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CN121006940A - 一种防爆破的pe全包覆抽油杆 - Google Patents

一种防爆破的pe全包覆抽油杆

Info

Publication number
CN121006940A
CN121006940A CN202511517962.9A CN202511517962A CN121006940A CN 121006940 A CN121006940 A CN 121006940A CN 202511517962 A CN202511517962 A CN 202511517962A CN 121006940 A CN121006940 A CN 121006940A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sucker rod
block
groove
rod body
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202511517962.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国光
刘奕良
刘奕辰
王海文
崔东华
康晓艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongying Jinyilai Petroleum Machinery Co ltd
Original Assignee
Dongying Jinyilai Petroleum Machinery Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongying Jinyilai Petroleum Machinery Co ltd filed Critical Dongying Jinyilai Petroleum Machinery Co ltd
Priority to CN202511517962.9A priority Critical patent/CN121006940A/zh
Publication of CN121006940A publication Critical patent/CN121006940A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B17/02Couplings; joints

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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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Abstract

本发明属于抽油杆技术领域,具体的说是一种防爆破的PE全包覆抽油杆,包括抽油杆本体,抽油杆本体上环绕包裹有PE防护层,锁紧头内部设置有螺纹孔,螺纹孔内部设置有爆破片,锁紧头内部设置有与螺纹孔相对应的一号通气孔,抽油杆本体和PE防护层之间的缝隙与一号通气孔另一端相连通,压紧螺栓内部贯穿设置有二号通气孔。该防爆破的PE全包覆抽油杆,通过设置的螺纹孔便于对PE防护层与抽油杆本体之间缝隙聚集压力泄压处理,避免压力过大导致PE防护层爆破现象的发生,一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合,当压力过大时,会将爆破片顶破,一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合可进行泄压处理,有效避免PE防护层爆破损坏现象的发生。

Description

一种防爆破的PE全包覆抽油杆
技术领域
本发明属于抽油杆技术领域,具体的说是一种防爆破的PE全包覆抽油杆。
背景技术
抽油杆(又称油杆、泵杆)在采油作业中的作用是把地面设备提供的往复运动传递到井下的油泵,推动油井抽出、提升油液并调节产量与压力。简单来说,它的功能是将地面的上下往复运动传到井下的泵,使泵工作并抽油,启动并提升井下的油品,将油送到地面,通过调整驱动参数(速度、下落行程等)控制抽油速率和产量,与井下部件(泵、阀、腔体等)协同工作,保障密封性和磨损控制。
