抽油杆脱接器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种抽油杆脱接器，它包括：上脱接机构，其包括上接头，固连在上接头下端且具有弹性的脱接爪，脱接爪包括具有空腔的第一本体、第一抵触部以及位于第一本体下端的第二抵触部。下脱接机构，其包括下接头，固连在下接头上端且能滑动地插入脱接爪中的芯杆，从上至下依次套设在芯杆外的扶正套以及与扶正套相固连的传力机构，分别与传力机构和下接头相抵接的弹簧，芯杆包括第二本体、能与第一抵触部相抵触的第三抵触部，传力机构具有能与第二抵触部相抵触的第四抵触部。本实用新型的抽油杆脱接器的上接头尺寸可以较小，这样能使上脱接机构轻松下入油管管径较小的油井中与脱接器的下脱接机构进行准确对接作业。
【专利说明】抽油杆脱接器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种井下举升配套工具，特别涉及一种抽油杆与抽油泵柱塞连接与脱开配套使用的脱接器。
【背景技术】
[0002]在石油开采领域中，抽油杆脱接器用于在井下举升过程中使抽油杆与抽油泵柱塞连接和脱开的一种工具，其适用于抽油泵直径大于泵上油管直径的油井。目前脱接器分为上下两部分，上脱接结构具有上接头和脱接爪，下脱接结构具有芯杆，上脱接结构连接在抽油杆下方，下脱接结构连接在抽油泵的柱塞上。在现场施工作业时，脱接器的下脱接结构随抽油泵下入油井内，上脱接结构则随抽油杆下入油井内，脱接器的上脱接结构和下脱接结构在油井内进行对接，从而完成抽油杆与抽油泵的对接作业。
[0003]中国专利ZL201220047789.2公开了一种用于SAGD井的脱接器，它包括:上连接结构，其具有扶正接头，扶正接头的下端连接有脱接爪；下连接结构，其具有芯杆，芯杆的上端具有卡扣环槽，芯杆的下端连接有下接头，芯杆上套设有压缩环，压缩环的上端连接有喇叭套，在压缩环与下接头之间夹设有套设在芯杆上的弹簧；扶正接头的外径大于喇叭套的内径，在扶正接头压抵喇叭套的状态下，脱接爪伸入喇叭套内并卡设连接在芯杆的卡扣环槽上。
[0004]上述中国专利中的SAGD井脱接器在上下两部分对接过程中，由于扶正接头的外径大于喇叭套的内径，进而在扶正接头压抵喇叭套的状态下，脱接爪伸入喇叭套内并卡设连接在芯杆的卡扣环槽上。这样的脱接器结构就要求扶正接头的尺寸很大，如果在油管管径较小的情况下使用脱接器对接抽油杆与抽油泵，会使得脱接器的上脱接结构很难下入油管中。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抽油杆脱接器，该抽油杆脱接器的上接头尺寸可以相对较小，使脱接器的上脱接机构轻松下入油管管径较小的油井中，进而在管径较小的油管中与脱接器的下脱接机构进行对接作业。
[0006]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0007]一种抽油杆脱接器，其特征在于:它包括:
[0008]上脱接机构，其包括上接头，固连在所述上接头下端且具有弹性的脱接爪，所述脱接爪包括具有空腔的第一本体、沿所述第一本体的径向向内延伸的第一抵触部以及位于所述第一本体下端的第二抵触部；
[0009]下脱接机构，其包括下接头，固连在所述下接头上端且能滑动地插入所述脱接爪中的芯杆，从上至下依次套设在所述芯杆外的扶正套以及与所述扶正套相固连的传力机构，分别与所述传力机构和所述下接头相抵接的弹簧，所述芯杆包括第二本体、沿所述第二本体的径向向外延伸且能与所述第一抵触部相抵触的第三抵触部，所述传力机构具有能与所述第二抵触部相抵触的第四抵触部。
[0010]具体地，所述上脱接机构具有至少两个工作位置，所述上脱接机构位于第一工作位置时，所述芯杆的第三抵触部与所述脱接爪的第一抵触部相抵触，以使得所述脱接爪沿径向向外扩张，所述脱接爪的第二抵触部与所述传力机构的第四抵触部相抵触；所述上脱接机构位于第二工作位置时，所述芯杆的第三抵触部与所述脱接爪的第一抵触部相脱离，以使得所述脱接爪沿径向向内收缩，所述脱接爪的第二抵触部与所述传力机构的第四抵触部相脱离。
