[發明專利]一種用于抽油桿間安全連接的安全接頭

有效

• 申請號: 201610265917.3
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105756576B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 朱波;曹偉偉;王永偉;喬琨;趙圣堯
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種用于抽油桿間安全連接的安全接頭，包括依次連接的接頭主體件Ⅰ、接頭加固件和接頭主體件Ⅱ，所述接頭主體件Ⅰ在與接頭加固件的連接處設有三個鎖槽Ⅰ，所述接頭加固件上設有與鎖槽Ⅰ位置和形狀相對應的三個鎖槽Ⅱ，鎖槽Ⅰ和鎖槽Ⅱ處通過安全連接組件連接。安全接頭結構的三級鎖槽通過帶彈簧防松鎖緊件的鎖栓配合鎖扣連接，鎖緊裝置保證接頭主體件和加固件在往復抽油動作過程中的牢固連接，同時通過三級鎖槽的梯度“O型孔，U型孔，U型孔”形狀配置，使抽油桿接頭具備三重抗疲勞沖擊載荷的特性，最終抗剪切強度為6?20噸可調，可有效保證接頭安全度。

技術領域

本發明涉及一種石油工業采油設備中的用于抽油桿間安全連接的安全接頭，特別涉及一種具有三級鎖槽結構的安全接頭。

背景技術

在采油機械領域，隨著油田的長期注水開發、大量應用壓裂酸化等正常措施、放大生產參數提高采出量，導致油層出砂日益嚴重，過量的泥沙會致使許多抽油機井卡停抽油泵。當出現卡泵問題時，繼續作業極易造成抽油桿過載時的桿體斷裂問題，因此在油田修井作業中，對于卡泵井通常采用桿管同步起、或倒扣器的方法，通常采用桿管同步起時，工序較正常施工復雜，而且由于抽油桿和油管長度不一致導致接箍位置不一致，必須用氣焊將抽油桿割斷，造成報廢的同時由于在進口動火，極易造成井噴失火；使用倒扣器時抽油桿脫扣的位置不定，增加施工難度，而且在倒扣時抽油桿積蓄很大的反轉能量，容易造成倒扣失敗抽油桿反轉傷人。針對這些不足，迫切需要一種能夠連接碳纖維復合材料抽油桿與井下大深度處鋼質抽油桿的安全度較高的接頭結構，避免出現因卡泵而導致抽油桿桿體斷裂使得整體報廢問題的出現。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用于抽油桿間安全連接的安全接頭，該接頭形式可用于鋼質抽油桿和碳纖維抽油桿的安全連接，對于提高碳纖維抽油桿的連接安全性，避免碳纖維抽油桿的沖擊拉斷問題，提高碳纖維抽油桿井下接頭部位的抗沖擊性度具有重要作用。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種用于抽油桿間安全連接的安全接頭，包括依次連接的接頭主體件Ⅰ、接頭加固件和接頭主體件Ⅱ，所述接頭主體件Ⅰ在與接頭加固件的連接處設有三個鎖槽Ⅰ，所述接頭加固件上設有與鎖槽Ⅰ位置和形狀相對應的三個鎖槽Ⅱ，鎖槽Ⅰ和鎖槽Ⅱ處通過安全連接組件連接。

所述接頭加固件上的鎖槽Ⅱ從端部至中部依次為一級鎖槽Ⅱ、二級鎖槽Ⅱ和三級鎖槽Ⅱ，相對應的接頭主體件Ⅰ上的鎖槽Ⅰ依次為一級鎖槽Ⅰ、二級鎖槽Ⅰ和三級鎖槽Ⅰ；所述一級鎖槽Ⅰ和一級鎖槽Ⅱ的截面形狀為O型，其他鎖槽Ⅰ和鎖槽Ⅱ的截面形狀為U型；設置三級鎖槽和安全連接件，可以使抽油桿接頭具備三重抗疲勞沖擊載荷的特性；抽油桿的運動環境中有泥沙、石塊等，在抽油桿的往復運動中會有多重阻力，設置三級鎖槽可以在擾動的沖擊力下防止抽油桿直接斷裂，使抽油桿可以階梯式斷裂，抽油桿在三級鎖槽處均斷裂后才需要更換，使抽油桿的使用可靠性提高；同時設置U型鎖槽使抽油桿可以有一定的滑動距離，對沖擊力起到一定的緩沖作用。

優選的，所述二級鎖槽Ⅰ的截面尺寸小于三級鎖槽Ⅰ的截面尺寸，所述二級鎖槽Ⅱ的截面尺寸小于三級鎖槽Ⅱ的截面尺寸；三級鎖槽比二級鎖槽的尺寸大，使抽油桿在其內的滑動距離更長，對沖擊力的緩沖作用也更大。

所述O型的直徑尺寸為9-17mm。

所述U型的圓弧段直徑尺寸為9-17mm。

所述二級鎖槽Ⅰ和二級鎖槽Ⅱ的截面U型的直線段的長度尺寸為15-30mm。

所述三級鎖槽Ⅰ和三級鎖槽Ⅱ的截面U型的直線段的長度尺寸為25-40mm；鎖槽的尺寸與載荷量、抗剪切強度、設計安全定位有關系，在設置為如上尺寸時，在滿足實際情況前提下抽油桿的抗疲勞沖擊載荷的特性達到最優。