公告号为CN222823185U的一项中国专利公开了一种PE全包覆抽油杆,该PE全包覆抽油杆,包括抽油杆本体,抽油杆本体的左右两端均固定安装有连接端,抽油杆本体的外侧套接有防护套,抽油杆本体的左右两端均套接有端部套。该PE全包覆抽油杆,通过采用改良性超高分子聚乙烯材料制成的防护套包覆在抽油杆本体的外侧,能更好地适应1800-2000米的井段,同时具有更好的耐磨性,通过采用工程塑料合金材料制成的端部套对抽油杆本体的两端进行包覆套接,可使得抽油杆本体具有更好的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀,通过设置限位环、内螺纹套、外螺纹套和圆台形环套的配合,对位于抽油杆本体端部的端部套进行挤压,使得端部套与抽油杆本体端部之间的连接更加紧密。
PE全包覆抽油杆的包覆层为超高分子量聚乙烯,具有不透水的特性,但小气体分子可以渗入,在抽油杆入井后,浸泡在油井产出液中,产出液中溶解的甲烷小分子气体,能够缓慢渗透扩散进入PE包覆层,在包覆层与抽油杆金属杆体之间的微小缝隙空间里聚集,直至包覆层内甲烷压力与油管内液压持平,在作业提杆时,上提抽油杆速度较快,PE包覆层内的甲烷随油管内压力下降而膨胀,PE包覆层对外是密闭的,甲烷气体只能缓慢渗透出来,提升至井口气体压力来不及释放,接近井口时,PE包覆层内外压差大于PE包覆层屈服强度,气体膨胀易把PE包覆层鼓爆,影响了使用寿命。
为此,本发明提供一种防爆破的PE全包覆抽油杆。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,以解决压力过大导致PE防护层破损的问题,本发明提出的一种防爆破的PE全包覆抽油杆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,包括抽油杆本体,所述抽油杆本体上环绕包裹有PE防护层,抽油杆本体顶端固定连接有锁紧头,锁紧头内部设置有螺纹孔,螺纹孔内部设置有爆破片,螺纹孔内部螺纹连接有压紧螺栓,锁紧头内部设置有与螺纹孔相对应的一号通气孔,且一号通气孔与螺纹孔相连通,抽油杆本体和PE防护层之间的缝隙与一号通气孔另一端相连通,压紧螺栓内部贯穿设置有二号通气孔;
锁紧头内部镶嵌有圆筒,圆筒上对称连接有排气槽,且排气槽另一端延伸出锁紧头,排气槽内部设置有密封组件,所述抽油杆本体上阵列设置有排气组件,所述圆筒内部设置有抽气机构,圆筒顶部设置有驱动机构。
通过采用上述方案,在采油作业时,防爆破的PE全包覆抽油杆主要是把地面设定的机械动力传递到地层中的油井泵,以实现油井的驱油、抽取和提升,在使用期间,抽油杆本体上环绕包裹有PE防护层,PE防护层用于对抽油杆本体表面进行防护,在油井内的气体主要成分为甲烷,PE防护层为超高分子量聚乙烯,具有不透水的特性,但小气体分子可以渗入,在抽油杆本体入井后,浸泡在油井产出液中,产出液中溶解的甲烷小分子气体,能够缓慢渗透扩散进入PE防护层,在PE防护层与抽油杆本体金属杆体之间的微小缝隙空间里聚集,直至PE防护层内甲烷压力与油管内液压持平,在作业提杆时,上提抽油杆本体速度较快,PE防护层内甲烷随油管内压力下降而膨胀,PE防护层对外是密闭的,甲烷气体只能缓慢渗透出来,提升至井口,气体压力来不及释放,接近井口时,PE防护层内外压差大于PE防护层屈服强度,气体膨胀把PE包覆层鼓爆,为避免PE防护层出现破损现象,在锁紧头内部设置有螺纹孔,一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合,会使聚集的气体流向一号通气孔,通过螺纹孔可以对聚集的气体排放,爆破片材质可以用PE,爆破片平常用于对螺纹孔进行密封保护,避免外界油井产出液进入到螺纹孔内部,根据需要的爆破压力设置厚度,在作业提杆时,当PE防护层与抽油杆本体之间的缝隙聚集压力过大时,会将爆破片顶破,进而通过一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合可进行泄压处理,有效避免PE防护层爆破损坏现象的发生,在将抽油杆本体取出后,修复时只需取出压紧螺栓,更换新的爆破片即可。
优选的,所述排气组件包括进气头、流动管和管道,所述进气头阵列设置在抽油杆本体上,与进气头相对应的流动管设置在抽油杆本体内部,且流动管一端与进气头相连通,管道镶嵌在抽油杆本体内部,流动管另一端与管道相连通,圆筒底部连接有连接头,且连接头与圆筒相连通。
通过采用上述方案,PE防护层与抽油杆本体之间缝隙聚集的气体压力,通过进气头和流动管配合,会流动进入到管道内部,进气头阵列设置,可全面的对聚集的压力进行排放泄压处理,通过管道和连接头配合会使气体流动进入到圆筒内部,驱动密封组件运动,不再对排气槽密封,通过排气槽可进行泄压处理,可有效避免气体聚集压力过大导致PE防护层破损。
