井口调偏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油开采技术领域,特别涉及一种井口调偏装置。
【背景技术】
[0002]在石油开采过程中,有杆式抽油机井井口均有一个抽油机井井口盘根器,油管内的带压力的液体主要是通过绕在光杆,且夹在盘根盒内的螺旋盘根与油管外部进行隔离密封。光杆在螺旋盘根中间,螺旋盘根在盘根盒的填料函中间,光杆是否在盘根盒中心线上直接影响到盘根是否发生偏磨。因此,需要使用一种井口调偏装置对光杆进行扶正。
[0003]现有技术中,井口调偏装置可以包括滚动式光杆扶正对中抽油机井井口盘根器。这种井口调偏装置由盘根压帽、压盖、上防磨环、螺旋式盘根、压簧、盘根填料函座、滚动式光杆扶正对中装置、连接扣帽、焊接短接头、ο型密封圈、下偏心短接头的上下次序组成。使用该调偏装置,需要将滚动式光杆扶正对中装置公螺纹旋入盘根填料函座下的空腔内螺纹,将光杆从下偏心短接头中心穿入,光杆在滚动式光杆扶正对中抽油机井井口盘根盒中心穿过,从盘根盒压帽中心穿出,下偏心短接头内螺纹旋在抽油机井井口的油管之上。其通过滚动式光杆扶正对中装置内大于光杆直径的孔洞圆圈轮廓线凸出来的一圈滚动零件与光杆进行接触,实现滚动零件与上下运动的光杆之间的滚动摩擦,起到对光杆的防偏和扶正的作用。
[0004]但是上述井口调偏装置的结构较为复杂,且安装步骤也较为繁琐。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有井口调偏装置的结构较为复杂,且安装步骤也较为繁琐的问题,本实用新型提供了一种井口调偏装置。所述技术方案如下:
[0006]提供了一种井口调偏装置,所述井口调偏装置安装于盘根盒内的盘根填料函座上,所述装置包括:调偏本体;
[0007]所述调偏本体呈圆环状,所述调偏本体的内径大于光杆的直径;
[0008]所述调偏本体的内侧设置有至少一组放置结构;
[0009]每组所述放置结构包括:n个孔洞,所述η大于或等于4,所述η个孔洞沿所述调偏本体的内圆圆周均匀分布,每个所述孔洞放置有滚动零件,所述孔洞的高度与所述滚动零件的直径相同,所述孔洞的宽度大于所述滚动零件的半径,且小于所述滚动零件的直径,η个所述滚动零件与所述光杆的侧面接触,所述孔洞的高度方向与所述调偏本体的轴线平行,所述孔洞的宽度方向与所述调偏本体的横截面平行。
[0010]可选的,所述调偏本体的内侧设置有两组放置结构;
[0011]每组所述放置结构设置在所述调偏本体的底面与内侧的连接处;
[0012]两组放置结构中所有相邻且位于不同组放置结构中的滚动零件的距离相等;
[0013]所述装置还包括:分别固定设置在所述调偏本体的上下两端的第一圆环挡板和第二圆环挡板;
[0014]所述第一圆环挡板的内径与所述调偏本体的内径相等,所述第一圆环挡板的外径与所述调偏本体的外径相等;
[0015]所述第二圆环挡板的内径与所述调偏本体的内径相等,所述第二圆环挡板的外径与所述调偏本体的外径相等。
[0016]可选的,所述第一圆环挡板和所述第二圆环挡板的厚度均大于等于2毫米,且小于等于8毫米。
[0017]可选的,所述孔洞与所述滚动零件之间设置有锂基脂。
[0018]可选的,所述调偏本体由圆钢制成。
[0019]可选的,所述调偏本体的外径大于等于47毫米,且小于等于55.5毫米;
[0020]所述调偏本体的内径大于等于30毫米,且小于等于38毫米;
[0021]所述调偏本体的高度大于等于19毫米,且小于等于30毫米;
[0022]所述滚动零件的直径大于等于7.9毫米,且小于等于14毫米。
[0023]本实用新型提供了一种井口调偏装置,通过使放置在调偏本体的内侧至少一组放置结构中的滚动零件与光杆的侧面接触,完成滚动摩擦,并依据滚动零件与光杆的互相作用力对光杆进行调偏,实现了井口调偏的目的,简化了井口调偏装置的结构及其安装步骤。
[0024]应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的一种井口调偏装置的俯视图;
[0027]图2是图1所示的井口调偏装置的剖视图;
[0028]图3是本实用新型实施例提供的另一种井口调偏装置的结构示意图;
[0029]图4是图3所示的井口调偏装置的剖视图。
[0030]通过上述附图,已示出本实用新型明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0032]本实用新型实施例提供了一种井口调偏装置,该井口调偏装置安装于盘根盒内的盘根填料函座上。如图1所示,该装置包括:调偏本体01。
[0033]调偏本体01呈圆环状,调偏本体的内径dl大于光杆的直径;调偏本体01的内侧设置有至少一组放置结构;每组放置结构包括m个孔洞011,n大于或等于4,n个孔洞011沿调偏本体01的内圆圆周均匀分布,每个孔洞011放置有滚动零件012。
