[发明专利]一种依靠井内原油润滑的扶正器

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田有杆抽油设备中的抽油杆扶正装置，特别是指一种依靠井内原油润滑的扶正器。

技术背景

抽油机采油是我国石油工业传统而占主导地位的人工举升采油方式，经过多年的开发，许多老油田已进入高含水开发期。目前胜利油田已整体进入特高含水开发期，油井平均含水已达到90.3％以上。高含水期油田在开发过程中，抽油机井管杆偏磨问题是普遍存在的，存在的范围非常广，其中，胜利油田因油管、抽油杆偏磨造成的工作量占油井全部维护工作量的20-30％，并造成每年约上亿元的管杆材料费的损失。为了避免抽油杆与油管内壁之间的磨损，通常采用抽油杆扶正的原理，在杆管出现磨损的部位安装扶正器，确保抽油杆与油管隔离，不产生直接的接触磨损。

目前，常用的扶正器主要有滑动式、滚轮式和外滚轮式。滑动式扶正器多用尼龙和聚乙烯材料制成，导流槽一般设计成直槽，抽油杆尼龙扶正器在使用时，套在抽油杆上，随抽油杆下入井内，但滑动式扶正器杆管之间的摩擦力较大，若扶正器采用较高表面强度的材料制成，则油管磨损严重；若扶正器采用较低表面强度的材料制成，则扶正器磨损严重，需要经常更换扶正器。滚轮式和外滚轮式将杆管之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，在正常应用时，滚轮能沿油管内壁产生滚动，既有扶正效果，也具有减轻摩擦阻力的效果，但由于井内砂粒或其它杂质的影响，容易卡死或磨损使得轴承寿命较低。因此，为了实现抽油杆管偏磨的综合治理，有必要开发新型的扶正器，提高抽油杆与油管的工作寿命，达到有效延长高含水期油井免修期的目的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有扶正器工作寿命不足的问题，提供一种依靠井内原油润滑的扶正器，该扶正器通过原油保持扶正器与油管壁的润滑作用和保护作用，避免抽油杆与油管直接接触，提高抽油杆和油管的工作寿命。

根据实际经验，当油井产出液的含水小于74％时，井液为油包水型，抽油杆与油管之间不存在偏磨现象；当油井产出液的含水大于74％时，井液由油包水型转换为水包油型，杆管之间的润滑性能大大降低，管杆壁失去了原油的润滑作用和保护作用，摩擦力增大并且管杆腐蚀速度加快，使得杆管间磨损加剧。为了在高含水油井使杆管间获得良好的原油润滑作用和保护作用，基于以上考虑，本发明任务解决其技术问题所采用的技术方案是：扶正器主要由扶正器轴、接箍、弹簧垫圈和定位块组成。扶正器轴中部设有一凸体，在凸体端面上设计出沿圆周均匀分布的轴向盲孔，在扶正器轴凸体外壁设计出径向小孔，与轴向盲孔连通，在抽油杆上下运动的过程中油水混合物由轴向盲孔流入，由径向小孔流出。当油水混合物不断地流经轴向盲孔和径向小孔，油水混合物中的原油逐渐存积在轴向盲孔和径向小孔中。当抽油杆向上运动时，扶正器轴凸体端面上部压力增加，挤压上部的轴向盲孔和径向小孔中的原油，使原油由径向小孔流出形成连续的润滑油膜，润滑和保护扶正器与油管壁；当抽油杆向下运动时，扶正器轴凸体端面上部压力增加，挤压下部轴向盲孔和径向小孔中的原油，使原油由径向小孔流出形成连续的润滑油膜，润滑和保护扶正器与油管壁。抽油杆和油管被润滑油膜隔开而不直接接触，杆管之间的摩擦力显著下降，从而降低杆管之间的摩擦和磨损。

本发明的有益效果是：抽油杆在上下运动的过程中，由径向小孔不断流出原油，连续润滑和保护扶正器与油管壁，使得扶正器与油管之间的摩擦力大大降低，大大减轻了油管壁和扶正器自身的磨损；扶正器结构简单，可靠性高。

附图说明

图1为依靠井内原油润滑的扶正器结构示意图；

图2为扶正器A-A剖视图；

1接箍，2弹簧垫圈，3定位块，4扶正器轴，a上部轴向盲孔，b下部轴向盲孔，c上部径向小孔，d下部径向小孔，e扶正器轴凸体上端面，f扶正器轴凸体下端面

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式加以说明。依靠井内液体润滑的扶正器主要由扶正器轴(4)、接箍(1)，弹簧垫圈(2)和定位块(3)组成，如图1所示。扶正器轴(4)中部设有一凸体，扶正器轴(4)凸体上开有6个上部轴向盲孔(a)和6个下部轴向盲孔，如图2所示。每个上部轴向盲孔(a)对应3个上部径向小孔(c)，每个下部轴向盲孔(b)对应3个下部径向小孔(d)。首先依次安装定位块(3)和弹簧垫圈(2)在扶正器轴(4)上，最后将接箍(1)通过螺纹连接在扶正器轴(4)的上端，通过弹簧垫圈(2)避免接箍(1)出现松脱现象。扶正器轴(4)和接箍(1)的外端分别设有内螺纹，以便与抽油杆相连接。

抽油杆初始阶段向上运动时，油水混合物由上部轴向盲孔(a)流入，由上部径向小孔(c)流出；抽油杆初始阶段向下运动时，油水混合物由下部轴向盲孔(b)流入，由下部径向小孔(d)流出。当油水混合物不断地流经上部轴向盲孔(a)、上部径向小孔(c)和下部轴向盲孔(b)、下部径向小孔(d)时，油水混合物中的原油逐渐存积在上部轴向盲孔(a)、上部径向小孔(c)、下部轴向盲孔(b)和下部径向小孔(d)中。随着抽油杆的进一步上下运动，当抽油杆向上运动时，扶正器轴凸体上端面(e)压力增加，挤压上部轴向盲孔(a)和上部径向小孔(c)中的原油，使原油由上部径向小孔(c)流出形成连续的润滑油膜；当抽油杆向下运动时，扶正器轴凸体下端面(f)压力增加，挤压下部轴向盲孔(b)和下部径向小孔(d)中得原油，使原油由下部径向小孔流出形成连续的润滑油膜。扶正器轴(4)与油管之间形成连续油膜，两者隔离开，摩擦力显著下降，大大减轻了扶正器轴(4)自身和油管壁的磨损。