一种抽油杆短节的制作方法

本实用新型涉及油田机械领域，特别涉及一种抽油杆短节。

背景技术：

抽油杆是抽油机井中用于连接光杆和抽油泵柱塞的细长杆件，可起到传递动力的作用。由于抽油杆受到自重、井斜、液柱压力、底部原油对柱塞向上的作用力等影响容易发生弯曲，弯曲后的抽油杆在上下往复运动时容易与油管之间发生摩擦，严重时可使抽油杆断裂或者使油管漏油。而且弯曲后的抽油杆使抽油泵内的柱塞承受的拉压交变载荷大，容易造成柱塞上凡尔罩被拉断或脱扣，增大了修井的费用，缩短抽油泵的检修周期，影响油井的正常开采作业。目前根据井斜情况，可通过在抽油杆组合中添加若干这种抽油杆短节可以扶正抽油杆，减轻抽油泵内柱塞承受的拉压交变载荷，延长抽油泵的检修周期，因此提供一种抽油杆短节是十分必要的。

现有技术提供了一种可扶正抽油杆，减轻抽油泵内柱塞承受压力的增油短节，该增油短节由中轴、接箍、游动凡尔、游动凡尔座等组成，其中，接箍安装在中轴的上端，游动凡尔安装在中轴的中部，游动凡尔座安装在中轴的下部。游动凡尔是封闭的环形，游动凡尔的上部内径小，下部内径大，游动凡尔在中轴上可自由地上下滑动及左右转动，其上部外表面有3-8个倾斜8-36度的凸起和凹槽，中部开有3-8个过油孔，下部为圆筒状，游动凡尔的下部端面能与游动凡尔座很好地密封。当抽油杆在油管内带动增油短节下行时，游动凡尔在与油管壁摩擦力和下部油压的作用下向上运行，与游动凡尔座脱离，原油穿过游动凡尔的过油孔沿凹槽顺利通过；当抽油杆上行时，游动凡尔在与油管壁摩擦力和上部油压的作用下向下运行，与游动凡尔座压紧，密封原油通道，此时，被封住的上部原油随抽油杆上行，即起到助抽作用。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的增油短节上的游动凡尔内部设有过油孔，且游动凡尔上部外表面有倾斜8-36度的凸起和凹槽，结构复杂，不易制造。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种结构简单，容易制造，且具有优异的助抽能力的抽油杆短节。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种抽油杆短节，包括中轴，安装在所述中轴上端的接箍，所述抽油杆短节还包括可轴向滑动地套装在所述中轴上的上柱塞，固定套装在所述中轴下部的下柱塞；所述上柱塞和所述下柱塞的外壁上沿纵向均设置有多个过油槽，相邻两个所述过油槽之间形成一个封堵凸起，所述上柱塞上的所述封堵凸起和所述过油槽分别与所述下柱塞上的所述过油槽和所述封堵凸起对齐，并可相互封堵；所述上柱塞向下可滑动至与所述下柱塞相抵接触，向上可滑动至与所述接箍相抵接触；所述上柱塞和所述下柱塞的外壁均与油管的内壁滑动式接触。

具体地，作为优选，所述接箍与所述下柱塞之间的所述中轴的外壁上沿纵向设置有一个或多个凸起的轨道键；所述上柱塞的内壁上沿纵向设置有一个或多个贯穿整个内壁的轨道槽，所述轨道键配合容纳在所述轨道槽内。

具体地，作为优选，所述上柱塞的下端面与所述下柱塞的上端面均为平面。

具体地，作为优选，所述封堵凸起和所述过油槽的横截面均呈梯形结构。

具体地，作为优选，所述上柱塞和所述下柱塞的外壁上沿周向方向均匀地间隔设置有6个所述封堵凸起和6个所述过油槽。

具体地，作为优选，所述中轴上设置有与所述下柱塞的下端面相连接的环形凸台；所述环形凸台的外径小于所述下柱塞的外径。

具体地，作为优选，所述下柱塞的下端设置有倒角。

具体地，作为优选，所述中轴的上端设置有外螺纹，所述接箍的内壁上设置有内螺纹，所述中轴的上端与所述接箍螺纹连接。

具体地，作为优选，所述接箍的外壁上相对设置有两个扳手方。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的抽油杆短节通过设置可轴向滑动的上柱塞及固定的下柱塞，并在两者的外壁上设置封堵凸起和过油槽，可实现在抽油杆往复运动时，上柱塞的封堵凸起和过油槽分别与下柱塞的过油槽和封堵凸起相互分离和封堵，从而开启或关闭原油的流经通道，起到良好的助抽作用。并且，上柱塞和下柱塞通过在其外壁上形成封堵凸起和过油槽，结构简单，容易制造。可见，本实用新型实施例提供的抽油杆短节不仅可扶正抽油杆，降低抽油泵内的柱塞承受的拉压交变载荷，延长抽油泵的检修周期，助抽效果好，且结构简单，容易制造，可规模化推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的抽油杆短节的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的上柱塞的俯视图。

