釋放扭力機(jī)構(gòu)及帶有該機(jī)構(gòu)的抽油裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田采油裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種防止抽油桿內(nèi)彈簧軟管產(chǎn)生扭力的裝置以及使用這種釋放扭力機(jī)構(gòu)的抽油桿。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油田采油主要還是帶有抽油桿的游梁式抽油設(shè)備，該設(shè)備在采油過程中，為了防止采出液的泄漏，采用的是盤根密封結(jié)合抽油光桿的結(jié)構(gòu)。抽油桿在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中盤根密封易被磨損，造成漏失。為了解決盤根填料磨損，采油工人必須頻繁壓緊或更換密封材料。
[0003]抽油機(jī)井目前存在的另一個(gè)主要的問題就是抽油桿偏磨。油管、抽油桿在上下沖程相互偏磨不但造成大量的油管、抽油桿直接報(bào)廢，而且也是抽油機(jī)井維修作業(yè)的主要原因之一，同時(shí)也是抽油機(jī)井維修作業(yè)工作量居高不下的重要原因之一。
[0004]為解決盤根密封易磨損問題，申請(qǐng)?zhí)枮?00920317454.6的中國實(shí)用新型專利公開了一種新型高壓塑料彈性管，用于石油開采中抽油機(jī)井的井口密封。其技術(shù)方案為在塑料彈簧可伸縮管的兩端設(shè)置連接套，并在塑料彈簧可伸縮管兩端的連接套上分別連接下連接密封結(jié)構(gòu)、上連接密封結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述的塑料彈簧復(fù)合管為在塑料管的內(nèi)層襯鋼絲彈簧形成。該技術(shù)方案利用高壓塑料彈性管將傳統(tǒng)的井口盤根靜密封轉(zhuǎn)為彈性的動(dòng)密封，取代了傳統(tǒng)的密封方式。
[0005]該技術(shù)方案的問題是:
[0006]1.彈簧復(fù)合管作為波紋管雖然能較好的適應(yīng)波動(dòng)環(huán)境，但工作時(shí)塑料彈簧復(fù)合管承受由外朝內(nèi)的油壓，因此管內(nèi)的波谷在收縮狀態(tài)加劇了與抽油桿的摩擦，但由于該塑料管依然依靠橡膠或軟塑材料承受壓力，抗壓能力有限，無法克服軟管在外部油壓作用下易磨損失去密封效果的問題。
[0007]2.由于彈簧在拉伸或壓縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生扭力，當(dāng)塑料彈簧復(fù)合管的伸縮行程較大時(shí)，易失穩(wěn)扭曲變形，失穩(wěn)扭曲部位的管內(nèi)波谷將與抽油桿摩擦破損，同時(shí)塑料彈簧復(fù)合管與抽油桿摩擦也容易加劇抽油桿的偏磨，引起更嚴(yán)重的損耗問題。
[0008]因此，仍需尋找一種合適的裝置，既能利用密封彈性管釋放盤徑與抽油桿摩擦力，又能有效解決彈性管扭力引起的偏磨問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種既能利用密封彈性管釋放盤徑與抽油桿摩擦力，又能有效解決彈性管扭力引起的偏磨問題的抽油裝置。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種釋放扭力機(jī)構(gòu)，可以有效釋放彈性管拉伸和壓縮過程中產(chǎn)生的扭力，防止工業(yè)軟管失穩(wěn)變形，減少工業(yè)軟管磨損及抽油桿偏磨。本發(fā)明實(shí)施例一通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0011]—種釋放扭力機(jī)構(gòu)，包括:一內(nèi)部空心的圓柱狀第一連接件，兩端分別為第一連接件固定連接端和第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端；第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端內(nèi)部直徑大于第一連接件固定連接端內(nèi)部空心直徑；
[0012]—內(nèi)部空心的圓柱狀第二連接件，兩端分別為第二連接件固定連接端和第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端；第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端套裝在第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端的內(nèi)部；
