專利名稱：立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石油機械的摩擦磨損測試設備，尤其是一種應用機械 式徑向載荷施加方法和設備進行各種尺寸扶正器摩擦磨損試驗的設備。
背景技術：
隨著我國東部各主要油田相繼進入中高含水開發(fā)期，油田開采難度越 來越大，為提高采收率，定向井采油技術在我國油田得到迅速發(fā)展。在定 向井中，由于井眼存在傾斜和局部彎曲，導致抽油桿與油管之間不可避免 地發(fā)生偏磨，目前廣泛采用扶正器對抽油桿柱進行扶正，以避免或減輕桿 管偏磨。實踐結果表明，對于不同材料及不同結構的抽油桿扶正器其扶正 效果與使用壽命也不同。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點，本發(fā)明提供一種立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗 機，它可以實現(xiàn)對各種規(guī)格的抽油桿扶正器進行性能試驗。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是 一種立式抽油 桿扶正器摩擦磨損試驗機，該試驗機包括模擬井筒和扶正器，扶正器內(nèi)套 有光滑桿，光滑桿上、下兩端分別與上固定桿的下端和下固定桿的上端連 接，上固定桿上端連接有動力裝置，下固定桿下端連接有加重塊；扶正器 外側連接有半油管，半油管通過螺釘固定在支撐柱的內(nèi)壁上，支撐柱內(nèi)壁 與半油管之間還通過螺釘固定有支撐塊，支撐柱的外壁上固定安裝有加載 裝置；支撐柱位于模擬井筒內(nèi)，模擬井筒上、下安裝有端蓋，側壁連接有 供油裝置。
此種方案結構簡單、制作容易、拆裝方便、'經(jīng)久耐用，通過模仿現(xiàn)場 實際工況，更換不同的支撐塊和半油管，可對各種規(guī)格的抽油桿扶正器進 行性能試驗。
作為本發(fā)明的一種改進，所述的動力裝置包括電動機、擺線針輪減速 器和偏心輪依次連接，偏心輪上安裝有曲柄銷以及固定于其上的膠帶，膠 帶的另一端通過下導向輪和上導向輪與上固定桿連接。采用此種方案，可
對扶正器提供有效的動力，使得扶正器沿軸向做高速往復運動，與實際油 井扶正器工況基本相同。
作為本發(fā)明的另一種改進，所述的加載裝置關于扶正器對稱布置，它 包括橫梁和杠桿，橫梁上安裝有加載柱，加載柱與支撐柱固定連接；杠桿 的支點與模擬井筒固定，其一端與橫梁連接，另一端與鋼繩連接，鋼繩另 一端通過導向輪連接有重物。采用此種方案，加載裝置關于扶正器對稱布 置，可以在扶正器兩邊同時加載，通過在半油管和扶正器之間施加一定的 徑向力，可以加快摩擦磨損的試驗過程。
作為本發(fā)明的另一種改進，所述的所述的供油裝置為油箱、油泵和油 管依次連接。采用此種方案，可以將工作液通過油泵可根據(jù)不同油井情況 提供含不同成分和溫度的液體，使試驗盡量接近油井實際工況。
作為本發(fā)明的另一種改進，在模擬井筒內(nèi)，支撐柱與上、下端蓋之間 安裝有壓蓋，壓蓋上加工有通孔，其內(nèi)安裝有滾珠。采用此種方案，可以 保證在扶正器磨損后自動補償徑向間隙，以保證加在扶正器上的徑向載荷 恒定。
下面是結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方案進行詳細地說明。
圖1為立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機的俯視圖2為立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機的主視圖3為加載裝置結構圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所涉及的立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，主要由電動機1、 擺線針輪減速器2、偏心輪3、油箱4、油泵5、油管6、模擬井筒7、曲柄 銷8、下導向輪9、膠帶IO、上導向輪ll、上固定桿12、加載裝置14、下 固定桿15、加重塊16等組成。
動力裝置如圖1所示，由電動機1經(jīng)擺線針輪減速器2帶動偏心輪3 旋轉，偏心輪3通過曲柄銷8及固定于其上的膠帶10帶動上固定桿12和 下固定桿15之間的扶正器13往復運動。如圖2所示，扶正器13被上固定 桿l2和下固定桿l5固定在中間的光桿上，上固定桿12和下固定桿15與
中間的光桿以螺紋連接。扶正器的上行動力由動力裝置提供，下行動力由
下固定桿15下部的加重塊16來提供。
加載裝置如圖3所示，半油管18通過螺釘21固定在支撐柱17上，支 撐柱17與半油管18之間通過螺釘19固定著支撐塊20，更換不同的支撐塊 20可適應于不同規(guī)格的扶正器。為了加快摩擦磨損的試驗過程，需要在半 油管和扶正器之間施加一定的徑向力。扶正器的徑向載荷由加載裝置14提 供，重物29通過鋼繩28將載荷加在杠桿26的上端，通過杠桿作用，在杠 桿26的下端給橫梁25施加更大的作用力，加載柱24與支撐柱17及半油 管18通過螺紋固定在一起，將徑向載荷通過半油管18作用到扶正器13的 外圓柱表面。加載裝置關于扶正器對稱布置，可以在扶正器兩邊同時加載。 為了便于支撐柱17的徑向調(diào)整，在支撐柱17上下面由壓蓋22固定滾珠23， 可以保證在扶正器磨損后自動補償徑向間隙，以保證加在扶正器上的徑向 載荷恒定。