其中，附图标记分别表示：

1 中轴，

101 轨道键，

2 接箍，

201 扳手方，

3 上柱塞，

301 轨道槽，

4 下柱塞，

401 倒角，

5 过油槽，

6 封堵凸起，

7 环形凸台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种抽油杆短节，如附图1所示，该抽油杆短节包括中轴1，安装在中轴1上端的接箍2，该抽油杆短节还包括可轴向滑动地套装在中轴1上的上柱塞3，固定套装在中轴1下部的下柱塞4，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿纵向均设置有多个过油槽5，相邻两个过油槽5之间形成一个封堵凸起6。其中，上柱塞3上的封堵凸起6和过油槽5分别与下柱塞4上的过油槽5和封堵凸起6对齐，并可相互封堵。上柱塞3向下可滑动至与下柱塞4相抵接触，向上可滑动至与接箍2相抵接触，上柱塞3和下柱塞4的外壁均与油管的内壁滑动式接触。

以下将就本实用新型实施例提供的抽油杆短节的工作原理给予描述：

利用本实用新型实施例提供的抽油杆短节可以在抽油杆组合中分段添加多个这样抽油杆短节，并置于油管内，以起到扶正抽油杆的作用，进而减轻柱塞承受的拉压交变载荷，延长抽油泵的检修周期。当抽油杆在油管内带动该抽油杆短节下行时，在上柱塞3与油管管壁摩擦力及压差的作用下，上柱塞3沿中轴1的轴向向上滑动，与下柱塞4的上端面分离，此时原油可顺次经下柱塞4上的过油槽5、上柱塞3的过油槽5流至接箍2及上部抽油杆与油管的环形空间内。

当抽油杆上行时，上柱塞3在与油管管壁摩擦力及压差的作用下坐回到下柱塞4的上端面，上柱塞3下端面处的封堵凸起6和过油槽5分别与下柱塞4上端面处的封堵凸起6和过油槽5相互封堵，此时可封住上述流至环形空间内原油，防止其回落，使其随抽油杆上行，起到助抽作用。同时，这还能提高抽油泵内的负压，待抽油杆下行时，抽油泵可吸取更多的原油，进一步提高了助抽效果，故该抽油杆短节具有良好的助抽效果。

此外，通过在抽油杆短节上设置上柱塞3和下柱塞4，液柱压力可作用在上柱塞3和下柱塞4上，减轻了泵筒内柱塞承受的液柱压力，减少抽油泵的漏失量。需要说明的是，上柱塞3和下柱塞4上的封堵凸起6和过油槽5的结构和数目均相同。上柱塞3和下柱塞4的外壁均与油管的内壁滑动式接触指的是上柱塞3和下柱塞4与油管之间呈往复式动密封关系，如此以产生上述的摩擦力和压差。

基于上述可知，本实用新型实施例提供的抽油杆短节通过设置可轴向滑动的上柱塞3及固定的下柱塞4，并在两者的外壁上设置封堵凸起6和过油槽5，可实现在抽油杆往复运动时，上柱塞3的封堵凸起6和过油槽5分别与下柱塞4的过油槽5和封堵凸起6相互分离和封堵，从而开启或关闭原油的流经通道，起到良好的助抽作用。并且，上柱塞3和下柱塞4通过在其外壁上形成封堵凸起6和过油槽5，结构简单，容易制造。可见，本实用新型实施例提供的抽油杆短节不仅可扶正抽油杆，降低抽油泵内的柱塞承受的拉压交变载荷，延长抽油泵的检修周期，助抽效果好，且结构简单，容易制造，可规模化推广使用。

具体地，在本实用新型实施例中，如附图1，接箍2与下柱塞4之间的中轴1的外壁上沿纵向设置有一个或多个凸起的轨道键101，即轨道键101的上端与接箍2的下端相抵，下端与下柱塞4的上端相抵；如附图2所示，上柱塞3的内壁上沿纵向设置有一个或多个贯穿整个内壁的轨道槽301，轨道键101配合容纳在轨道槽301内。设置轨道键101及轨道槽301，使上柱塞3仅能沿中轴1的轴向上下滑动，而避免发生周向的运动，保证与下柱塞4上的过油槽5和封堵凸起6相互分离或相互封堵，赋予了本实用新型实施例提供的抽油杆短节优异的助抽能力。可以理解的是，轨道键101的长度大于轨道槽301的长度，轨道槽301可沿轨道键101上下滑动，以使上柱塞3可沿中轴1的轴向上下滑动。