[0013]第二連接件與第一連接件緊密接觸，并且能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)；第二連接件固定連接端和第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端之間設(shè)有環(huán)狀凹槽，連接件固定座設(shè)置在凹槽內(nèi)，并且與第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端固定連接；第二連接件與第一連接件相接觸的側(cè)壁上套裝有若干環(huán)狀油封。
[0014]優(yōu)選地，可以在第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端內(nèi)部或第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端外部開設(shè)若干開口，用于放置油封；且第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端自內(nèi)向外設(shè)置若干梯度，內(nèi)部直徑逐步變大，與之相對(duì)應(yīng)的，第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端也設(shè)置有對(duì)應(yīng)的梯度，從而使第一、第二連接件具有更好的密封性。連接件固定座通過螺釘連接在第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端上，并且將第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端鎖緊在第一連接件內(nèi)部，防止第一、第二連接件分離。第一連接件固定連接端和第二連接件固定連接端均可直接連接工業(yè)軟管或抽油桿上部固定機(jī)構(gòu)或抽油桿第二部鎖定機(jī)構(gòu)，且第一連接件和第二連接件的位置可以調(diào)換，只要使工業(yè)軟管拉伸或壓縮時(shí)，第一、第二連接件能通過相對(duì)旋轉(zhuǎn)釋放工業(yè)軟管的扭力即可。
[0015]進(jìn)一步的，第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端內(nèi)部設(shè)有墊圈，墊圈位于第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端頂端與第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接端對(duì)合處；連接件固定座與第二連接件卡合處設(shè)有墊片，所述的墊片設(shè)置在凹槽中。在第一、第二連接件相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生摩擦的面上添加墊圈或墊片，減小第一、第二連接件的磨損。
[0016]進(jìn)一步的，第一連接件固定連接端帶有用于連接工業(yè)軟管的第一連接件螺紋，第一連接件與工業(yè)軟管的連接處注射有環(huán)狀第一連接固定件，第一連接件固定連接端還帶有環(huán)狀凸起/凹陷的第一連接件卡口。
[0017]進(jìn)一步的，第二連接件固定連接端外部帶有連接工業(yè)軟管的第二連接件螺紋，第二連接件與工業(yè)軟管的連接處注射有環(huán)狀第二連接固定件，第二連接件固定連接端還帶有環(huán)狀凸起/凹陷的第二連接件卡口。
[0018]第一、第二連接件的固定連接端均用于對(duì)外連接，螺紋可以與工業(yè)軟管內(nèi)部的彈簧旋接，第一連接固定件和第二連接固定件均為注射成型的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，第一、第二連接件卡口分別被第一、第二連接固定件包覆，并加強(qiáng)固定件的連結(jié)強(qiáng)度，防止第一、第二連接件與工業(yè)軟管脫離。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種帶有釋放扭力機(jī)構(gòu)的抽油裝置，既能利用密封彈性管釋放盤徑與抽油桿摩擦力，又能有效解決彈性管扭力引起的偏磨問題。本發(fā)明實(shí)施例二通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0020]一種帶有釋放扭力機(jī)構(gòu)的抽油裝置，包括:油管；設(shè)置于油管內(nèi)部的抽油桿；用于懸掛抽油桿的固定機(jī)構(gòu)；用于防止抽油桿偏磨的扶正器；以及用于密封和鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)；還包括起到隔離和密封作用的若干工業(yè)軟管，所述的工業(yè)軟管為彈性管，若干工業(yè)軟管首尾相連，并且通過實(shí)施例一中的釋放扭力機(jī)構(gòu)相連接。
