桿管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng).doc

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1、HXY抽油機(jī)桿管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)一、用途該產(chǎn)品的發(fā)明主要功用在于解決有桿抽油系統(tǒng)桿管偏磨和管壁結(jié)蠟結(jié)垢難題。有桿泵抽油是目前世界各國油田最占優(yōu)勢(shì)的被廣泛應(yīng)用的一種舉升裝置。在有桿抽油系統(tǒng)中，抽油桿在油管中的運(yùn)動(dòng)及油管自身的運(yùn)動(dòng)情況非常復(fù)雜，這一運(yùn)動(dòng)會(huì)引起抽油桿與油管內(nèi)壁的劇烈磨擦，發(fā)生油管故障。如果油管錨定，那么每當(dāng)游動(dòng)凡爾關(guān)閉，固定凡爾打開時(shí)，油管將向上運(yùn)動(dòng)，發(fā)生螺旋彎曲，這種運(yùn)動(dòng)也會(huì)引起抽油桿接箍與油管內(nèi)壁的磨擦，即使油管錨定了且處于拉伸狀態(tài)，每當(dāng)下沖程時(shí)抽油桿也會(huì)彎曲，這種彎曲通常發(fā)生在泵以上幾百米的范圍內(nèi)，結(jié)果仍然會(huì)引起桿與油管內(nèi)壁的磨擦。井筒很少是完

2、全垂直的，油管和抽油桿又通常是下到井筒底部，若出現(xiàn)桿柱偏心、“狗腿”或水平井中采用有桿泵抽油，情況會(huì)更嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)因桿管磨擦引起的油管“管裂縫”和抽油桿斷脫事故。桿與管之間的磨損只是集中在桿的一策和管內(nèi)壁20%面積左右的狹窄溝槽上，而不是360°范圍內(nèi)的整個(gè)管壁，對(duì)偏磨嚴(yán)重的油井，因油管損壞作業(yè)周期長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月，大大增加了原油的生產(chǎn)成本。該產(chǎn)品借助抽油機(jī)自身的動(dòng)力，使抽油桿和油管按不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)，可起到管、桿柱周向均勻磨損的作用，從而延長(zhǎng)偏磨井的檢泵周期，有效的降低了檢泵成本。抽油桿接箍與油管內(nèi)壁的接觸面積就會(huì)擴(kuò)大，因而在管內(nèi)壁上也

3、就不易磨出溝槽，抽油桿和油管的使用壽命可延長(zhǎng)，同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)抽油泵的使用壽命。由于該系統(tǒng)油管柱的每次轉(zhuǎn)動(dòng)確保了油管整個(gè)內(nèi)壁得到廣泛刮削從而防止了油管壁的結(jié)蠟結(jié)垢，延長(zhǎng)了油井壽命。二、桿管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的工作原理?xiàng)U管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由獲得專利權(quán)油桿旋轉(zhuǎn)器、油管旋轉(zhuǎn)器和油管旋轉(zhuǎn)錨等三個(gè)部件組成。1、抽油桿旋轉(zhuǎn)器由殼體、輪套、承壓軸承、蝸輪蝸桿、棘輪棘爪，以及驅(qū)動(dòng)手柄等組成，見結(jié)構(gòu)示意圖。在棘輪腔的對(duì)應(yīng)于手柄處的柱面上周向開有一長(zhǎng)條槽，手柄的一端通過該槽連接在腔內(nèi)的棘輪上。扳動(dòng)手柄時(shí)，棘輪通過棘爪驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而蝸輪通過蝸輪鍵驅(qū)動(dòng)輪套轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣往復(fù)

4、扳動(dòng)手柄，由于棘輪棘爪的作用，蝸輪就持續(xù)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)輪套持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。該產(chǎn)品裝在懸繩器上端，抽油光桿從它的中心穿過，它的頂端裝光桿卡子。當(dāng)抽油機(jī)向下沖程運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，拴在抽油機(jī)驢頭和搖臂之間的鋼絲繩拉動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn)一定角度，此時(shí)棘爪驅(qū)動(dòng)棘輪和蝸桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，同時(shí)蝸桿也轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，芯軸也轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，由于通過光桿卡子使抽油桿柱的重量作用在芯軸上，所以抽油桿也轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。當(dāng)抽油桿向上沖程運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過搖臂的自重使棘爪復(fù)位。2、油管旋轉(zhuǎn)器是一個(gè)用蝸輪驅(qū)動(dòng)的油管懸掛器，其結(jié)構(gòu)和工作原理與油桿旋轉(zhuǎn)器相近。由可調(diào)整式旋轉(zhuǎn)臺(tái)慢慢旋轉(zhuǎn)油管，將桿管偏磨

