专利名称：防堵器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采油装置，特别涉及一种防堵器。
背景技术：
现有的石油油井的储油层大都位于地面以下几千米的深处，油井套管从地面到储油层的几千米长的范围内，其内径数值往往有较大的变化，经过长期使用后的油井套管的内径数值更容易产生较大的变化，而目前普遍使用的抽油机，其抽油杆下端安装的抽油活塞的外径是固定的，当油井套管的内径数值有较大的变化时，抽油活塞和油井套管内壁间不可避免地会产生漏油或抽油活塞与油井套管内壁产生较严重的刮碰现象，同时油井套管受原油内高熔点物质、泥沙等污染物以及水分的影响，不可避免地会产生油井套管或原油渗流通道堵塞的故障，目前抽油机抽油杆下端安装的抽油活塞，都不具备解除堵塞故障的功能，影响了油井生产的正常进行。
实用新型内容为了解决现有抽油活塞的外径是固定不变的，会导致抽油活塞和油井套管内壁间产生漏油或抽油活塞与油井套管内壁产生较严重的刮碰现象，并且不具备解除堵塞故障的功能，影响油井正常生产的问题，本实用新型提出一种防堵器，所采用的技术方案是防堵器，包括设置在抽油机抽油杆下端的油管，油管的外径小于油井套管的内径， 油管上口设置向上开启的单向阀，围绕油管上部设置筒状的变径活塞，变径活塞外圆的外廓与油井套管内表面滑动连接，在沿油管的轴向方向，变径活塞的上面和下面分别设置变径活塞上座和变径活塞下座，变径活塞的上、下端面与变径活塞上座和变径活塞下座滑动连接。变径活塞由多个弧形活塞块组成筒形结构，各弧形活塞块沿筒形结构的圆周方向的相邻面，设有相互嵌合的插接结构，相互嵌合的插接结构之间为滑动连接，每个弧形活塞块与油管之间沿径向方向设置弹性元件，弧形活塞块的外圆弧表面接触油井套管内表面。变径活塞由6个相同的弧形活塞块组成筒形结构，正向放置的3个弧形活塞块和反向放置的3个弧形活塞块相互间隔设置，每个弧形活塞块的上部和下部分别设置有用于弧形活塞块相互适应并嵌合的内侧插接结构和外侧插接结构，外侧插接结构的内端面沿圆周方向的两侧分别设有沿轴向设置的滑销，内侧插接结构设有滑销槽，相邻的弧形活塞块上的滑销与滑销槽相互适应并嵌合，弹性元件包括弹簧支架和弹簧，弹簧支架包括与油管外表面固定连接的管状支架座，和连接于管状支架座的6根支架杆，6根支架杆成均勻辐射状分布，支架杆上在管状支架座与弧形活塞块之间套装有弹簧，弧形活塞块的中心部位沿径向设有支架杆孔，支架杆的外端穿过支架杆孔并与弧形活塞块的中心部位滑动连接。弧形活塞块的外圆弧半径与油井套管内表面的最大半径相同。油管的上端设有与抽油杆连接的装置。本实用新型的防堵器采用上述技术方案所能取得的技术效果是[0010]变径活塞外圆的外廓尺寸随油井套管内径的变化而改变，当油井套管内径的数值变化时，变径活塞外圆的外廓仍然可以紧贴油井套管的内壁运行，防止漏油，保持采油的高效率。每当抽油杆带动本实用新型的防堵器向上运行时，向上开启的单向阀关闭，在防堵器的下面的油井套管中，由于容积增大而引起压力减小，随着抽油杆带动防堵器上下往复运行，在防堵器的下面的油井套管中，压力反复减小和增大，引起油井套管中的液体涌动，促使堵塞油井套管或原油渗流通道的原油内高熔点物质、泥沙等污染物松解、脱落，使油井套管或原油渗流通道恢复通畅。变径活塞由多个弧形活塞块组成筒形结构，各弧形活塞块沿筒形结构的圆周方向的相邻面，设有相互嵌合的插接结构，每个弧形活塞块与油管之间沿径向方向设置弹性元件，弧形活塞块的外圆弧表面接触油井套管内表面，可以使用最简单的结构，实现变径活塞的功能，当油井套管的内径或内部形状改变时，多个弧形活塞块在弹性元件的推动下，会随着油井套管的内径或内部形状的改变，仍然保持分别紧贴油井套管内壁的状态，维持变径活塞与油井套管内壁之间的密封状态。变径活塞由6个相同的弧形活塞块组成筒形结构，每个弧形活塞块的上部和下部分别设置供相互嵌合的插接结构的内侧插接结构和外侧插接结构，可以将油井套管内壁等分为6部分，每个弧形活塞只负责六分之一油井套管内壁弧长的密封，可以使变径活塞更好地随油井套管的内径或内部形状的改变而调整，保持更好的密封效果。