优选的,所述密封组件包括密封块、挡板和复位组件,所述密封块卡合设置在排气槽内部,所述挡板与密封块侧面固定连接,用于使密封块复位的复位组件设置在排气槽上,密封块上环绕设置有密封圈。
通过采用上述方案,密封块和密封圈配合,可对排气槽内部进行密封处理,通过管道和连接头配合会使气体流动进入到圆筒内部后,气体会流动进入到排气槽内部,进而会推动密封块移动,密封块移动出排气槽内部后,不再对排气槽进行密封,当泄压完成后,通过复位组件会使密封块复位,可重新对排气槽进行密封保护。
优选的,所述密封块为长方形,密封块外表面与排气槽内壁相贴合,密封块用于对排气槽进行密封。
通过采用上述方案,密封块和密封圈配合,会对排气槽内部进行密封保护。
优选的,所述复位组件包括导向槽、导向板、挡块、方形槽和复位弹簧,所述导向槽对称设置在排气槽上,所述导向板穿设在导向槽内部,且导向板一端与挡板固定连接,挡块固定设置在导向槽内部,与挡块相对应的方形槽设置在导向板内部,且挡块穿设在方形槽内部,复位弹簧设置在方形槽内部,且复位弹簧一端与方形槽内壁固定连接,复位弹簧另一端与挡块侧面固定连接。
通过采用上述方案,气压过大推动密封块移动时,通过挡板会带动导向板移动,通过导向槽和导向板配合,会使挡板平稳移动,同时导向板移动通过挡块配合会对复位弹簧压缩,当泄压完成后,复位弹簧复位,通过方形槽配合会推动导向板复位,导向板移动时,通过挡板使密封块复位对排气槽进行密封。
优选的,所述锁紧头顶部固定连接有螺纹头,抽油杆本体底端固定连接有螺纹套筒。
通过采用上述方案,抽油杆本体通过螺纹头和螺纹套筒配合,可进行拼接处理。
优选的,所述抽气机构包括滑动块、防护箱、驱动电机、限位块、驱动杆和扇叶,圆筒内部设置有滑动块,防护箱设置在滑动块内部,驱动电机固定设置在防护箱内部,限位块固定设置在滑动块底部,驱动杆转动设置在限位块内部,且驱动杆一端与驱动电机输出端固定连接,扇叶固定设置在驱动杆上,限位块形状为锥形。
通过采用上述方案,通过管道和连接头配合会使气体进入到圆筒内部,会推动滑动块上移,滑动块上移侧面不再对排气槽进行密封时,通过排气槽可进行排气泄压处理,在滑动块上移泄压时,通过防护箱会对驱动电机进行密封保护,使驱动电机工作会带动驱动杆转动,驱动杆转动时会带动扇叶运动,扇叶运动时会辅助气压上移流动,可进一步的辅助泄压处理,提高泄压效率,有效避免PE防护层出现破损现象的发生,气压上移流动会流经限位块后,限位块为锥形,可对气流进行导向,使气体流动进入到排气槽内部,通过排气槽会泄压处理。
优选的,所述滑动块顶部固定连接有驱动板,驱动机构包括环形槽、限位板、导电筒、一号磁块、导电块和供电组件,所述环形槽固定设置在圆筒顶部,且驱动板一端延伸至环形槽内部,限位板设置在环形槽内部,且驱动板与限位板固定连接,导电筒镶嵌在驱动板顶部,且导电筒与驱动电机电性连接,一号磁块固定设置在环形槽内壁顶部,导电块固定设置在一号磁块底部,且导电块位于导电筒正上方,供电组件固定设置在环形槽顶部,且供电组件与导电块电性连接,驱动板上固定设置有二号磁块。
通过采用上述方案,滑动块上移时,通过驱动板会带动限位板和导电筒同步移动,导电筒移动,使导电块插入导电筒内部后,会使二号磁块移动至一号磁块的下方,二者产生的磁力会对驱动板进行限位,使导电筒与导电块稳定连接,通过导电块和导电筒配合会使供电组件内部电流流动进入到驱动电机内部,进而会使驱动电机工作驱动扇叶运动,辅助泄压处理。
优选的,所述环形槽内部固定设置有导向轴,导向轴上环绕设置有驱动弹簧,且驱动弹簧一端与限位板顶部固定连接,驱动弹簧另一端与环形槽内壁顶部固定连接,滑动块上固定设置有驱动块。
通过采用上述方案,驱动板推动限位板移动时,通过导向轴配合会对驱动板进行导向限位,使驱动板平稳移动,在泄压之后,驱动弹簧复位,会推动限位板复位,限位板复位时,会使一号磁块和二号磁块分离,同时会使导电筒和导电块分离,进而会使驱动电机停止工作,同时会使滑动块复位对连接头顶部进行密封保护。
优选的,所述锁紧头内部镶嵌有与排气槽相对应的条形槽,条形槽内部穿设有推板,推板位于驱动块顶端正上方,推板内部固定设置有螺纹筒,螺纹筒内部转动设置有调节螺杆,调节螺杆与条形槽转动连接,调节螺杆顶端固定连接有旋钮。
