壓力。

具體地，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿周向方向均勻地間隔設置有數目和結構相同的多個封堵凸起6和過油槽5，以便於上柱塞3上的封堵凸起6和過油槽5能夠完全與下柱塞4上的過油槽5和封堵凸起6完全配合封堵。作為優選，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿周向方向均勻地間隔設置有6個封堵凸起6和6個過油槽5，此時本實用新型實施例提供的抽油杆短節的助抽效果好，承壓能力強。

進一步地，上柱塞3和下柱塞4均由耐腐蝕、耐磨、耐高溫的塑料材料製成，例如聚醚醚酮樹脂、聚碳酸酯、聚醯亞胺等。使用上述塑料材質的上柱塞3和下柱塞4的質量輕，以減輕抽油杆及抽油泵內活塞的負載，而且輕質的上柱塞3容易在壓差的作用下沿中軸1的軸向上下滑動。

具體地，在本實用新型實施例中，中軸1上設置有與下柱塞4的下端面相連接的環形凸臺7；環形凸臺7的外徑小於下柱塞4的外徑。設置環形凸臺7，並將環形凸臺7的外徑設置成小於下柱塞4的外徑，可減輕下柱塞4在抽油杆下行過程中承受的原油阻力。進一步地，下柱塞4的下端設置有倒角401，即靠近下柱塞4下端的外徑均逐漸減小，直至與環形凸臺7相連，通過設置過渡作用的倒角401進一步地減輕了抽油杆短節在下行過程中承受的阻力。

具體地，中軸1的上端設置有外螺紋，接箍2的內壁上設置有內螺紋，中軸1的上端與接箍2螺紋連接，螺紋連接的方式便於中軸1和接箍2之間的安裝與拆卸，便於在不同的應用環境下，更換不同的中軸1或者接箍2，以實現扶正抽油杆，提高助抽能力的作用。中軸1的下端設置有外螺紋，便於與抽油杆螺紋連接連接。其中，接箍2的外壁上相對設置有兩個扳手方201，以便於扳手夾持住圓筒狀的接箍2，方便地拆裝接箍2與中軸1。

本實用新型實施例提供的抽油杆短節可應用於深井、斜井中，可在抽油杆組合中分段添加多個這樣的抽油杆短節，以扶正抽油杆，實現助抽、分段舉升、均衡載荷、延長檢泵周期。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。