外侧插接结构和内侧插接结构分别设有滑销和与滑销相适应的滑销槽，相邻的弧形活塞块上的滑销与滑销槽相互适应并嵌合，可以约束弧形活塞块的相对活动范围，防止内侧插接结构和外侧插接结构相对移动过多，破坏变径活塞与油井套管之间的密封条件。弹性元件包括弹簧支架和弹簧，弹簧支架包括与油管外表面固定连接的管状支架座和连接于管状支架座的均勻辐射状分布的6根支架杆，弧形活塞块的中心部位沿径向设有支架杆孔，支架杆的外端穿过支架杆孔并滑动连接，可以使弧形活塞块在径向移动时，利用穿过支架杆孔的支架杆进行导向，使弧形活塞块只沿油管的径向移动，使弧形活塞块随油井套管的内径或内部形状的改变而保持最好的随动关系。正向放置的3个弧形活塞块和上下端颠倒放置的3个弧形活塞块，相互间隔设置组成筒状结构的变径活塞，相邻的弧形活塞块上的内侧插接结构和外侧插接结构相互适应并嵌合，可以使用相同的弧形活塞块，通过相互间隔的颠倒设置，形成完善的变径活塞，相互嵌合的内侧插接结构和外侧插接结构，可以使弧形活塞块间的相互移动平稳，并形成良好的密封状态。弧形活塞块的外圆弧半径与油井套管内表面的最大半径相同，可以使弧形活塞块在贴紧油井套管内壁的情况下沿油管的径向移动时，使弧形活塞块的外圆表面与油井套管的内表面间保持最好的密封状态，减小因弧形活塞块的外圆弧半径与油井套管内表面的半径不同而引起的泄漏。油管的上端设有与抽油杆连接的装置，可以使本实用新型的防堵器与抽油机的抽油杆方便可靠的连接。使用本实用新型的防堵器，可以在油井套管的内径或内部形状改变时，变径活塞仍能与油井套管的内壁保持良好的密封状态，保持较高的产油效率，并且可以通过变径活塞在油井套管中的往复移动，使油井套管中的压力反复增大和减小，使堵塞物松解、脱落， 消除油井的堵塞故障，保持油井的正常生产。
附图1是本实用新型防堵器的结构示意图。附图2是本实用新型防堵器的相邻的2个相同结构弧形活塞块的结构示意图。附图3是本实用新型防堵器的另一种弧形活塞块的结构示意图。附图4是本实用新型防堵器变径活塞支架杆部位的剖视结构示意图。附图5是本实用新型防堵器变径活塞滑销部位的剖视结构示意图。附图中的标示含义如下1-油管，2-向上开启的单向阀，3-变径活塞，31-弧形活塞块，32-内侧插接结构，33-外侧插接结构，34-滑销，35-滑销槽，36-弹簧支架，361-管状支架座，362-支架杆，37-弹簧，38-支架杆孔，4-变径活塞上座，5-变径活塞下座，7-与抽油杆连接的装置，8-油井套管。
具体实施方式
本实用新型的防堵器的整体结构如附图1所示，包括设置在抽油机抽油杆下端的油管1，油管1的外径小于油井套管8的内径，油管1上口设置向上开启的单向阀2，围绕油管上部设置筒状的变径活塞3，变径活塞3外圆的外廓与油井套管8内表面滑动连接，变径活塞3外圆的外廓尺寸随油井套管8内径的变化而改变，在沿油管1的轴向方向，变径活塞 3的上面和下面分别设置变径活塞上座4和变径活塞下座5，变径活塞3的上、下端面与变径活塞上座4和变径活塞下座5滑动连接。变径活塞由多个弧形活塞块组成筒形结构，各弧形活塞块沿筒形结构的圆周方向的相邻面，设有相互嵌合的插接结构，相互嵌合的插接结构之间为滑动连接，每个弧形活塞块与油管之间沿径向方向设置弹性元件，弧形活塞块的外圆弧表面接触油井套管内表面。如附图2所示的实施例，变径活塞3由6个相同的弧形活塞块31组成筒形结构， 正向放置的3个弧形活塞块31和反向放置的3个弧形活塞块31相互间隔设置，每个弧形活塞块31的上部和下部分别设置有用于弧形活塞块相互适应并嵌合的内侧插接结构32和外侧插接结构33，外侧插接结构33的内端面沿圆周方向的两侧分别设有沿轴向设置的滑销34，内侧插接结构32设有与滑销34相适应的滑销槽35，相邻的弧形活塞块31上的滑销 34与滑销槽35相互适应并嵌合。附图4是变径活塞3的轴向结构示意图，弹性元件包括弹簧支架36和弹簧37，弹簧支架36包括与油管外表面固定连接的管状支架座361和连接于管状支架座361的均勻辐射状分布的6根支架杆362，支架杆362上在管状支架座361与弧形活塞块31之间套装有弹簧37，弧形活塞块31的中心部位沿径向设有支架杆孔38，支架杆362的外端滑动穿过支架杆孔38。弧形活塞块31可以使用比重较小，摩擦系数较小，耐磨性较好的材料制造，可以采用铸造、锻造、冲压、或切削的工艺制造。弧形活塞块31的外圆弧半径与油井套管8内表面的最大半径相同。另一种实施例中6个弧形活塞块分为2种结构形式间隔设置成筒形结构的变径活
