專利名稱：一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田有桿抽油設(shè)備中的抽油桿扶正裝置，具體涉及一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器。
背景技術(shù)：
有桿泵抽油是我國石油工業(yè)傳統(tǒng)而占主導(dǎo)地位的人工舉升采油方式，經(jīng)過多年的開發(fā)，許多老油田已進(jìn)入高含水開發(fā)期。高含水期油田在開采過程中，抽油桿在油管內(nèi)上下移動(dòng)，由于大部分油井都有一定的彎曲，抽油桿與彎曲段的油管必然發(fā)生磨損；即使在直井中，由于抽油桿在中和點(diǎn)以下發(fā)生屈曲失穩(wěn)，抽油桿與油管也必然發(fā)生磨損。桿管磨擦導(dǎo)致抽油桿與油管內(nèi)壁磨損嚴(yán)重，甚至發(fā)生桿管斷裂，影響油井的正常生產(chǎn)。為了避免抽油桿 與油管內(nèi)壁之間的磨損，在防偏磨工藝上發(fā)展了以隔離油管和抽油桿本體為手段的桿柱扶正技術(shù)，在桿管出現(xiàn)磨損的部位安裝扶正器，確保抽油桿與油管隔離，不產(chǎn)生直接的接觸磨損。以隔離油管和抽油桿本體為手段的桿柱扶正技術(shù)避免了油管和抽油桿的直接磨損，但轉(zhuǎn)化為扶正器和油管的磨損，如果扶正器選用較硬材料，則油管磨損嚴(yán)重，如果扶正器選用較軟材料，則扶正器壽命較短。因此，為了實(shí)現(xiàn)抽油桿管偏磨的綜合治理，需要開發(fā)新型的扶正器，提高抽油桿與油管的工作壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有扶正器存在的問題，提供一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，該扶正器通過高壓井液中的原油增強(qiáng)扶正器與油管壁的潤滑作用和保護(hù)作用，避免抽油桿與油管直接接觸，提高抽油桿和油管的工作壽命。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)油井產(chǎn)出液的含水小于74%時(shí)，井液為油包水型，抽油桿與油管之間不存在偏磨現(xiàn)象；當(dāng)油井產(chǎn)出液的含水大于74%時(shí)，井液由油包水型轉(zhuǎn)換為水包油型，桿管之間的潤滑性能大大降低，管桿壁失去了原油的潤滑作用和保護(hù)作用，摩擦力增大并且桿管腐蝕速度加快，使得桿管間磨損加劇。為了在高含水油井中使桿管間獲得良好的原油潤滑作用和保護(hù)作用，基于以上考慮，本發(fā)明任務(wù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是扶正器主要由接箍、上扶正器軸、下扶正器軸、彈簧墊圈和定位塊組成；接箍下部和下扶正器軸中部設(shè)計(jì)為圓錐面；上扶正器軸和下扶正器軸上各設(shè)有凸體，上扶正器軸凸體和下扶正器軸凸體通過普通螺紋連接，在凸體端面上設(shè)計(jì)出沿圓周均勻分布的軸向階梯孔，軸向階梯孔兩端的孔徑比中部的孔徑小，在上扶正器軸凸體和下扶正器軸凸體外壁設(shè)計(jì)出徑向孔，徑向孔與軸向階梯孔連通，由于井液不斷從軸向階梯孔和徑向孔中流過，井液中原油粘度較大，部分井液中的原油逐漸存積在徑向孔中。當(dāng)抽油桿向上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，扶正器軸凸體端面壓力增加，井液先流經(jīng)軸向階梯孔端部的較小孔，然后進(jìn)入軸向階梯孔中部的較大孔，根據(jù)伯努利方程，流體過流面積增大，速度減小，壓力增大，高壓井液擠壓徑向孔中的原油，使原油由徑向孔流出形成連續(xù)的潤滑油膜，潤滑和保護(hù)扶正器與油管壁，同時(shí)，由于井液的流動(dòng)使井液中的原油又不斷沉積在徑向孔中。扶正器和油管被原油潤滑油膜隔開而不直接接觸，扶正器與油管之間的摩擦カ顯著下降，從而降低扶正器和油管之間的摩擦和磨損。本發(fā)明的有益效果是抽油桿在上下運(yùn)動(dòng)的過程中，在軸向階梯孔中井液壓カ增大使徑向孔不斷流出原油，連續(xù)潤滑和保護(hù)扶正器與油管壁，使得扶正器與油管之間的摩擦力大大降低，大大減輕了油管壁和扶正器自身的磨損；扶正器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。


附圖為利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)示意圖；I接箍，2彈簧墊圈,3定位塊,4上扶正器軸,5下扶正器軸，a接箍錐面，b軸向階梯孔，c徑向孔，d下扶正器軸錐面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