通过采用上述方案,滑动块移动时会带动驱动块同步移动,当抽油杆本体移动至外界拆卸后,滑动块未复位使一号磁块和二号磁块分离后,可转动旋钮带动调节螺杆转动,调节螺杆和螺纹筒配合会使推板移动,推板下移与驱动块接触后,会推动滑动块复位,进而可使一号磁块和二号磁块分离。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,通过设置的螺纹孔便于对PE防护层与抽油杆本体之间缝隙聚集压力进行泄压处理,有效避免压力过大导致PE防护层爆破现象的发生,为避免PE防护层出现破损现象,在锁紧头内部设置有螺纹孔,一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合,会使聚集的气体流向一号通气孔,通过螺纹孔可以对聚集的气体排放,爆破片材质可以用PE,爆破片平常用于对螺纹孔进行密封保护,避免外界油井产出液进入到螺纹孔内部,根据需要的爆破压力设置厚度,在作业提杆时,当PE防护层与抽油杆本体之间的缝隙聚集压力过大时,会将爆破片顶破,进而通过一号通气孔、螺纹孔和二号通气孔配合可进行泄压处理,有效避免PE防护层爆破损坏现象的发生,在将抽油杆本体取出后,修复时只需取出压紧螺栓,更换新的爆破片即可。
2.本发明所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,通过设置的排气槽可进一步的辅助泄压处理,当PE防护层与抽油杆本体之间的缝隙聚集压力过大,只通过螺纹孔泄压效率不高时,通过进气头和流动管配合,会流动进入到管道内部,进气头阵列设置,可全面的对聚集的压力进行排放泄压处理,通过管道和连接头配合会使气体流动进入到圆筒内部,通过管道和连接头配合会使气体进入到圆筒内部,通过排气槽可进行排气泄压处理,提高了泄压效率,可避免压力过大导致PE防护层爆破损坏。
3.本发明所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,通过设置的扇叶和驱动电机,可进一步的进行泄压处理,提高泄压效率,滑动块上移时,通过驱动板会带动限位板和导电筒同步移动,导电筒移动,使导电块插入导电筒内部,会使驱动电机工作驱动扇叶运动,扇叶运动时会辅助气压上移流动,气压上移流动会流经限位块后,限位块为锥形,可对气流进行导向,使气体流动进入到排气槽内部,通过排气槽会泄压处理,可快速进行泄压处理,可进一步的避免压力过大导致PE防护层爆破现象的发生,提高了防爆破的PE全包覆抽油杆的使用寿命。
4.本发明所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,在抽油杆本体使用期间,也可使用胶封堵螺纹孔,由于胶水强度小,爆破压力小,在爆破后现场修复需要清洗螺纹孔,可循环使用,在泄压时也可在螺纹孔内放置橡胶塞进行封孔,橡胶塞起到密封作用,现场只要用新橡胶塞重新把孔塞上即可,修复简单,提高了防爆破的PE全包覆抽油杆的灵活性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明防爆破的PE全包覆抽油杆的立体图;
图2是本发明中抽油杆本体的结构示意图;
图3是本发明中管道的结构示意图;
图4是本发明中PE防护层的结构示意图;
图5是本发明中锁紧头的结构示意图;
图6是本发明中抽油杆本体和PE防护层的部分结构示意图;
图7是本发明图6中A的结构放大示意图;
图8是本发明中排气槽的结构示意图;
图9是本发明中密封块的结构示意图;
图10是本发明中圆筒的结构示意图;
图11是本发明中条形槽的结构示意图。
图中:1、抽油杆本体;2、锁紧头;3、螺纹头;4、螺纹套筒;5、PE防护层;6、螺纹孔;7、一号通气孔;8、爆破片;9、压紧螺栓;10、二号通气孔;11、进气头;12、流动管;13、管道;14、圆筒;15、连接头;16、排气槽;17、导向槽;18、导向板;19、挡块;20、方形槽;21、复位弹簧;22、密封块;23、密封圈;24、挡板;25、滑动块;26、防护箱;27、驱动电机;28、限位块;29、驱动杆;30、扇叶;31、驱动板;32、环形槽;33、导向轴;34、限位板;35、二号磁块;36、导电筒;37、一号磁块;38、导电块;39、供电组件;40、条形槽;41、推板;42、螺纹筒;43、调节螺杆;44、旋钮;45、驱动块;46、驱动弹簧。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图11所示,本发明实施例所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,包括抽油杆本体1,抽油杆本体1上环绕包裹有PE防护层5,抽油杆本体1顶端固定连接有锁紧头2,锁紧头2内部设置有螺纹孔6,螺纹孔6内部设置有爆破片8,螺纹孔6内部螺纹连接有压紧螺栓9,锁紧头2内部设置有与螺纹孔6相对应的一号通气孔7,且一号通气孔7与螺纹孔6相连通,抽油杆本体1和PE防护层5之间的缝隙与一号通气孔7另一端相连通,压紧螺栓9内部贯穿设置有二号通气孔10;