[0034]图1为该井口调偏装置的俯视图,图2为图1所示的井口调偏装置的剖视图,如图2所示,孔洞011的高度hi与滚动零件012的直径d2相同,孔洞011的宽度bl大于滚动零件012的半径,且小于滚动零件012的直径,η个滚动零件012与光杆10的侧面接触,孔洞011的高度方向(u所指示的方向)与调偏本体01的轴线(V所指示的方向)平行,孔洞011的宽度方向(w所指示的方向)与调偏本体01的横截面平行。轴截面为与调偏本体的轴线垂直的截面。
[0035]综上所述,本实用新型实施例提供的井口调偏装置,通过使放置在调偏本体的内侧至少一组放置结构中的滚动零件与光杆的侧面接触,完成滚动摩擦,并依据滚动零件与光杆的互相作用力对光杆进行调偏,实现了井口调偏的目的,简化了井口调偏装置的结构及其安装步骤。
[0036]进一步的,如图3所示,调偏本体01的内侧设置有两组放置结构,每组放置结构设置在调偏本体01的底面与内侧的连接处。每个孔洞011放置有滚动零件012。每组放置结构中的滚动零件的个数大于或等于4。示例的,每组放置结构中的滚动零件的个数可以等于8。在垂直于调偏本体01的底面上下两个方向钻设与滚动零件相匹配的孔洞,孔洞的高度与滚动零件的直径相同,孔洞的宽度大于滚动零件的半径,且小于滚动零件的直径。示例的,滚动零件的圆心与调偏本体的内圆的距离为I至3毫米,每个孔洞中的滚动零件均朝调偏本体的圆心方向露出的宽度d3大于或等于I毫米。优选的,每个孔洞中的滚动零件朝调偏本体的凹槽露出的尺寸相同,且露出的宽度(该宽度方向与调偏本体的横截面平行)按照黄金分割比例进行计算,即为滚动零件的直径的0.382倍,有效保证滚动零件无法从孔洞朝垂直于调偏本体的轴线的方向露出。滚动零件露出的部分组成了一个圆形空间,该圆形空间的直径略大于光杆的直径,
且相切于每个滚动零件。图3为该井口调偏装置的俯视图,图4为图3所示的调偏本体的剖视图。图4中的01为调偏本体,012为滚动零件。
[0037]示例的,调偏本体可以由圆钢制成。同时,为保证调偏本体可以安装于盘根盒内,调偏本体的外径可以大于等于47毫米,且小于等于55.5毫米;为保证光杆可以穿过调偏本体且能正常上下运动,调偏本体的内径可以大于等于30毫米,且小于等于38毫米;为保证盘根盒的其他功能正常使用,调偏本体的高度可以大于等于19毫米,且小于等于30毫米。
[0038]需要说明的是,调偏本体也可以由其他坚硬、耐磨等材料制成,本实用新型对此不作限定。
[0039]此外,为保证滚动零件可以安装于调偏本体的内部,滚动零件的直径可以大于等于7.9毫米,且小于等于14毫米。
[0040]如图4所示,两组放置结构中所有相邻且位于不同组放置结构中的滚动零件的距离相等。每组放置结构的位置均匀排列,每组放置结构上下交错分布,保证每组放置结构中任意一个滚动零件的圆心位于另外一组放置结构中相邻的两个滚动零件的圆心连线的中垂线上,从而使上下任意两个相邻的三个滚动零件的圆心连线均可形成一个等腰三角形。该三角形面能够更好地应对偏磨中光杆偏磨方位的不断变化,更加适应偏磨的实际情况。
[0041]如图3所示,该装置还包括:分别固定设置在调偏本体01的上下两端的第一圆环挡板02和第二圆环挡板03。第一圆环挡板和第二圆环挡板用于保证滚动零件在孔洞内的稳定性,使得滚动零件不会从孔洞沿调偏本体的轴线方向掉出。示例的,第一圆环挡板和第二圆环挡板可以焊接固定设置在调偏本体的上下两端。
[0042]其中,第一圆环挡板02的内径与调偏本体01的内径相等,第一圆环挡板02的外径与调偏本体01的外径相等;第二圆环挡板02的内径与调偏本体01的内径相等,第二圆环挡板02的外径与调偏本体01的外径相等。
[0043]示例的,第一圆环挡板和第二圆环挡板的厚度均可大于等于2毫米,且小于等于8毫米。
[0044]为了使滚动零件在孔洞中自由地滚动,达到对光杆进行调偏和扶正的目的,孔洞与滚动零件之间可以设置有锂基脂。锂基脂具有润滑的效果。
[0045]使用该井口调偏装置进行井口调偏时,可以先打开盘根盒,将该井口调偏装置从光杆上方穿入并放置于盘根盒内的盘根填料函座上,然后再添加足量的盘根,最后盖好压盖并拧紧盘根压帽,至此,完成井口调偏装置的安装过程。
[0046]以某井为例,已知该井偏磨较为严重,平均三天换一组盘根,多次更换盘根盒、光杆,因磨穿井口或偏磨产生的铁肩导致卡泵实施作业,但是多次调整抽油机中轴,甚至挪动抽油机加斜铁平铁均对该井的偏磨未产生效果。因此,该井口的偏磨造成了一定的经济损失,增加了操作人员的劳动强度。而使用本实用新型实施例提供的井口调偏装置之后,发生偏磨的光杆穿过滚动零件形成的圆形空间,与滚动零件接触,将原来刚性接触的滑动摩擦变为滚动摩擦,极大地降低了摩擦力;而且滚动零件和光杆横向的相互作用力保证了光杆在运行过程中始终保持对中,效果良好,未发现有偏磨现象。
