專利名稱：一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油井清蠟裝置，特別涉及既能用于直井、又能用于斜井和水平井的一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置。
技術(shù)背景在石油開采過程中，地下原油從井底到地面，壓力、溫度逐漸下降，而原油中的蠟分子也逐漸地凝固，沉積在油管的內(nèi)壁和抽油桿上，油井通道逐漸變小，使原油產(chǎn)量逐漸降低，甚至停產(chǎn)。為了使原油從井底暢通地開采出來，就必須定期對(duì)油管和抽油桿進(jìn)行清蠟處理?，F(xiàn)有技術(shù)中的清蠟方法有(1)熱熔法，在地面將液體加熱后注入油井中，將積沉的蠟熔化，該方法雖然盛行，但要消耗大量的能源，而且需要一套專用設(shè)備，專人管理，從而增加了石油開采的費(fèi)用；(2)機(jī)械清蠟法，在抽油桿上安裝多個(gè)刮刀式清蠟器，將積沉的蠟刮掉，由于安裝的清蠟器很多，阻礙原油流出，不僅增加設(shè)備費(fèi)用，而且還增加抽油機(jī)的負(fù)荷；(3)強(qiáng)磁防蠟法，在油井結(jié)蠟段安裝強(qiáng)磁防蠟器，通過其中的永磁體的磁場(chǎng)對(duì)油流進(jìn)行磁化處理，改變油中蠟的分子結(jié)構(gòu)，延緩結(jié)蠟過程，該方法防蠟效果不明顯，現(xiàn)在已基本不用；(4)化學(xué)清蠟法，用特制的化學(xué)溶劑注入油井中，產(chǎn)生熱量使蠟熔化，以達(dá)到清蠟的目的，但此法成本高。定期清蠟方法的最大缺陷是兩次清蠟之間，油管壁和抽油桿上沉積的蠟逐漸增多，致使原油的沿程阻力增大，抽油機(jī)的負(fù)荷增大，泵效降低，原油產(chǎn)量下降，成本增加。中國(guó)專利公報(bào)1993年1月6日公開的名稱為“抽油井爬桿式除垢器”的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開號(hào)為CN1067703A。該技術(shù)存在以下問題一是壓力板彈簧上安裝的掛齒的齒尖對(duì)抽油桿有嚴(yán)重拉傷，嚴(yán)重破壞了抽油桿的強(qiáng)度；二是換向齒兩側(cè)的短齒齒尖刃口呈直線，與管道內(nèi)壁為點(diǎn)接觸，抗沖擊差，且極易磨鈍而失效，且對(duì)油管內(nèi)壁有嚴(yán)重拉傷，換向齒齒尖磨鈍后，刮蠟器就在原位置上來回滑動(dòng)，不能繼續(xù)上行或下行，失去了自動(dòng)清蠟的作用；三是必須在每根油管的接箍中安裝墊環(huán)，否則刮蠟器在通過接箍部位時(shí)，換向齒的短齒在復(fù)位彈簧反彈慣性力的作用下，齒尖率先進(jìn)入下一根油管的入口而被卡住，失去清蠟作用，又由于油管扣為錐管扣，油管的旋合長(zhǎng)度受旋緊力和加工精度的影響，使得每根油管扣的旋合長(zhǎng)度不等，因此，需要加工長(zhǎng)度不等的墊環(huán)與之配合，操作非常繁鎖和困難，難以實(shí)施。專利號(hào)為01202946.7、名稱為“一種抽油井自動(dòng)清蠟裝置”的實(shí)用新型專利，其刮刀體上安裝有三排換向齒，致使自動(dòng)刮蠟器的整體長(zhǎng)度太長(zhǎng)，不能在斜井和水平井中應(yīng)用。
發(fā)明的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置，結(jié)構(gòu)合理、安裝使用簡(jiǎn)便、能夠可靠地自動(dòng)運(yùn)行、使用壽命長(zhǎng)，既能用于直井、又能用于斜井和水平井的抽油井自動(dòng)清蠟裝置。
本實(shí)用新型所述的一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置，包括夾持在抽油桿上的刮蠟器、安裝在加厚油管接箍中的壓縮彈簧和分別連接在需要清蠟油管段兩端的上、下?lián)Q向器；刮蠟器由刮刀體、換向齒、頂齒、弧形彈簧片和復(fù)位扭簧組成，刮刀體上下兩端分別安裝有三片弧形彈簧片，其相對(duì)位置錯(cuò)開60°，以便全部清除抽油桿上沉積的蠟；在刮刀體的圓周上只開有一排長(zhǎng)方形通孔和工字型槽孔，兩端有位置相錯(cuò)60°的螺旋刃口；在工字型槽孔的上、下方有向內(nèi)的凹槽，復(fù)位扭簧對(duì)稱地安裝在凹槽內(nèi)，使換向齒的短齒尖和頂齒緊靠油管內(nèi)壁；其特征在于換向齒和頂齒安裝在工字型槽孔的中部，換向齒兩邊短齒的外側(cè)面呈圓弧狀，其圓弧半徑與油管半徑相近，換向齒的中齒在刮刀體上自由張開時(shí)，齒頂端距刮刀體的圓心距離大于平式油管接箍?jī)?nèi)螺紋的最大半徑、小于端面擴(kuò)孔半徑，使刮蠟器通過平式油管接箍進(jìn)入下一根油管時(shí)，不致被卡住。換向齒的中齒齒頂為圓角，以減少對(duì)油管內(nèi)壁的劃傷，同時(shí)也提高齒尖抗沖擊的能力。由于刮蠟器上只安裝了一排換向齒，使刮蠟器的長(zhǎng)度大大縮短，因而可在斜井和水平井相對(duì)彎曲的油管中運(yùn)行。