锁紧头2内部镶嵌有圆筒14,圆筒14上对称连接有排气槽16,且排气槽16另一端延伸出锁紧头2,排气槽16内部设置有密封组件,抽油杆本体1上阵列设置有排气组件,圆筒14内部设置有抽气机构,圆筒14顶部设置有驱动机构;
在采油作业时,防爆破的PE全包覆抽油杆主要是把地面设定的机械动力传递到地层中的油井泵,以实现油井的驱油、抽取和提升,在使用期间,抽油杆本体1上环绕包裹有PE防护层5,PE防护层5用于对抽油杆本体1表面进行防护,在油井内的气体主要成分为甲烷,PE防护层5为超高分子量聚乙烯,具有不透水的特性,但小气体分子可以渗入,在抽油杆本体1入井后,浸泡在油井产出液中,产出液中溶解的甲烷小分子气体,能够缓慢渗透扩散进入PE防护层5,在PE防护层5与抽油杆本体1金属杆体之间的微小缝隙空间里聚集,直至PE防护层5内甲烷压力与油管内液压持平,1500米井段渗透进包覆层的甲烷的压力达15兆帕,越深压力越高,在作业提杆时,上提抽油杆本体1速度较快,PE防护层5内甲烷随油管内压力下降而膨胀,PE防护层5对外是密闭的,甲烷气体只能缓慢渗透出来,从1500米深处提升至井口,大约不到一个小时,气体压力来不及释放,接近井口时,PE防护层5内外压差大于PE防护层5屈服强度,气体膨胀把PE包覆层鼓爆,为避免PE防护层5出现破损现象,在锁紧头2内部设置有螺纹孔6,一号通气孔7、螺纹孔6和二号通气孔10配合,会使聚集的气体流向一号通气孔7,通过螺纹孔6可以对聚集的气体排放,爆破片8材质可以用PE,爆破片8平常用于对螺纹孔6进行密封保护,避免外界油井产出液进入到螺纹孔6内部,根据需要的爆破压力设置厚度,在作业提杆时,当PE防护层5与抽油杆本体1之间的缝隙聚集压力过大时,会将爆破片8顶破,进而通过一号通气孔7、螺纹孔6和二号通气孔10配合可进行泄压处理,有效避免PE防护层5爆破损坏现象的发生,在将抽油杆本体1取出后,修复时只需取出压紧螺栓9,更换新的爆破片8即可;
在抽油杆本体1使用期间,也可使用胶封堵螺纹孔6,由于胶水强度小,爆破压力小,在爆破后现场修复需要清洗螺纹孔6,可循环使用;
在泄压时也可在螺纹孔6孔内放置橡胶塞进行封孔,橡胶塞起到密封作用,现场只要用新橡胶塞重新把孔塞上即可,修复简单;
当PE防护层5与抽油杆本体1之间的缝隙聚集压力过大,只通过螺纹孔6泄压效率不高时,压力过大通过排气组件、抽气机构和排气槽16配合,可快速进行泄压处理,可进一步的避免压力过大导致PE防护层5爆破现象的发生,提高了防爆破的PE全包覆抽油杆的使用寿命。
进一步的,排气组件包括进气头11、流动管12和管道13,进气头11阵列设置在抽油杆本体1上,与进气头11相对应的流动管12设置在抽油杆本体1内部,且流动管12一端与进气头11相连通,管道13镶嵌在抽油杆本体1内部,流动管12另一端与管道13相连通,圆筒14底部连接有连接头15,且连接头15与圆筒14相连通;
PE防护层5与抽油杆本体1之间缝隙聚集的气体压力,通过进气头11和流动管12配合,会流动进入到管道13内部,进气头11阵列设置,可全面的对聚集的压力进行排放泄压处理,通过管道13和连接头15配合会使气体流动进入到圆筒14内部,驱动密封组件运动,不再对排气槽16密封,通过排气槽16可进行泄压处理,可有效避免气体聚集压力过大导致PE防护层5破损。
进一步的,密封组件包括密封块22、挡板24和复位组件,密封块22卡合设置在排气槽16内部,挡板24与密封块22侧面固定连接,用于使密封块22复位的复位组件设置在排气槽16上,密封块22上环绕设置有密封圈23;
密封块22和密封圈23配合,可对排气槽16内部进行密封处理,通过管道13和连接头15配合会使气体流动进入到圆筒14内部后,气体会流动进入到排气槽16内部,进而会推动密封块22移动,密封块22移动出排气槽16内部后,不再对排气槽16进行密封,当泄压完成后,通过复位组件会使密封块22复位,可重新对排气槽16进行密封保护。
进一步的,密封块22为长方形,密封块22外表面与排气槽16内壁相贴合,密封块22用于对排气槽16进行密封,密封块22和密封圈23配合,会对排气槽16内部进行密封保护。