[0047]本实用新型实施例提供的井口调偏装置,利用了牛眼万向轴承的工作原理将光杆与井口调偏装置的面接触改为滚动零件与光杆的点接触,将光杆与井口调偏装置之间的滑动摩擦改为滚动零件与光杆的滚动摩擦,有效地降低了摩擦力;滚动零件上下交错的排列方式使得上下任意相邻的三个滚动零件均可形成三角形的面,无限的三角形面能够更好地应对偏磨中光杆偏磨方位的不断变化,更加适应偏磨的实际情况;利用了轴承中滚动零件和光杆横向的相互作用力对偏磨的光杆进行调偏,解决了井口偏磨的问题;降低了能耗,减少了井口设备及密封材料的更换,延长了盘根及井口设备的使用寿命,降低了事故的发生几率,节约了运行成本,减轻了操作人员的劳动强度;该装置与现有装置相比,具有结构简单、体积小、安装灵活方便、实用性强的优点。
[0048]综上所述,本实用新型实施例提供的井口调偏装置,通过使放置在调偏本体的内侧至少一组放置结构中的滚动零件与光杆的侧面接触,完成滚动摩擦,并依据滚动零件与光杆的互相作用力对光杆进行调偏,实现了井口调偏的目的,简化了井口调偏装置的结构及其安装步骤。
[0049]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种井口调偏装置,其特征在于,所述井口调偏装置安装于盘根盒内的盘根填料函座上,所述装置包括:调偏本体; 所述调偏本体呈圆环状,所述调偏本体的内径大于光杆的直径; 所述调偏本体的内侧设置有至少一组放置结构; 每组所述放置结构包括:n个孔洞,所述η大于或等于4,所述η个孔洞沿所述调偏本体的内圆圆周均匀分布,每个所述孔洞放置有滚动零件,所述孔洞的高度与所述滚动零件的直径相同,所述孔洞的宽度大于所述滚动零件的半径,且小于所述滚动零件的直径,η个所述滚动零件与所述光杆的侧面接触,所述孔洞的高度方向与所述调偏本体的轴线平行,所述孔洞的宽度方向与所述调偏本体的横截面平行。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调偏本体的内侧设置有两组放置结构; 每组所述放置结构设置在所述调偏本体的底面与内侧的连接处; 两组放置结构中所有相邻且位于不同组放置结构中的滚动零件的距离相等; 所述装置还包括:分别固定设置在所述调偏本体的上下两端的第一圆环挡板和第二圆环挡板; 所述第一圆环挡板的内径与所述调偏本体的内径相等,所述第一圆环挡板的外径与所述调偏本体的外径相等; 所述第二圆环挡板的内径与所述调偏本体的内径相等,所述第二圆环挡板的外径与所述调偏本体的外径相等。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于, 所述第一圆环挡板和所述第二圆环挡板的厚度均大于等于2毫米,且小于等于8毫米。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于, 所述孔洞与所述滚动零件之间设置有锂基脂。5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于, 所述调偏本体由圆钢制成。6.根据权利要求1至5任一所述的装置,其特征在于, 所述调偏本体的外径大于等于47毫米,且小于等于55.5毫米; 所述调偏本体的内径大于等于30毫米,且小于等于38毫米; 所述调偏本体的高度大于等于19毫米,且小于等于30毫米; 所述滚动零件的直径大于等于7.9毫米,且小于等于14毫米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种井口调偏装置,属于石油开采技术领域。该装置包括:调偏本体;调偏本体呈圆环状,调偏本体的内径大于光杆的直径;调偏本体的内侧设置有至少一组放置结构;每组放置结构包括:n个孔洞,n大于或等于4,n个孔洞沿调偏本体的内圆圆周均匀分布,每个孔洞放置有滚动零件,孔洞的高度与滚动零件的直径相同,孔洞的宽度大于滚动零件的半径,且小于滚动零件的直径,n个滚动零件与光杆的侧面接触,孔洞的高度方向与调偏本体的轴线平行,孔洞的宽度方向与调偏本体的横截面平行。本实用新型解决了现有井口调偏装置的结构较为复杂,且安装步骤也较为繁琐的问题,实现了简化装置结构和安装步骤的效果,用于扶正光杆。
【IPC分类】E21B17/10
【公开号】CN204703791
【申请号】CN201520321333
【发明人】邢俊杰, 李文强, 郭锦雯, 孟祥迎, 郅雄超, 宋海港, 王金鹏, 蒋涛, 凌克
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月18日