另外，在刮刀體安裝換向齒的同一橫截面上安裝有一顆以上的頂齒，頂齒自由張開時(shí)，頂齒的頂端至刮刀體圓心的距離大于加厚油管接箍?jī)?nèi)螺紋的最大半徑，小于接箍端面擴(kuò)孔半徑。其目的是在刮蠟器通過油管接箍時(shí)，防止刮蠟器在此處換向；在加厚油管接箍中安裝壓縮彈簧，壓縮彈簧的內(nèi)徑大于油管內(nèi)徑、外徑小于加厚油管內(nèi)螺紋的最小直徑、壓縮后的高度小于兩油管旋緊后的間隙。以防止換向齒在通過加厚油管接箍進(jìn)入下一根油管時(shí)被卡??；上、下?lián)Q向器由短節(jié)套、開口限位環(huán)和塔形彈簧組成，其特征在于上換向器的開口限位環(huán)安裝在短節(jié)套上部錐形環(huán)槽內(nèi)，不允許刮蠟器向上通過，塔形彈簧倒置安裝在短節(jié)套下部的環(huán)形槽內(nèi)，使每個(gè)換向齒順利實(shí)現(xiàn)換向而不磨損齒尖，下?lián)Q向器的開口限位環(huán)安裝在短節(jié)套下部的倒錐形環(huán)槽內(nèi)，不允許刮蠟器向下通過，塔形彈簧安裝在短節(jié)套上部的環(huán)形槽內(nèi)，使每個(gè)換向齒順利實(shí)現(xiàn)換向而不磨損尖。為了延長(zhǎng)刮蠟器的使用壽命，在每片弧形彈簧片接觸抽油桿處鑲嵌有耐磨材料。
本實(shí)用新型由于縮短了刮蠟器的長(zhǎng)度，擴(kuò)大了刮蠟器的使用范圍，又能用于斜井和水平井。


圖1為本實(shí)用新型的刮蠟器夾持在抽油桿上的示意圖。
圖2為換向器裝配示意圖。
圖3為弧形彈簧片的形狀圖。
圖4為換向齒的一種形狀圖。
圖5為換向齒的另一種形狀圖。
圖6為頂齒的形狀圖。
圖7為復(fù)位扭簧形狀圖。
圖8為刮蠟器通過加厚油管接箍時(shí)頂齒的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，先將下?lián)Q向器連接在需要清蠟油管7段的下端，在連接加厚油管時(shí)，將壓縮彈簧11安裝在加厚油管接箍中，再將上換向器連接在井口處油管7的上端，最后將刮蠟器夾持在抽油桿9上，并將所有的換向齒4的齒尖向上，隨抽油桿9從上換向器進(jìn)入需要清蠟的油管7段內(nèi)，即安裝完畢。當(dāng)抽油桿9向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，刮蠟器隨抽油桿9向下移動(dòng)，剁刀體3的下端刃口15對(duì)油管內(nèi)壁進(jìn)行清蠟，當(dāng)抽油桿9向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于換向齒4的單向作用，刮蠟器不能隨抽油桿9向上移動(dòng)，抽油桿9與刮蠟器兩端的弧形彈簧片2上鑲嵌的耐磨材料13產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)弧形彈簧片2上鑲嵌的耐磨材料13對(duì)抽油桿9進(jìn)行清蠟，抽油桿9上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，刮蠟器不斷對(duì)油管7內(nèi)壁和抽油桿9進(jìn)行清蠟，同時(shí)從油管的上端移動(dòng)到下端，當(dāng)刮蠟器通過油管接箍8時(shí)，由于安裝在刮刀體3工字型槽孔內(nèi)的頂齒10在復(fù)位彈簧14的作用下卡在油管接箍8處，使刮蠟器不能在此換向而繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，又由于在加厚油管接箍中安裝了壓縮彈簧11，使換向齒4也能順利通過。隨著抽油桿9的繼續(xù)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，刮蠟器也隨之繼續(xù)向下移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入下?lián)Q向器時(shí)，刮蠟器首先通過安裝在短節(jié)套1上部環(huán)形槽內(nèi)的塔形彈簧6，再推動(dòng)安裝在短節(jié)套1下部倒錐形環(huán)槽內(nèi)開口限位環(huán)5向下移動(dòng)，由于倒錐形槽的作用，開口限位環(huán)5的直徑逐步縮小，到小于刮刀體3的直徑時(shí)，刮蠟器不再隨抽油桿9向下移動(dòng)，但可隨抽油桿9向上運(yùn)動(dòng)而向上移動