进一步的,复位组件包括导向槽17、导向板18、挡块19、方形槽20和复位弹簧21,导向槽17对称设置在排气槽16上,导向板18穿设在导向槽17内部,且导向板18一端与挡板24固定连接,挡块19固定设置在导向槽17内部,与挡块19相对应的方形槽20设置在导向板18内部,且挡块19穿设在方形槽20内部,复位弹簧21设置在方形槽20内部,且复位弹簧21一端与方形槽20内壁固定连接,复位弹簧21另一端与挡块19侧面固定连接;在气压过大推动密封块22移动时,通过挡板24会带动导向板18移动,通过导向槽17和导向板18配合,会使挡板24平稳移动,同时导向板18移动通过挡块19配合会对复位弹簧21压缩,当泄压完成后,复位弹簧21复位,通过方形槽20配合会推动导向板18复位,导向板18移动时,通过挡板24使密封块22复位对排气槽16进行密封。
进一步的,锁紧头2顶部固定连接有螺纹头3,抽油杆本体1底端固定连接有螺纹套筒4;
抽油杆本体1通过螺纹头3和螺纹套筒4配合,可进行拼接处理。
进一步的,抽气机构包括滑动块25、防护箱26、驱动电机27、限位块28、驱动杆29和扇叶30,圆筒14内部设置有滑动块25,防护箱26设置在滑动块25内部,驱动电机27固定设置在防护箱26内部,限位块28固定设置在滑动块25底部,驱动杆29转动设置在限位块28内部,且驱动杆29一端与驱动电机27输出端固定连接,扇叶30固定设置在驱动杆29上,限位块28形状为锥形;
通过管道13和连接头15配合会使气体进入到圆筒14内部,会推动滑动块25上移,滑动块25上移侧面不再对排气槽16进行密封时,通过排气槽16可进行排气泄压处理,在滑动块25上移泄压时,通过防护箱26会对驱动电机27进行密封保护,使驱动电机27工作会带动驱动杆29转动,驱动杆29转动时会带动扇叶30运动,扇叶30运动时会辅助气压上移流动,可进一步的辅助泄压处理,提高泄压效率,有效避免PE防护层5出现破损现象的发生,气压上移流动会流经限位块28后,限位块28为锥形,可对气流进行导向,使气体流动进入到排气槽16内部,通过排气槽16会泄压处理。
进一步的,滑动块25顶部固定连接有驱动板31,驱动机构包括环形槽32、限位板34、导电筒36、一号磁块37、导电块38和供电组件39,环形槽32固定设置在圆筒14顶部,且驱动板31一端延伸至环形槽32内部,限位板34设置在环形槽32内部,且驱动板31与限位板34固定连接,导电筒36镶嵌在驱动板31顶部,且导电筒36与驱动电机27电性连接,一号磁块37固定设置在环形槽32内壁顶部,导电块38固定设置在一号磁块37底部,且导电块38位于导电筒36正上方,供电组件39固定设置在环形槽32顶部,且供电组件39与导电块38电性连接,驱动板31上固定设置有二号磁块35;
在滑动块25上移时,通过驱动板31会带动限位板34和导电筒36同步移动,导电筒36移动,使导电块38插入导电筒36内部后,会使二号磁块35移动至一号磁块37的下方,二者产生的磁力会对驱动板31进行限位,使导电筒36与导电块38稳定连接,通过导电块38和导电筒36配合会使供电组件39内部电流流动进入到驱动电机27内部,进而会使驱动电机27工作驱动扇叶30运动,辅助泄压处理。
进一步的,环形槽32内部固定设置有导向轴33,导向轴33上环绕设置有驱动弹簧46,且驱动弹簧46一端与限位板34顶部固定连接,驱动弹簧46另一端与环形槽32内壁顶部固定连接,滑动块25上固定设置有驱动块45;
驱动板31推动限位板34移动时,通过导向轴33配合会对驱动板31进行导向限位,使驱动板31平稳移动,在泄压之后,驱动弹簧46复位,会推动限位板34复位,限位板34复位时,会使一号磁块37和二号磁块35分离,同时会使导电筒36和导电块38分离,进而会使驱动电机27停止工作,同时会使滑动块25复位对连接头15顶部进行密封保护。
进一步的,锁紧头2内部镶嵌有与排气槽16相对应的条形槽40,条形槽40内部穿设有推板41,推板41位于驱动块45顶端正上方,推板41内部固定设置有螺纹筒42,螺纹筒42内部转动设置有调节螺杆43,调节螺杆43与条形槽40转动连接,调节螺杆43顶端固定连接有旋钮44;
在滑动块25移动时会带动驱动块45同步移动,当抽油杆本体1移动至外界拆卸后,滑动块25未复位使一号磁块37和二号磁块35分离后,可转动旋钮44带动调节螺杆43转动,调节螺杆43和螺纹筒42配合会使推板41移动,推板41下移与驱动块45接触后,会推动滑动块25复位,进而可使一号磁块37和二号磁块35分离。