塞3 ο附图3所示是这种实施例中相邻的2个弧形活塞块的结构示意图，弧形活塞块31 的上部和下部对称设置内侧插接结构32或外侧插接结构33，外侧插接结构33的内端面设置滑销34，内侧插接结构32的内端面设置与滑销34相适应的滑销槽35。相邻的弧形活塞块31上的内侧插接结构32和外侧插接结构33相互适应并嵌合，滑销34与滑销槽35相互嵌合。油管1的上端设有与抽油杆连接的装置7。附图4是本实用新型防堵器变径活塞支架杆部位的剖视结构示意图。附图5是本实用新型防堵器变径活塞滑销部位的剖视结构示意图。弧形活塞块31通过支架杆孔38与支架杆362滑动配合，可以沿油管1的径向移动，滑销34与滑销槽35相互嵌合滑动，即可改变有效直径，又不致脱开嵌合。本实用新型的防堵器，不受上述实施例的限制，凡是利用本实用新型的结构和形式，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.防堵器，包括设置在抽油机抽油杆下端的油管，油管的外径小于油井套管的内径，油管上口设置向上开启的单向阀，其特征在于围绕油管上部设置筒状的变径活塞，所述变径活塞外圆的外廓与油井套管内表面滑动连接，在沿油管的轴向方向，变径活塞的上面和下面分别设置变径活塞上座和变径活塞下座，变径活塞的上、下端面与变径活塞上座和变径活塞下座滑动连接。
2.根据权利要求1所述的防堵器，其特征在于所述变径活塞由多个弧形活塞块组成筒形结构，各弧形活塞块沿筒形结构的圆周方向的相邻面，设有相互嵌合的插接结构，所述相互嵌合的插接结构之间为滑动连接，每个弧形活塞块与油管之间沿径向方向设置弹性元件，所述弧形活塞块的外圆弧表面接触油井套管内表面。
3.根据权利要求2所述的防堵器，其特征在于所述变径活塞由6个相同的弧形活塞块组成筒形结构，正向放置的3个弧形活塞块和反向放置的3个弧形活塞块相互间隔设置，所述每个弧形活塞块的上部和下部分别设置有用于弧形活塞块相互适应并嵌合的内侧插接结构和外侧插接结构，所述外侧插接结构的内端面沿圆周方向的两侧分别设有沿轴向设置的滑销，所述内侧插接结构设有滑销槽，相邻的弧形活塞块上的滑销与滑销槽相互适应并嵌合，所述弹性元件包括弹簧支架和弹簧，所述弹簧支架包括与油管外表面固定连接的管状支架座，和连接于管状支架座的6根支架杆，所述6根支架杆成均勻辐射状分布，所述支架杆上在管状支架座与弧形活塞块之间套装有弹簧，所述弧形活塞块的中心部位沿径向设有支架杆孔，所述支架杆的外端穿过所述支架杆孔并与弧形活塞块的中心部位滑动连接。
4.根据权利要求3所述的防堵器，其特征在于所述弧形活塞块的外圆弧半径与油井套管内表面的最大半径相同。
5.根据权利要求1所述的防堵器，其特征在于所述油管的上端设有与抽油杆连接的装置。
专利摘要防堵器，包括抽油杆下端的油管和油管上口设置的单向阀，围绕油管上部设置筒状的变径活塞，变径活塞外圆的外廓与油井套管内表面滑动连接，在沿油管的轴向方向，变径活塞的上面和下面分别设置变径活塞上座和变径活塞下座，变径活塞的上、下端面与变径活塞上座和变径活塞下座滑动连接。当油井套管内径变化时，变径活塞可以紧贴套管的内壁运行，防止漏油，保持油井的正常生产。
文档编号E21B17/10GK202090896SQ201020584359
公开日2011年12月28日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者丁乔, 章敬, 马兆琳, 魏延富 申请人:北京尊宏科技发展有限公司