[发明专利]一种柱状接箍复合型抽油杆扶正器

说明书

技术领域

本发明涉及石油设备，更具体涉及一种新型柱状扶正器。

背景技术

抽油机井一直以来都是国内外油田的主要采油方式，通过抽油杆向抽油泵传递动力来抽取原油，由于油井较深以及斜井等原因导致抽油杆会与油管内壁接触和摩擦，一段时间后会导致抽油杆偏磨和断脱的产生，从而导致油井不能正常运行。为了解决以上抽油杆偏磨问题，油田广泛采用扶正器的办法，即通过在两根相邻抽油杆之间或在抽油杆上加装扶正器来避免或减少抽油杆的偏磨。由于扶正器的外径比抽油杆和抽油杆接箍都要大，因此它会优先与油管内壁接触而避免了抽油杆与油管内壁的接触，从而对抽油杆形成保护。但随着油井深度的加大，使用环境温度的提高，油井中腐蚀介质的增加，较大弯曲和倾斜井的出现，原有的扶正器的局限越来越多。以油田目前最常见的使用较多的柱状扶正器为例，其滑套扶正件大都使用尼龙等材料，耐热温度有限，与油管的摩擦系数较大造成较大摩擦阻力，由于容易在较短时间被磨损导致其对抽油杆偏磨的改善效果有限，而且需要经常更换。

扶正器采用钢质滑套可以不受使用温度的限制，但其磨损腐蚀性能和对油管的磨损是一个急需解决的问题。现在少数厂家将镍60等镍基合金粉末用于扶正器滑套上，较好地改善了柱状扶正器的滑套的磨损和腐蚀性能，但对油管内壁的磨损保护效果较为有限。另外，镍基粉末的成本较高，而且其腐蚀性能远超出实际所需，产生极度浪费。在合金粉末中添加一定量的固体润滑剂可以进一步提高对油管的保护效果，但需要选择适合的固体润滑剂。单独添加较多Ag或Cu等金属固体润滑剂，由于熔炼和成本等问题，以及对润滑效果改善有限，难以大范围推广；石墨等非金属固体润滑剂虽然其润滑效果较好，但会对涂层的整体质量产生坏的影响，如与基体结合力下降或者表面裂纹增加，也难以在实际中应用。可见，要想很好地解决以上问题，就必须同时从显著降低现有镍基合金粉末的成本和找到一种润滑性能优异且易于实际推广的固体润滑材料两个途径来解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有较高耐蚀耐磨性能，结构简约，设计合理，成本较低，易于推广，可以很好地实现长时间对抽油杆的扶正和保护以及减少对油管的磨损的柱状接箍复合型抽油杆扶正器。

按照本发明提供的一种柱状接箍复合型抽油杆扶正器，包括芯杆和套装在所述芯杆上的滑套，所述芯杆为空心圆柱体，中心设有一轴向通孔，所述通孔中设置有适于与抽油杆外螺纹配合的内螺纹，所述滑套包括钢质本体和位于所述本体表面的自润滑合金涂层，所述自润滑合金涂层由2%～6%质量百分含量的固体润滑颗粒与94%～98%质量百分含量的铁镍合金粉末均匀混合而成，所述固体润滑颗粒是由MoS₂和WS₂均匀混合而成，以质量百分比计所述铁镍合金涂层的成分组成为：碳0.5%～1.1%，铬10%～20%，硅1.5%～5.5%，硼1.0%～4.5%，铁25%～55%，余量为镍。

按照本发明提供的一种柱状接箍复合型抽油杆扶正器还具有如下附属技术特征：

所述固体润滑颗粒中MoS₂和WS₂的质量百分含量比例为3：1，粒度为40μm～80μm。

以质量百分比计所述铁镍合金涂层粉末的成分组成为：碳0.5%～1.1 %，铬15%～20%，硅3.5%～5.0%，硼2.5%～3.5%，铁 35%～50%，余量为镍。

所述铁镍合金涂层按照粉末成分比例直接以冶炼的方式加工制备。

所述自润滑合金涂层的厚度为0.1mm～0.5mm。

所述自润滑合金涂层的硬度为30HRC～50HRC，所述自润滑合金涂层的表面粗糙度Ra为0.1～0.2μm。

所述滑套的外圆面与所述端面的连接部位为圆弧过渡，所述自润滑合金涂层位于所述圆弧过渡的连接部位上。

所述芯杆的一端设有适于与扳手配合的方颈平台。

所述芯杆的另外一端安装有固定套环，所述滑套位于所述方颈平台的侧壁与所述固定套环形成的空间中，并与所述方颈平台的侧壁或所述固定套环之间形成间隙。

所述滑套为多节结构，各节之间相互隔开。

按照本发明提供的一种柱状接箍复合型抽油杆扶正器与现有技术相比具有如下优点：