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柔性抽油杆短接及油气开采系统的制作方法

2021-12-04 13:07:00 来源:中国专利 TAG:

的正整数,每个连接块的第一端的铰接部铰接的铰接轴与连接块的第二端的铰接部铰接的铰接轴之间形成预设夹角。
14.本技术实施例的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
15.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述连接块的两端的铰接部为相互配合的插接部,所述插接部设置由用于插接铰接轴的轴孔。
16.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述插接部为至少两个相互平行的插板构成,所述轴孔贯穿至少两个相互平行的插板,连接块的第一端的插板与连接块的第二端的插板之间形成预设夹角,第i个连接块的至少两个相互平行的插板与第i 1个连接块的至少两个相互平行的插板相互插接。
17.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述插板的边角设置有倒角。
18.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述连接块的两端的铰接部的轴孔长度相同。
19.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述铰接轴设置有孔用弹性挡圈,以限制铰链轴脱落于轴孔。
20.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中2≤m≤179。
21.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述预设夹角为180/(m 1)
°

22.可选的,前述的柔性抽油杆短接,其中所述第一接头设置有抽油杆公扣,所述第一接头设置有抽油杆母扣。
23.另一方面,本技术的实施例提供一种油气开采系统,包括:
24.上述的柔性抽油杆短接;
25.第一抽油杆,连接所述第一接头;
26.第二抽油杆,连接所述第二接头。
27.借由上述技术方案,本技术技术方案提供的柔性抽油杆短接及油气开采系统至少具有下列优点:
28.本实用新型的实施例提供的技术方案中,将柔性抽油杆短接连接于抽油杆之间,石油、煤层气开采中,柔性抽油杆短接既可以弯转、旋转,又可承载传递扭矩功能,在抽油杆狗腿严重度高的位置处接上此短接,可根据不同狗腿严重度调整不同节数连接块和不同角度连接块,对于由于狗腿严重度而造成的抽油杆与油管壁之间的偏磨和破坏性损坏问题,无论抽油杆是上下运动,还是旋转运动,均能得到有效的减缓和消除,不仅防偏磨作业针对性强,效果好,而且还能减缓和消除抽油杆旋转时对油管壁所产生的破坏性损坏,从而降低抽油杆与油管间的偏磨,提高油管、抽油杆的使用寿命,因此可延长检泵周期,减少因管壁磨损导致的检泵修井作业对煤层伤害的风险,且该短接无岩屑、煤粉堵塞的风险,故该短接实用性强,产生的经济效益高。
29.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
30.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
31.图1是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的结构示意图柔性抽油杆短接及油气开采系统;
32.图2是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的拆分结构示意图;
33.图3是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的第一接头的结构示意图;
34.图4是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的第二接头的结构示意图;
35.图5是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的连接块的第一视角的结构示意图;
36.图6是本技术的实施例提供的一种柔性抽油杆短接的连接块的第二视角的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
38.需要注意的是,除非另有说明,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
39.现有技术中:
40.1.抗磨扶正接箍;在狗腿严重度(全角变化率)大于2.5度时,不能减小抽油杆与油管之间的摩擦,不能旋转,无法解决抽油杆共振问题,故而无法提高抽油杆、油管、螺杆泵的使用寿命。
41.2.旋卡扶正器;橡胶材料,耐磨性差,在狗腿严重度(全角变化率)大于2.5度时,不能减小抽油杆与油管之间的摩擦,不能旋转,无法解决抽油杆共振问题,故而无法提高抽油杆、油管、螺杆泵的使用寿命。
42.3.滚珠式扶正器:除1技术的缺点外,还容易受岩屑、煤粉堵塞,在产液矿物质含量较高时,易接水垢、导致滚珠卡死,无法解决偏磨和共振问题。
43.4.螺杆泵抽油杆导向器;柔性差,螺杆泵旋转时,无法解决抽油杆共振所带来的对油管和螺杆泵定子的破坏性损坏。
44.5.一种主动摩擦式防偏磨短节:结构复杂、成本高、易受岩屑、煤粉堵塞,不能解决偏磨问题,在螺杆泵工况下,不能解决共振所带来的破坏性摩擦。
45.6.一种防偏磨短节:煤层气是边际效益项目,对成本控制要求很高,该技术结构复杂、成本高,不易大规模使用推广,同时应用在螺杆泵工况下(油井和煤层气井),不能解决抽油杆共振所带来的对油管和螺杆泵定子的破坏性损坏。该结构是通过滚轮与油管管壁滑动来降低抽油杆轴向与油管管壁之间的摩擦力,但由于井斜和全角变化率的不同,该结构不能全方位覆盖到,导致减磨效果差。
46.图1至图6为本技术提供的柔性抽油杆短接一实施例,请参阅图1至图6,本技术的一个实施例提出的柔性抽油杆短接,包括:
47.第一接头10;
48.第二接头20;
49.m个连接块30;其中
50.所述第一接头10的一端、所述第二接头20的一端以及每个连接块30的两端分别设置有铰接部31,所述第一接头10的铰接部31与第一个连接块30的第一端的铰接部31通过铰接轴40铰接,第i个连接块30的第二端的铰接部31与第i 1个连接块30的第一端的铰接部31通过铰接轴40铰接,所述第二接头20的铰接部31与第m个连接块30的第二端的铰接部31通过铰接轴40铰接,i为大于等于1小于等于m