(dòng)，當(dāng)向上通過塔形彈簧6時(shí)，所有的換向齒4和頂齒10的齒尖均改變方向，向下傾斜，這樣刮蠟器即可隨抽油桿9向上運(yùn)動(dòng)而繼續(xù)向上移動(dòng)，刮刀體3上端的刃口15對(duì)油管內(nèi)壁進(jìn)行清蠟，當(dāng)抽油桿9向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，弧形彈簧片2上鑲嵌的耐磨材料13即對(duì)抽油桿9進(jìn)行清蠟，隨著抽油桿9的上下運(yùn)動(dòng)，刮蠟器逐漸向上移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入上換向器后，又換向而向下移動(dòng)，如此周而復(fù)始，刮蠟器上下移動(dòng)對(duì)油管內(nèi)壁和抽油桿進(jìn)行自動(dòng)清蠟，每天可清蠟多次。由于換向齒4兩邊短齒的外側(cè)呈圓弧狀，其半徑與油管半徑相近，換向齒4的中齒的齒尖12呈圓角狀，避免了對(duì)油管內(nèi)壁的劃傷，提高了齒尖抗沖擊和耐磨的能力，延長(zhǎng)了使用壽命。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置，包括夾持在抽油桿上的刮蠟器、安裝在加厚油管接箍中的壓縮彈簧和分別連接在需要清蠟油管段兩端的上、下?lián)Q向器；刮蠟器由刮刀體(3)、換向齒(4)、頂齒(10)、弧形彈簧片(2)和復(fù)位扭簧(14)組成，刮刀體上下兩端分別安裝有三片弧形彈簧片，其相對(duì)位置錯(cuò)開60°；在刮刀體(3)的圓周上只開有一排長(zhǎng)方形通孔和工字型槽孔，兩端有位置相錯(cuò)60°的螺旋刃口(15)；在工字型槽孔的上、下方有向內(nèi)的凹槽，復(fù)位扭簧(14)對(duì)稱地安裝在凹槽內(nèi)，使換向齒的短齒尖和頂齒緊靠油管(7)內(nèi)壁；其特征在于A、換向齒(4)和頂齒(10)安裝在工字型槽孔的中部，換向齒兩邊短齒的外側(cè)面呈圓弧狀，其圓弧半徑與油管半徑相近，換向齒的中齒在刮刀體上自由張開時(shí)，齒頂端距刮刀體的圓心距離大于平式油管接箍?jī)?nèi)螺紋的最大半徑、小于端面擴(kuò)孔半徑，換向齒的中齒齒頂(12)呈圓角；B、在刮刀體(3)安裝換向齒的同一橫截面上安裝有一顆以上的頂齒(10)，頂齒自由張開時(shí)，頂齒的頂端至刮刀體圓心的距離大于加厚油管接箍?jī)?nèi)螺紋的最大半徑，小于接箍端面擴(kuò)孔半徑；C、在加厚油管接箍(8)中安裝壓縮彈簧(11)，壓縮彈簧的內(nèi)徑大于油管內(nèi)徑、外徑小于加厚油管內(nèi)螺紋的最小直徑、壓縮后的高度小于兩油管旋緊后的間隙；D、上、下?lián)Q向器由短節(jié)套(1)、開口限位環(huán)(5)和塔形彈簧(6)組成，其特征在于上換向器的開口限位環(huán)(5)安裝在短節(jié)套(1)上部的錐形環(huán)槽內(nèi)，塔形彈簧(6)倒置安裝在短節(jié)套(1)下部的環(huán)形槽內(nèi)；下?lián)Q向器的開口限位環(huán)(5)安裝在短節(jié)套(1)下部的倒錐形環(huán)槽內(nèi)，塔形彈簧(6)安裝在短節(jié)套(1)上部的環(huán)形槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置，其特征在于在每片弧形彈簧片(2)接觸抽油桿(9)處鑲嵌有耐磨材料(13)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及既能用于直井、又能用于斜井和水平井的一種改進(jìn)的抽油井自動(dòng)清蠟裝置，包括夾持在抽油桿上的刮蠟器、安裝在加厚油管接箍中的壓縮彈簧和分別連接在需要清蠟油管段兩端的上、下?lián)Q向器。刮蠟器由刮刀體(3)、換向齒(4)、頂齒(10)、弧形彈簧片(2)和復(fù)位扭簧(14)組成，在刮刀體(3)的圓周上只開有一排長(zhǎng)方形通孔和工字型槽孔，其特征在于換向齒(4)和頂齒(10)安裝在工字型槽孔的中部。上、下?lián)Q向器由短節(jié)套(1)、開口限位環(huán)(5)和塔形彈簧(6)組成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、安裝使用簡(jiǎn)便、能夠可靠地自動(dòng)運(yùn)行、使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)E21B37/00GK2558760SQ0222206
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月31日
發(fā)明者羅紹東 申請(qǐng)人:羅紹東