加以說明。利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器主要由接箍I、上扶正器軸4、下扶正器軸5、彈簧墊圈2和定位塊3組成，如附圖所示。上扶正器軸4下部設(shè)有接箍錐面a，下扶正器軸5中部設(shè)有下扶正器軸錐面d。上扶正器軸4和下扶正器軸5上各設(shè)有凸體，上扶正器軸4凸體和下扶正器軸5凸體通過普通螺紋連接，在凸體端面上開有沿圓周均勻分布的軸向階梯孔b，軸向階梯孔b兩端的孔徑比中部的孔徑小，在上扶正器軸4凸體和下扶正器軸5凸體外壁上設(shè)有沿圓周方向均勻分布的等直徑徑向孔C，徑向孔c與軸向階梯孔b連通。安裝吋，首先依次將定位塊3和彈簧墊圈2安裝在扶正器軸4上，再將接箍I通過普通螺紋連接在上扶正器軸4的上端，最后通過普通螺紋將下扶正器軸5與上扶正器軸4相連接。接箍I和下扶正器軸5的外端分別設(shè)有內(nèi)螺紋，以便與抽油桿相連接。由于井液不斷從軸向階梯孔b和徑向孔c中流過，井液中原油粘度較大，部分井液中的原油逐漸存積在徑向孔c中。當(dāng)抽油桿向上運(yùn)動(dòng)吋，上扶正器軸4凸體上端面壓カ增カロ，井液先流經(jīng)軸向階梯孔b端部的較小孔，然后進(jìn)入軸向階梯孔b中部的較大孔，根據(jù)伯努利方程，流體過流面積增大，速度減小，壓カ増大，高壓井液擠壓徑向孔c中的原油，使原油由徑向孔c流出形成連續(xù)的潤滑油膜，潤滑和保護(hù)扶正器與油管壁；當(dāng)抽油桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下扶正器軸5凸體下端面壓カ增加，井液先流經(jīng)軸向階梯孔b端部的較小孔，然后進(jìn)入軸向階梯孔b中部的較大孔，根據(jù)伯努利方程，流體過流面積增大，速度減小，壓カ増大，高壓井液擠壓徑向孔c中的原油，使原油由徑向孔c流出形成連續(xù)的潤滑油膜，潤滑和保護(hù)扶正器與油管壁。同時(shí)，在抽油桿上下運(yùn)動(dòng)的過程中，由于井液的流動(dòng)使井液中的原油又不斷沉積在徑向孔中。上扶正器軸4和下扶正器軸5凸體與油管之間形成連續(xù)油膜，兩者隔離開，摩擦カ顯著下降，大大減輕了扶正器自身和油管壁的磨損。
權(quán)利要求
1.一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，包括接箍(I)、上扶正器軸(4)、下扶正器軸(5)、彈簧墊圈(2)和定位塊(3)，上扶正器軸(4)和下扶正器軸(5)上各設(shè)有凸體，其特征在于上扶正器軸(4)和下扶正器軸(5)凸體上開有沿圓周方向均勻分布的軸向階梯孔(b)，在上扶正器軸(4)凸體和下扶正器軸(5)凸體外壁上設(shè)有沿圓周方向均勻分布的等直徑徑向孔(C)，徑向孔(c)與軸向階梯孔(b)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，其特征在于軸向階梯孔(b)兩端的孔徑比中部的孔徑小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，其特征在于接箍(I)下部設(shè)有接箍錐面(a)，下扶正器軸(5)中部設(shè)有下扶正器軸錐面(d)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，其特征在于上扶正器軸(4)凸體和下扶正器軸(5)凸體通過普通螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用高壓井液潤滑的抽油桿扶正器，包括接箍、上扶正器軸、下扶正器軸、彈簧墊圈和定位塊，上扶正器軸和下扶正器軸上各設(shè)有凸體，上扶正器軸凸體和下扶正器軸凸體通過普通螺紋連接，在凸體端面上設(shè)有沿圓周均勻分布的軸向階梯孔，軸向階梯孔兩端的孔徑比中部的孔徑小，在上扶正器軸凸體和下扶正器軸凸體外壁設(shè)有徑向孔，徑向孔與軸向階梯孔連通，抽油桿上下運(yùn)動(dòng)的過程中井液在階梯孔中壓力增大使沉積在徑向孔中的原油通過徑向孔流出從而形成連續(xù)的潤滑油膜。該扶正器具有以下優(yōu)點(diǎn)由徑向孔不斷擠壓出原油，連續(xù)潤滑和保護(hù)扶正器與油管壁，使得扶正器與油管之間的摩擦力大大降低，大大減輕了油管壁和扶正器自身的磨損。
文檔編號(hào)E21B17/10GK102839924SQ201110170960
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者石永軍, 李傳秀, 溫長飛, 陳軍, 綦耀光 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司, 中國石油大學(xué)(華東)