工作時，由電動機1帶動擺線針輪減速器2及偏心輪3旋轉，偏心輪3 通過曲柄銷8帶動柔性件10作往復運動。如圖2所示，柔性件10通過兩 個下導向輪9和兩個上導向輪11帶動上固定桿12、扶正器13、下固定桿 15及其下部的加重塊16上下往復運動。為了防止扶正器下行受阻，在下固 定桿15下部設置了加重塊16，相當于實際油井中的加重桿。
徑向載荷的加載方式如圖3所示，在模擬井筒7的兩邊對稱布置的支 架上有導向輪27，重物29通過鋼繩28將載荷加在杠桿26的上端，通過杠 桿作用，在杠桿26的下端給橫梁25施加更大的作用力，將徑向載荷通過 加載柱24、支撐柱17、半油管18作用到扶正器13的外表面。當兩邊重物 29相同時，可以在扶正器兩邊同時得到等量加載。為了保證在扶正器磨損 后也能有效加載，在支撐柱17上下面由壓蓋22固定有滾珠23，當扶正器 磨損后，加載柱24將推動支撐柱17及半油管18輕松壓向扶正器。實現(xiàn)徑 向間隙的自動調(diào)整。
油管規(guī)格與扶正器規(guī)格更換裝置如圖3所示，由于當井下油管尺寸不 同時，就相應地采用不同尺寸的扶正器，因而，對于不同尺寸的扶正器， 試驗時應更換相應尺寸的油管，本裝置中可以拆下橫梁25與加載柱24之
間的螺紋連接，卸下加載柱24，拆下模擬井筒7的上蓋，將兩半的支撐柱 17與半油管18結合體上提出來，卸下螺釘，換上相應規(guī)格的支撐環(huán)和半油 管，重新裝入模擬井筒，裝上加載柱及橫梁，裝好模擬井筒的上蓋，實現(xiàn) 對不同尺寸的扶正器進行摩擦磨損試驗。
工作液提供系統(tǒng)可提供不同性質的油井實際產(chǎn)液，采用螺桿泵5通過 潤滑油管線6提供含不同成分和溫度的液體。在油箱4中摻入一定比例的 油、氣、水、砂混合物，并加熱到需要的溫度，使試驗盡量接近油井實際 工況。
權利要求
1、一種立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，該試驗機包括模擬井筒(7)和扶正器(13)，其特征在于扶正器(13)內(nèi)套有光滑桿，光滑桿上、下兩端分別與上固定桿(12)的下端和下固定桿(15)的上端連接，上固定桿(12)上端連接有動力裝置，下固定桿(15)下端連接有加重塊(16)；扶正器(13)外側連接有半油管(18)，半油管(18)通過螺釘(21)固定在支撐柱(17)的內(nèi)壁上，支撐柱(17)內(nèi)壁與半油管(18)之間還通過螺釘(19)固定有支撐塊(20)，支撐柱(17)的外壁上固定安裝有加載裝置；支撐柱(17)位于模擬井筒(7)內(nèi)，模擬井筒(7)上、下安裝有端蓋，側壁連接有供油裝置。
2、 根據(jù)權利要求1所述的立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，其特征在 于所述的動力裝置為電動機(O、擺線針輪減速器(2)和偏心輪(3)依 次連接，偏心輪(3)上安裝有曲柄銷(8)以及固定于其上的膠帶(10)，膠 帶(10)的另一端通過下導向輪(9)和上導向輪(11)與上固定桿(12)連 接。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，其特 征在于所述的加載裝置關于扶正器對稱布置，它包括橫梁(25)和杠桿(26)， 橫梁(25)上安裝有加載柱(24)，加載柱(24)與支撐柱(17)固定連接； 杠桿(26)的支點與模擬井筒(7)固定，其一端與橫梁(25)連接，另一端 與鋼繩(28)連接，鋼繩(28)另一端通過導向輪(27)連接有重物(29)。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，其特 征在于所述的供油裝置為油箱(4)、油泵(5)和油管(6)依次連接。
5、 根據(jù)權利要求1所述的立式抽油桿扶正器摩擦磨損試驗機，其特征在 于在模擬井筒(7)內(nèi)，支撐柱(17)與上、下端蓋之間安裝有壓蓋(22)， 壓蓋上加工有通孔，其內(nèi)安裝有滾珠(23)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油機械的摩擦磨損測試設備，尤其是一種應用機械式徑向載荷施加方法和設備進行各種尺寸扶正器摩擦磨損試驗的設備，扶正器(13)內(nèi)套有光滑桿，光滑桿上、下兩端分別與上固定桿(12)的下端和下固定桿(15)的上端連接，上固定桿(12)上端連接有動力裝置，下固定桿(15)下端連接有加重塊(16)；扶正器(13)外側連接有半油管(18)，半油管(18)通過螺釘(21)固定在支撐柱(17)的內(nèi)壁上，支撐柱(17)內(nèi)壁與半油管(18)之間還通過螺釘(19)固定有支撐塊(20)，支撐柱(17)的外壁上固定安裝有加載裝置；支撐柱(17)位于模擬井筒(7)內(nèi)，模擬井筒(7)上、下安裝有端蓋，側壁連接有供油裝置。采用此種方案，可以實現(xiàn)對各種規(guī)格的抽油桿扶正器進行性能試驗。
文檔編號G01N3/56GK101183063SQ20071018537
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權日2007年12月7日
發(fā)明者董世民 申請人:燕山大學