5、傳遞到整個(gè)360°的油管內(nèi)壁上。3、井下旋轉(zhuǎn)油管錨，由上接頭、軸承、軸承套、螺絲釘、錐體、卡瓦、內(nèi)管、密封圈A、密封圈B、密封筒、銷釘、下接頭組成。當(dāng)向油管內(nèi)升壓時(shí)，在壓差作用下推動(dòng)密封筒并剪斷銷釘后上行，使錐體、密封筒之間的距離縮短，卡瓦向外運(yùn)動(dòng)，限定管柱伸長(zhǎng)。上提抽油管柱，內(nèi)管上部的臺(tái)肩帶動(dòng)錐體上行，錐體與密封筒之間的距離增大，卡瓦收回，使抽油管柱順利提出。該裝置消除了抽油管柱因上下沖程交替變化引起的抽油管柱伸長(zhǎng)縮短，使抽油泵有較高的泵效，使用該可旋轉(zhuǎn)油管錨還能旋轉(zhuǎn)油管，能滿足需要旋轉(zhuǎn)油管的一些作業(yè)要求。　其安裝和作用方法與普通油管錨相似，但不同的

6、是應(yīng)用一個(gè)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的芯軸。該設(shè)計(jì)可使尾管和抽油泵隨著油管錨上面的油管一起轉(zhuǎn)動(dòng)。三、主要技術(shù)參數(shù)1、油管旋轉(zhuǎn)器工作壓力：21MPa公稱通徑：65mm轉(zhuǎn)速：8圈∕天2、抽油桿旋轉(zhuǎn)器通徑：Φ50mm轉(zhuǎn)速：12圈/天3、旋轉(zhuǎn)油管錨鋼體最大外徑（mm）114-150最大抗拉力（kN）300?四、油管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，便于安裝。借助于抽油機(jī)自身的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)桿管勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。其經(jīng)濟(jì)效果首先是降低了由于桿斷和桿管偏磨產(chǎn)生的檢泵成本，該成本包括修井機(jī)成本，更換設(shè)備成本和通常的現(xiàn)場(chǎng)或非現(xiàn)場(chǎng)的油管壓力檢測(cè)成本。其次是由于減少油井停產(chǎn)時(shí)間增加了原油產(chǎn)量。油管損

7、壞要比抽油桿和井下泵損壞的后果更嚴(yán)重。因?yàn)橛凸軗p壞和修井造成的停產(chǎn)將直接影響單井生產(chǎn)任務(wù)。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)更適應(yīng)于井下設(shè)備中易發(fā)生結(jié)垢結(jié)蠟的地區(qū)。連接在導(dǎo)桿和油管旋轉(zhuǎn)器上旋轉(zhuǎn)的油管柱的每次轉(zhuǎn)動(dòng)確保了油管的整個(gè)內(nèi)壁得到廣泛刮削。這就防止了垢和蠟沉積在管壁上。由于減小了在結(jié)垢的條件下生成凹痕的腐蝕面積，從而提高了油管的使用壽命。應(yīng)用新型油管旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)可為采油工作實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收，節(jié)約節(jié)資。五、安裝操作方法1、油桿旋轉(zhuǎn)器1.1將抽油桿旋轉(zhuǎn)器從光桿上端穿進(jìn)光桿，放在懸繩上端，固定好光桿卡子。1.2將抽油機(jī)停在下死點(diǎn)。1.3在抽油機(jī)驢頭下部固定好鋼繩的一端，另一端穿

8、入搖臂孔，拉緊鋼絲繩，打好繩卡。1.4試抽，在每次復(fù)位過程中，都能聽見到“咔嚓”輕響，則旋轉(zhuǎn)器