其中，相互配合的轨道键101与轨道槽301可以有多种结构，例如轨道键101可以为横截面呈半圆形的条状结构、横截面呈椭圆形的条状结构、横截面呈三角形的条状结构、横截面呈长方形的长条状结构等，相应地，轨道槽301呈与上述结构的轨道键101相配合的凹槽结构。作为优选，轨道键101为横截面呈长方形的长条状结构，轨道槽301呈与轨道键101相配合的长条状凹槽，横截面为长方形的长条状结构的轨道键101及轨道槽301容易设置，并且在压差及摩擦作用下，轨道槽301可在轨道键101上上下滑动，在轨道键101上的长方形条状结构的棱的控制下，不易发生轨道槽301脱离轨道键101的现象，这更好地保证了上柱塞3只能沿着中轴1的轴向滑动，不易发生沿中轴1的周向滑动的现象，进而可使上柱塞3上的封堵凸起6和过油槽5可分别与下柱塞4上的封堵凸起6和过油槽5相互封堵。

具体地，在本实用新型实施例中，上柱塞3的下端面与下柱塞4的上端面均为平面，便于上柱塞3坐回下柱塞4的上端面时，两者无缝地接触，以高效地封堵原油。其中，设置在上柱塞3及下柱塞4上的封堵凸起6的外壁弧度与油管内壁弧度相适配，以使上柱塞3及下柱塞4上的封堵凸起6与油管内壁紧密接触(即封堵凸起6的外壁与油管内壁之间呈往复式动密封关系)，进而在抽油杆上行时，上柱塞3及下柱塞4配合作用可封住流至接箍2及其上部抽油杆与油管之间的环形空间的原油。设置在上柱塞3和下柱塞4上的封堵凸起6和过油槽5的结构可以有多种，例如过油槽5和封堵凸起6的横截面可以呈长方形结构、三角形结构、梯形结构，当过油槽5和封堵凸起6对齐并封堵后，原油由下柱塞4的过油槽5流到上柱塞3的封堵凸起6的下端面时，原油被阻挡而不能继续向上柱塞3的过油槽5内流动。作为优选，如附图2所示，以上柱塞3为例，封堵凸起6和过油槽5的横截面均呈梯形结构，并且封堵凸起6的平均宽度比过油槽5的平均宽度大，以使封堵凸起6的梯形下底可封堵过油槽5的梯形上底，封堵凸起6的梯形上底可封堵过油槽5的梯形下底，以阻止原油进一步地向上柱塞3的过油槽5内流动，如此设置封堵凸起6和过油槽5的结构，可使封堵凸起6和过油槽5之间的封堵效果好，并且在封堵凸起6和过油槽5封堵后，上柱塞3和下柱塞4的承压能力强，可减轻液柱对抽油泵内柱塞的压力。

具体地，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿周向方向均匀地间隔设置有数目和结构相同的多个封堵凸起6和过油槽5，以便于上柱塞3上的封堵凸起6和过油槽5能够完全与下柱塞4上的过油槽5和封堵凸起6完全配合封堵。作为优选，上柱塞3和下柱塞4的外壁上沿周向方向均匀地间隔设置有6个封堵凸起6和6个过油槽5，此时本实用新型实施例提供的抽油杆短节的助抽效果好，承压能力强。

进一步地，上柱塞3和下柱塞4均由耐腐蚀、耐磨、耐高温的塑料材料制成，例如聚醚醚酮树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺等。使用上述塑料材质的上柱塞3和下柱塞4的质量轻，以减轻抽油杆及抽油泵内活塞的负载，而且轻质的上柱塞3容易在压差的作用下沿中轴1的轴向上下滑动。

具体地，在本实用新型实施例中，中轴1上设置有与下柱塞4的下端面相连接的环形凸台7；环形凸台7的外径小于下柱塞4的外径。设置环形凸台7，并将环形凸台7的外径设置成小于下柱塞4的外径，可减轻下柱塞4在抽油杆下行过程中承受的原油阻力。进一步地，下柱塞4的下端设置有倒角401，即靠近下柱塞4下端的外径均逐渐减小，直至与环形凸台7相连，通过设置过渡作用的倒角401进一步地减轻了抽油杆短节在下行过程中承受的阻力。

具体地，中轴1的上端设置有外螺纹，接箍2的内壁上设置有内螺纹，中轴1的上端与接箍2螺纹连接，螺纹连接的方式便于中轴1和接箍2之间的安装与拆卸，便于在不同的应用环境下，更换不同的中轴1或者接箍2，以实现扶正抽油杆，提高助抽能力的作用。中轴1的下端设置有外螺纹，便于与抽油杆螺纹连接连接。其中，接箍2的外壁上相对设置有两个扳手方201，以便于扳手夹持住圆筒状的接箍2，方便地拆装接箍2与中轴1。

本实用新型实施例提供的抽油杆短节可应用于深井、斜井中，可在抽油杆组合中分段添加多个这样的抽油杆短节，以扶正抽油杆，实现助抽、分段举升、均衡载荷、延长检泵周期。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。