1的正整数,每个连接块30的第一端的铰接部31铰接的铰接轴40与连接块30的第二端的铰接部31铰接的铰接轴40之间形成预设夹角。
51.本实用新型的实施例提供的技术方案中,将柔性抽油杆短接连接于抽油杆之间,石油、煤层气开采中,柔性抽油杆短接既可以弯转、旋转,又可承载传递扭矩功能,在抽油杆狗腿严重度高的位置处接上此短接,可根据不同狗腿严重度调整不同节数连接块30和不同角度连接块30,对于由于狗腿严重度而造成的抽油杆与油管壁之间的偏磨和破坏性损坏问题,无论抽油杆是上下运动,还是旋转运动,均能得到有效的减缓和消除,不仅防偏磨作业针对性强,效果好,而且还能减缓和消除抽油杆旋转时对油管壁所产生的破坏性损坏,从而降低抽油杆与油管间的偏磨,提高油管、抽油杆的使用寿命,实用性强,且无岩屑、煤粉堵塞的风险,可减少对煤层伤害的风险,故该短接实用性强,产生的经济效益高。
52.第一接头10用于连接油气开采系统的第一抽油杆,第二接头20用于连接油气开采系统的第二抽油杆,由于柔性抽油杆短接采用柔性铰链式结构,从而实现抽油杆即可弯转、旋转,又可承载传递扭矩功能。
53.第一接头10设有符合api标准的抽油杆连接头外螺纹(公扣)或其它符合api标准的连接方式。
54.第二接头20设有符合api标准的抽油杆连接头内螺纹(母口)或其它符合api标准的连接方式。
55.第一接头10和第二接头20上均设有符合api标准的抽油杆扳手方,中部设置有若干条螺旋式扶正条,扶正条成螺旋状自下而上分布,相邻两扶正条之间形成流道,且各扶正条的最大外径一致。
56.其中,连接块30的个数为至少两个,m为大于等于2小于等于179的正整数,例如,m为2、3、4、5、6、7、8、9、10等中的任意一个。m的数值越大,柔性抽油杆短接的可偏转方向越多。实施中,柔性抽油杆短接在360
°
范围内均匀角度的柔性转动,预设夹角为180/(m 1)
°
。连接块30两端轴孔33的夹角是由连接块30使用数量决定的,连接块30越多,夹角越小,柔性越好。连接块30使用个数由油井或煤层气井井况(井深井斜狗腿严重度,举升设备等)决定。
57.以两个连接块30为例,连接块30两端的铰接轴40的预设夹角为60
°
以三个连接块30为例,连接块30两端的铰接轴40的预设夹角为45
°
58.实施中,连接块30的两端的铰接部31为相互配合的插接部,所述插接部设置由用于插接铰接轴40的轴孔33。连接块30的两端的轴孔33的轴线形成预设夹角。
59.连接块30两端插接部可以为插槽、插舌的配合结构,以实现相互插接,例如:所述插接部为至少两个相互平行的插板32构成,所述轴孔33贯穿至少两个相互平行的插板32,连接块30的第一端的插板32与连接块30的第二端的插板32之间形成预设夹角,第i个连接
块30的至少两个相互平行的插板32与第i 1个连接块30的至少两个相互平行的插板32相互插接。铰接轴40贯穿相互插接的插板32的轴孔33。
60.相较于十字轴的万向节,由于十字轴上任意一轴需要先放入万向节叉孔洞后,再将对向的另一轴放入,最后安装套筒。需要减小十字轴的直径,从而低了材料的厚度,进而降低抗拉性能。而本方案的插接部采用插接结构,从而具备有较强的抗拉性和较强的扭矩传递性。
61.在制备连接块30中,连接块30的两端的铰接部31的轴孔33长度相同。那么可以使得插入轴孔33的铰接轴40能够将力均匀的分配给相邻的连个连接块30上,这样能承受更大拉力与扭力。其中,铰接部31的轴孔33长度应当理解为,铰接部31所有的轴孔33长度之和。例如,若是插接部为两个相互平行的插板32构成,那么,铰接部31的轴孔33长度为两个插板32的轴孔33长度之和。
62.为了实现相邻的连接块30转动灵活性,插板32的边角设置有倒角,防止相邻的连接块30转动中发生剐蹭。
63.其中,铰接轴40设置有孔用弹性挡圈50,以限制铰链轴脱落于轴孔33。
64.本实用新型在工作时可实现多个方向上0至90
°
的摆角,在改变抽油杆柔性的同时,具有较大的抗拉抗扭性能。
65.本技术提供的油气开采系统一实施例,本技术的一个实施例提出的油气开采系统,包括:
66.柔性抽油杆短接,包括:
67.第一接头;
68.第二接头;
69.m个连接块;其中
70.所述第一接头的一端、所述第二接头的一端以及每个连接块的两端分别设置有铰接部,所述第一接头的铰接部与第一个连接块的第一端的铰接部通过铰接轴铰接,第i个连接块的第二端的铰接部与第i 1个连接块的第一端的铰接部通过铰接轴铰接,所述第二接头的铰接部与第m个连接块的第二端的铰接部通过铰接轴铰接,i为大于等于1小于等于m

