[发明专利]联轴器

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种用于将杆或杆段(例如抽油杆)连接在一起的组件，并且特别地涉及油气工业中的应用。

背景技术

本公开内容特别地(但不排他地)用于具有旋转抽油杆柱的应用中。因此，将结合与旋转抽油杆柱相关的问题来讨论本公开内容，特别是在油气工业中井下使用的抽油杆柱上施加高扭矩的应用相关的问题。

煤的地下沉积物含有大量的在煤的沉积物中夹带的甲烷气体。迄今为止，广泛开发和利用在煤层中的甲烷气体沉积物存在重大障碍。最重要的问题是，煤层虽然可能扩展到数千英亩的面积，但通常深度相当浅，从几英寸到几米不等。因此，煤层通常与必须从煤层排出以产生甲烷的地下水相关联。

典型的CSG井口安装在水面水准上，确保安全地处理所有生产的水和气体非常重要。泵送机构通常包括抽油杆，该抽油杆在管内旋转并将来自井口的电动机或液压马达的动力传递到位于地下位置处的目标煤的正上方或正下方的井下渐进腔泵(PCP)。该PCP由抽油杆驱动时，通过所述管将水从煤层泵送到地面。

PCP通过一系列连接的抽油杆可操作地联接到地面动力源。例如，每个抽油杆可以由大约25至30英尺长、中心直径在5/8"和1¹/₈"之间的实心杆加工而成，其在杆的任一端具有螺纹销和肩部。现有技术中已知的“抽油杆联轴器”通常包括圆柱形内螺纹构件，并且用于将抽油杆的各段连接在一起以形成称为“抽油杆柱”的组件。抽油杆联轴器通常为4"长，其外径大于抽油杆的突出的肩部。抽油杆杆由热轧合金钢制成，杆被机械矫直并冷拉至所需尺寸。根据API(美国石油协会)设计的尺寸，热锻杆端部，然后对杆的整个长度进行热处理。根据机械性能的要求，将杆标准化并回火至指定水平或淬火和回火至所需的硬度和强度。留意以在杆中没有残留应力的金相结构。从热处理材料切割样品，并测试极限拉伸强度、屈服强度和伸长率。然后再次检查杆的平直度。锻造的端部与其主体完全对准。杆通过喷丸清理以除去任何的结垢和氧化。锻造的端部根据API尺寸在C.N.C.机床上加工，并以API认证的量规进行检查。

抽油杆柱通过由30英尺管段组成的同心的油管柱进给，其螺纹连接在一起并通常具有在2³/₈"和4¹/₂"之间的标称内径。抽油杆柱的功能是通过泵送流体流过由抽油杆柱和管柱形成的环来致动井下泵，以迫使流体流向表面。PCP旋转抽油杆柱，并且往复泵通常沿抽油杆柱的轴向方向上下移动抽油杆杆。

在PCP的正下方是扭矩锚，其适合于壳体的内部。锚定位成通过恒定旋转抽油杆来防止管扭转脱位。锚杆下方是尾管泵入口，其设计成确保气体和水的井下分离，并防止气体被拉过PCP。较轻的气体上升并被困在管和钢壳体之间，而较重的水落到井的底部并在井口操作期间由PCP向上泵送至管柱内。

涉及由杆柱驱动的地下泵的泵送操作相关的重大问题是地下泵的堵塞。通常，地下水包含易于堵塞地下泵的悬浮固体。这能够对生产产生重大影响并导致维护操作延长，原因在于可能需要去除杆柱，并且在一些情况下还可能需要去除地下泵。

将清楚地认识到，本文提及的现有技术并不构成承认该公开内容是澳大利亚或任何其他国家中本领域公知常识的一部分。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种用于将第一杆构件与第二杆构件联接的联接组件，该组件包括：第一杆构件的阳连接端，其适于容纳在第二杆构件的阴连接端中；以及锁定机构，其用于防止第一杆构件和第二杆构件脱离联接，锁定机构包括位于阳连接端和锁定构件之间的止动件，使得在使用期间锁定构件接合阴连接端和止动件的至少一部分，从而防止阳连接端从阴连接端撤出。

在第二方面，本发明提供了一种杆组件，其包括：阳连接端和阴连接端，使得杆组件的阳连接端适于容纳在另一个杆组件的阴连接端中；以及锁定机构，其包括位于阳连接端和锁定构件之间的止动件，使得在使用期间锁定构件接合止动件和另一杆组件的阴连接端的至少一部分，从而防止阳连接端从阴连接端撤出。

在第三方面，本发明提供了一种用于将第一抽油杆与第二抽油杆联接的联接组件，该组件包括：第一抽油杆的阳连接端，其适于容纳在第二抽油杆的阴连接端中；以及锁定机构，其用于防止第一抽吸杆和第二抽吸杆脱离联接，锁定机构包括位于阳连接端和锁定构件之间的止动件，使得在使用期间锁定构件接合阴连接端和止动件的至少一部分，从而防止阳连接端从阴连接端撤出。

在第四方面，本发明提供了一种用于将第一联接构件与第二联接构件联接的联接组件，该组件包括：