[0021]固定機(jī)構(gòu)將抽油桿定位在油管內(nèi)部；鎖緊機(jī)構(gòu)將工業(yè)軟管的末端與抽油桿密封鎖緊，防止外部石油或氣體滲入工業(yè)軟管；扶正器設(shè)置在工業(yè)軟管外側(cè)，用于防止抽油桿偏磨。本發(fā)明改變現(xiàn)有設(shè)計(jì)中在工業(yè)軟管頂端懸掛處設(shè)計(jì)釋放扭力機(jī)構(gòu)的方案，而是在若干工業(yè)軟管之間通過釋放扭力機(jī)構(gòu)連接，一個(gè)釋放扭力機(jī)構(gòu)即可釋放其連接的兩個(gè)工業(yè)軟管產(chǎn)生的扭力，釋放扭力機(jī)構(gòu)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)減少，損耗減小，且工業(yè)軟管可以設(shè)計(jì)為短管，其伸縮過程中的扭力也相對(duì)減少，從而有效解決因彈性工業(yè)軟管扭力造成的工業(yè)軟管變形磨損以及抽油桿偏磨問題。
[0022]進(jìn)一步的，所述的工業(yè)軟管包括一位于工業(yè)軟管內(nèi)部的異形彈簧；至少一個(gè)包覆在異形彈簧外側(cè)的內(nèi)層；至少一個(gè)包覆在內(nèi)層外側(cè)的纖維加強(qiáng)層；至少一個(gè)包覆在纖維加強(qiáng)層外側(cè)的外層；所述的纖維加強(qiáng)層為波紋狀結(jié)構(gòu)，且越到波峰時(shí)纖維結(jié)構(gòu)越稀疏，越到波谷時(shí)纖維結(jié)構(gòu)越緊密。
[0023]異形彈簧起到支撐管體結(jié)構(gòu)，并使管體能夠伸縮的作用，同時(shí)將彈簧設(shè)計(jì)為與常用的截面為圓形的彈簧不同，本發(fā)明中的彈簧采用彈簧軸向截面為近似矩形的結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)彈簧的抗壓能力，防止在受壓狀態(tài)下彈簧變形。
[0024]內(nèi)層和外層優(yōu)選為橡膠或軟塑性材料，能夠伸縮的同時(shí)，均起到密封作用。纖維加強(qiáng)層為密集纏繞編織的纖維層，作為主承壓層，纖維加強(qiáng)層的材料本身不具有明顯伸縮性，但由于采用波紋狀編織纏繞結(jié)構(gòu)，工業(yè)軟管在軸向方向上，也能夠?qū)崿F(xiàn)適度伸縮；同時(shí)，纖維加強(qiáng)層波谷處結(jié)構(gòu)更為緊密，使工業(yè)軟管在波谷處厚度較厚，硬度較大，抗壓性以及抗磨損能力更強(qiáng)。本發(fā)明的工業(yè)軟管伸縮比例可達(dá)到1: 2。
[0025]進(jìn)一步的，所述的固定機(jī)構(gòu)包括一帶有環(huán)形凸起的固定管，固定管內(nèi)部套裝抽油桿，外部通過固定管螺紋連接若干工業(yè)軟管的最上端，固定管與工業(yè)軟管連接處注射有環(huán)狀固定管固定件，固定管上還帶有凸起/凹陷的固定管卡口。所述固定管固定件為熱塑性材料，固定管卡口被固定管固定件包覆，使固定管與工業(yè)軟管密封連結(jié)。
[0026]進(jìn)一步的，所述的固定機(jī)構(gòu)還包括上支撐座與下支撐座，上支撐座套裝在短油管外部，下支撐座套裝在油管外部；上支撐座與下支撐座分別從固定管環(huán)狀突起的上方和下方夾緊固定管；上支撐座與下支撐座外部被相互對(duì)合的卡箍鎖緊。由此，將抽油桿定位在油管中心位置。
[0027]進(jìn)一步的，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊管，鎖緊管內(nèi)部套裝抽油桿，鎖緊管外部一端通過鎖緊管螺紋連接若干工業(yè)軟管的最下端，鎖緊管與工業(yè)軟管連接處注射有環(huán)狀鎖緊管固定件，鎖緊管上還帶有凸起/凹陷的鎖緊管卡口。所述鎖緊管固定件為熱塑性材料，鎖緊管卡口被鎖緊管固定件包覆，使鎖緊管與工業(yè)軟管密封連結(jié)。
[0028]進(jìn)一步的，鎖緊管另一端連接鎖緊套，并被鎖緊套底座鎖緊在抽油桿底端，鎖緊管與鎖緊套之間設(shè)置有密封盤根。鎖緊管在鎖緊底座和鎖緊套的作用下鎖緊抽油桿，并且通過密封盤根實(shí)現(xiàn)氣液密封，從而將工業(yè)軟管下端與抽油桿的下端密封連結(jié)。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030]1.本發(fā)明利用彈性工業(yè)軟管隨抽油桿拉伸壓縮并能自由相對(duì)運(yùn)動(dòng)，釋放了盤徑與抽油桿的摩擦力，節(jié)省