1的正整数,每个连接块的第一端的铰接部铰接的铰接轴与连接块的第二端的铰接部铰接的铰接轴之间形成预设夹角;
71.第一抽油杆,连接所述第一接头;
72.第二抽油杆,连接所述第二接头。
73.本实用新型的实施例提供的技术方案中,油气开采系统中,将柔性抽油杆短接连接于抽油杆之间,石油、煤层气开采中,柔性抽油杆短接既可以弯转、旋转,又可承载传递扭矩功能,在抽油杆狗腿严重度高的位置处接上此短接,可根据不同狗腿严重度调整不同节数连接块和不同角度连接块,对于由于狗腿严重度而造成的抽油杆与油管壁之间的偏磨和破坏性损坏问题,无论抽油杆是上下运动,还是旋转运动,均能得到有效的减缓和消除,不仅防偏磨作业针对性强,效果好,而且还能减缓和消除抽油杆旋转时对油管壁所产生的破坏性损坏,从而降低抽油杆与油管间的偏磨,提高油管、抽油杆的使用寿命,因此可延长检泵周期,减少因管壁磨损导致的检泵修井作业对煤层伤害的风险,且该短接无岩屑、煤粉堵塞的风险,故该短接实用性强,油气及煤层气开采系统产生的经济效益高。
74.具体的,本实施例中所述的柔性抽油杆短接可直接采用上述实施例提供的所述柔性抽油杆短接,具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容,此处不再赘述。
75.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
76.可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
77.在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
78.类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个申请方面中的一个或多个,在上面对本技术的示例性实施例的描述中,本技术的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的装置解释成反映如下意图:即所要求保护的本技术要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,申请方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本技术的单独实施例。
79.本领域技术人员可以理解,可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件,以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
80.此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本技术的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以它们的组合实现。
81.应该注意的是上述实施例对本技术进行说明而不是对本技术进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本技术可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中,这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
82.以上所述,仅是本技术的较佳实施例而已,并非对本技术作任何形式上的限制,依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本技术技术方案的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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