工作原理:首先在采油作业时,防爆破的PE全包覆抽油杆主要是把地面设定的机械动力传递到地层中的油井泵,以实现油井的驱油、抽取和提升,在使用期间,抽油杆本体1上环绕包裹有PE防护层5,PE防护层5用于对抽油杆本体1表面进行防护,在油井内的气体主要成分为甲烷,PE防护层5为超高分子量聚乙烯,具有不透水的特性,但小气体分子可以渗入,在抽油杆本体1入井后,浸泡在油井产出液中,产出液中溶解的甲烷小分子气体,能够缓慢渗透扩散进入PE防护层5,在PE防护层5与抽油杆本体1金属杆体之间的微小缝隙空间里聚集,直至PE防护层5内甲烷压力与油管内液压持平,1500米井段渗透进包覆层的甲烷的压力达15兆帕,越深压力越高,在作业提杆时,上提抽油杆本体1速度较快,PE防护层5内甲烷随油管内压力下降而膨胀,PE防护层5对外是密闭的,甲烷气体只能缓慢渗透出来,从1500米深处提升至井口,大约不到一个小时,气体压力来不及释放,接近井口时,PE防护层5内外压差大于PE防护层5屈服强度,气体膨胀把PE包覆层鼓爆,为避免PE防护层5出现破损现象,在锁紧头2内部设置有螺纹孔6,一号通气孔7、螺纹孔6和二号通气孔10配合,会使聚集的气体流向一号通气孔7,通过螺纹孔6可以对聚集的气体排放,爆破片8材质可以用PE,爆破片8平常用于对螺纹孔6进行密封保护,避免外界油井产出液进入到螺纹孔6内部,根据需要的爆破压力设置厚度,在作业提杆时,当PE防护层5与抽油杆本体1之间的缝隙聚集压力过大时,会将爆破片8顶破,进而通过一号通气孔7、螺纹孔6和二号通气孔10配合可进行泄压处理,有效避免PE防护层5爆破损坏现象的发生,在将抽油杆本体1取出后,修复时只需取出压紧螺栓9,更换新的爆破片8即可,在抽油杆本体1使用期间,也可使用胶封堵螺纹孔6,由于胶水强度小,爆破压力小,在爆破后现场修复需要清洗螺纹孔6,可循环使用,在泄压时也可在螺纹孔6孔内放置橡胶塞进行封孔,橡胶塞起到密封作用,现场只要用新橡胶塞重新把孔塞上即可,修复简单,当PE防护层5与抽油杆本体1之间的缝隙聚集压力过大,通过螺纹孔6泄压效率不高时,通过进气头11和流动管12配合,会流动进入到管道13内部,进气头11阵列设置,可全面地对聚集的压力进行排放泄压处理,通过管道13和连接头15配合会使气体流动进入到圆筒14内部,通过管道13和连接头15配合会使气体进入到圆筒14内部,会推动滑动块25上移,滑动块25上移侧面不再对排气槽16进行密封时,通过排气槽16可进行排气泄压处理,在滑动块25上移时,通过驱动板31会带动限位板34和导电筒36同步移动,导电筒36移动,使导电块38插入导电筒36内部后,会使二号磁块35移动至一号磁块37的下方,二者产生的磁力会对驱动板31进行限位,使导电筒36与导电块38稳定连接,通过导电块38和导电筒36配合会使供电组件39内部电流流动进入到驱动电机27内部,进而会使驱动电机27工作驱动扇叶30运动,扇叶30运动时会辅助气压上移流动,可进一步的辅助泄压处理,提高泄压效率,有效避免PE防护层5出现破损现象的发生,气压上移流动会流经限位块28后,限位块28为锥形,可对气流进行导向,使气体流动进入到排气槽16内部,通过排气槽16会泄压处理,可快速进行泄压处理,可进一步的避免压力过大导致PE防护层5爆破现象的发生,提高了防爆破的PE全包覆抽油杆的使用寿命,在泄压之后,驱动弹簧46复位,会推动限位板34复位,限位板34复位时,会使一号磁块37和二号磁块35分离,同时会使导电筒36和导电块38分离,进而会使驱动电机27停止工作,同时会使滑动块25复位对连接头15顶部进行密封保护。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:包括抽油杆本体(1),所述抽油杆本体(1)上环绕包裹有PE防护层(5),抽油杆本体(1)顶端固定连接有锁紧头(2),锁紧头(2)内部设置有螺纹孔(6),螺纹孔(6)内部设置有爆破片(8),螺纹孔(6)内部螺纹连接有压紧螺栓(9),锁紧头(2)内部设置有与螺纹孔(6)相对应的一号通气孔(7),且一号通气孔(7)与螺纹孔(6)相连通,抽油杆本体(1)和PE防护层(5)之间的缝隙与一号通气孔(7)另一端相连通,压紧螺栓(9)内部贯穿设置有二号通气孔(10);
