[發明專利]高效防偏磨抽油桿導向器及應用方法

在審

• 申請號: 201811065106.4
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109138860A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張自平;蓋潔超;張珠瑾
• 申請（專利權）人: 張自平
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B17/20
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張國文

高效防偏磨抽油桿導向器及應用方法是石油天然氣和煤層氣開采技術，它克服了現有技術的缺點，它包括抽油桿下接頭、球頭萬向節、扶正器、萬向節連接軸頭、球頭殼體、抽油桿上接頭，所述萬向節連接軸頭置于球頭萬向節的球頭內腔內，按照球頭球心放射的線性接觸，其構造為四邊形倒角；該結構也可以是方便加工的六邊形或其它多邊形；所述萬向節連接軸頭與球頭萬向節均置于球頭殼體內，其中萬向節連接軸頭與球頭殼體固定為一體；所述所述扶正器放置于球頭萬向節的外部；所述抽油桿下接頭、抽油桿上接頭分別與球頭萬向節的一端連接，同時抽油桿下接頭、抽油桿上接頭的另一端分別與抽油桿連接。

技術領域

本發明涉及石油天然氣和煤層氣開采技術，尤其是高效防偏磨抽油桿導向器及應用方法。

背景技術

煤層氣開采時，在使用螺桿泵的井中，為減少投入而采用抽油桿傳遞扭矩。鉆井過程中根據鉆井施工設計要求，實現定向井的順利中靶，就需要在造斜點至穩斜點之間的過度井段通過不斷的糾偏來滿足設計要求，因此該井段的全角變化率（既：狗腿度）呈現出較大幅度的波動。抽油桿在造斜井段旋轉除了承受扭矩外，還要承受很大的彎矩，在該位置抽油桿每轉一圈就要扭曲翻轉一次，承受很大的交變載荷，本身也承受很大拉力和扭矩，這時就需要用導向器連接，現有導向器旋轉阻力較大，增加了功率消耗，并對井內油管產生較大磨損，縮短了油管的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種能延長油管使用壽命的高效防偏磨抽油桿導向器，它克服了現有技術的缺點，本發明的目的是這樣實現的，它包括抽油桿下接頭、球頭萬向節、扶正器、萬向節連接軸頭、球頭殼體、抽油桿上接頭，所述萬向節連接軸頭置于球頭萬向節的球頭內腔內，按照球頭球心放射的線性接觸，其構造為四邊形倒角；該結構也可以是方便加工的六邊形或其它多邊形；所述萬向節連接軸頭與球頭萬向節均置于球頭殼體內，其中萬向節連接軸頭與球頭殼體固定為一體；所述所述扶正器放置于球頭萬向節的外部；所述抽油桿下接頭、抽油桿上接頭分別與球頭萬向節的一端連接，同時抽油桿下接頭、抽油桿上接頭的另一端分別與抽油桿連接。

球頭萬向節可以在球頭殼體內繞球心擺動，其擺動角度最大為4度，兩個球頭萬向節形成夾角為8度。

所述扶正器外徑尺寸大于球頭殼體及其它零件外徑尺寸，扶正器外周設置有有螺旋槽，螺旋槽可使扶正器與井筒油管接觸均勻，并增加流體流通截面積；球頭萬向節可在扶正器的孔內旋轉。

本發明的應用方法：首先將抽油桿下接頭、抽油桿上接頭的分別與抽油桿連接；抽油桿在井筒的不同位置分別承受有拉力或壓力，球頭萬向節置于球頭殼體內，用球頭關節可以承受拉力或壓力，在造斜段其可以產生彎轉，由于球形的結構使其受力點始終在球心，其在偏轉角度后不影響拉力或壓力傳遞；扶正器能促使高效防偏磨抽油桿導向器在造斜段位置，使扶正器與井筒油管內壁接觸，而不是高效防偏磨抽油桿導向器的其它零件與油管內壁接觸，巧妙的避免了能量損失和油管內壁的磨損。

本發明的意義是：本裝置適應于定向井造斜段的部位，由于扶正器與井筒油管內壁接觸，而不是高效防偏磨抽油桿導向器的其它零件與油管內壁接觸，巧妙的避免了能量損失和油管內壁的磨損。球頭萬向節置于球頭殼體內，由于球形的結構使其受力點始終在球心，用球頭關節承受了拉力或壓力，其在偏轉角度后不影響拉力或壓力傳遞；總之，本裝置延長了抽油桿在使用過程中的疲勞時間，化解了抽油桿因彎矩作用而斷脫，延長了作業周期。

附圖說明

圖1為高效防偏磨抽油桿導向器的結構示意圖，圖中1、抽油桿下接頭 2、球頭萬向節 3、扶正器 4、萬向節連接軸頭 5、球頭殼體 6、抽油桿上接頭。

圖2為高效防偏磨抽油桿導向器的組裝圖，圖中1、抽油桿下接頭 2、球頭萬向節3、扶正器 5、球頭殼體 6、抽油桿上接頭。

圖3為萬向節連接軸頭與球頭萬向節形狀示意圖，圖中2、球頭萬向節 4、萬向節連接軸頭。

具體實施方式