锁紧头(2)内部镶嵌有圆筒(14),圆筒(14)上对称连接有排气槽(16),且排气槽(16)另一端延伸出锁紧头(2),排气槽(16)内部设置有密封组件,所述抽油杆本体(1)上阵列设置有排气组件,所述圆筒(14)内部设置有抽气机构,圆筒(14)顶部设置有驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述排气组件包括进气头(11)、流动管(12)和管道(13),所述进气头(11)阵列设置在抽油杆本体(1)上,与进气头(11)相对应的流动管(12)设置在抽油杆本体(1)内部,且流动管(12)一端与进气头(11)相连通,管道(13)镶嵌在抽油杆本体(1)内部,流动管(12)另一端与管道(13)相连通,圆筒(14)底部连接有连接头(15),且连接头(15)与圆筒(14)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述密封组件包括密封块(22)、挡板(24)和复位组件,所述密封块(22)卡合设置在排气槽(16)内部,所述挡板(24)与密封块(22)侧面固定连接,用于使密封块(22)复位的复位组件设置在排气槽(16)上,密封块(22)上环绕设置有密封圈(23)。
4.根据权利要求3所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述密封块(22)为长方形,密封块(22)外表面与排气槽(16)内壁相贴合,密封块(22)用于对排气槽(16)进行密封。
5.根据权利要求4所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述复位组件包括导向槽(17)、导向板(18)、挡块(19)、方形槽(20)和复位弹簧(21),所述导向槽(17)对称设置在排气槽(16)上,所述导向板(18)穿设在导向槽(17)内部,且导向板(18)一端与挡板(24)固定连接,挡块(19)固定设置在导向槽(17)内部,与挡块(19)相对应的方形槽(20)设置在导向板(18)内部,且挡块(19)穿设在方形槽(20)内部,复位弹簧(21)设置在方形槽(20)内部,且复位弹簧(21)一端与方形槽(20)内壁固定连接,复位弹簧(21)另一端与挡块(19)侧面固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述锁紧头(2)顶部固定连接有螺纹头(3),抽油杆本体(1)底端固定连接有螺纹套筒(4)。
7.根据权利要求6所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述抽气机构包括滑动块(25)、防护箱(26)、驱动电机(27)、限位块(28)、驱动杆(29)和扇叶(30),圆筒(14)内部设置有滑动块(25),防护箱(26)设置在滑动块(25)内部,驱动电机(27)固定设置在防护箱(26)内部,限位块(28)固定设置在滑动块(25)底部,驱动杆(29)转动设置在限位块(28)内部,且驱动杆(29)一端与驱动电机(27)输出端固定连接,扇叶(30)固定设置在驱动杆(29)上,限位块(28)形状为锥形。
8.根据权利要求7所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述滑动块(25)顶部固定连接有驱动板(31),驱动机构包括环形槽(32)、限位板(34)、导电筒(36)、一号磁块(37)、导电块(38)和供电组件(39),所述环形槽(32)固定设置在圆筒(14)顶部,且驱动板(31)一端延伸至环形槽(32)内部,限位板(34)设置在环形槽(32)内部,且驱动板(31)与限位板(34)固定连接,导电筒(36)镶嵌在驱动板(31)顶部,且导电筒(36)与驱动电机(27)电性连接,一号磁块(37)固定设置在环形槽(32)内壁顶部,导电块(38)固定设置在一号磁块(37)底部,且导电块(38)位于导电筒(36)正上方,供电组件(39)固定设置在环形槽(32)顶部,且供电组件(39)与导电块(38)电性连接,驱动板(31)上固定设置有二号磁块(35)。
9.根据权利要求8所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述环形槽(32)内部固定设置有导向轴(33),导向轴(33)上环绕设置有驱动弹簧(46),且驱动弹簧(46)一端与限位板(34)顶部固定连接,驱动弹簧(46)另一端与环形槽(32)内壁顶部固定连接,滑动块(25)上固定设置有驱动块(45)。
10.根据权利要求9所述的一种防爆破的PE全包覆抽油杆,其特征在于:所述锁紧头(2)内部镶嵌有与排气槽(16)相对应的条形槽(40),条形槽(40)内部穿设有推板(41),推板(41)位于驱动块(45)顶端正上方,推板(41)内部固定设置有螺纹筒(42),螺纹筒(42)内部转动设置有调节螺杆(43),调节螺杆(43)与条形槽(40)转动连接,调节螺杆(43)顶端固定连接有旋钮(44)。
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