[0011]优选地，所述芯杆上设有位于所述第三抵触部下方的卡槽，以使所述脱接爪的第一抵触部能卡接在所述卡槽内。
[0012]优选地，所述脱接爪的第一抵触部的上端开设有直径自上至下逐渐变小的锥形槽。
[0013]进一步地，所述芯杆的第三抵触部包括外径自上至下逐渐增大的第一导向部以及位于所述第一导向部下方并与所述第一导向部相连接的第二导向部，所述第二导向部的外径恒定。
[0014]进一步地，所述脱接爪内固定连接有用于扶正导引所述芯杆的导引套，所述导引套下端具有一个过渡面，所述过渡面与所述芯杆的第一导向部相配合。
[0015]更进一步地，所述脱接爪第二抵触部的外径小于所述脱接爪第一本体的外径，所述脱接爪由具有弹性的金属材料制成。
[0016]优选地，所述传力机构包括与所述弹簧相抵接的环套以及分别与所述环套和所述扶正套相固定连接的导引管。
[0017]优选地，所述上接头上端固定连接有扶正接头，所述下接头外套设有限位环，所述弹簧下端抵接所述限位环。
[0018]优选地，所述下接头的下端连接有抽油泵柱塞，所述抽油泵柱塞设置在所述抽油泵的泵筒内，所述抽油泵的泵筒上端连接有脱接接头，所述扶正套的外径大于所述脱接接头的内径。
[0019]本实用新型的优点是:与现有的抽油杆脱接器相比，本实用新型的抽油杆脱接器的上接头尺寸可以较小，这样使脱接器的上脱接机构轻松下入油管管径较小的油井中，进而在管径较小的油管中与脱接器的下脱接机构进行对接作业。同时，抽油杆脱接器脱接爪下端的第二抵触部的外径小于脱接爪第一本体的外径结构，使脱接爪下端的壁厚小于脱接爪本身的壁厚，这样可释放脱接爪的应力，提高爪体的剪切强度。本实用新型的抽油杆脱接器具有在小管径中对接准确，稳定性高的特点，可确保脱接器能够一次对接成功，操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0021]图1示出了本实用新型的抽油杆脱接器的结构示意图；
[0022]图2示出了本实用新型的抽油杆脱接器的上脱接机构的结构示意图；
[0023]图3示出了本实用新型的抽油杆脱接器的下脱接机构的结构示意图。
[0024]以上附图的附图标记:1、上脱接机构；11、上接头；12、脱接爪；121、第一本体；122、第一抵触部；123、第二抵触部；2、下脱接机构；21、下接头；22、芯杆；23、扶正套；24、传力机构；241、环套；242、导引管；25、弹簧；221、第二本体；222、第三抵触部；223、第四抵触部；3、锥形槽；4、第一导向部；5、第二导向部；6、卡槽；7、导引套；71、过渡面；72、轴面；8、扶正接头；9、限位环。
【具体实施方式】
[0025]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0026]如图1所示，本实用新型提供了一种抽油杆脱接器，它包括:
[0027]上脱接机构I，其包括上接头11，固连在上接头11下端且具有弹性的脱接爪12，脱接爪12包括具有空腔的第一本体121、沿第一本体121的径向向内延伸的第一抵触部122以及位于第一本体121下端的第二抵触部123。
[0028]下脱接机构2，其包括下接头21，固连在下接头21上端且能滑动地插入脱接爪12中的芯杆22，从上至下依次套设在芯杆22外的扶正套23以及与扶正套23相固连的传力机构24，分别与传力机构24和下接头21相抵接的弹簧25，芯杆22包括第二本体221、沿第二本体221的径向向外延伸且能与第一抵触部122相抵触的第三抵触部222，传力机构24具有能与第二抵触部123相抵触的第四抵触部223。
[0029]上脱接机构I具有至少两个工作位置，上脱接机构I位于第一工作位置时，芯杆22的第三抵触部222与脱接爪12的第一抵触部122相抵触，以使得脱接爪12沿径向向外扩张，脱接爪12的第二抵触部123与传力机构24的第四抵触部223相抵触；上脱接机构I位于第二工作位置时，芯杆22的第三抵触部222与脱接爪12的第一抵触部122相脱离，以使得脱接爪12沿径向向内收缩，脱接爪12的第二抵触部123与传力机构24的第四抵触部223相脱离。
[0030]具体地，请参阅附图2，上接头11上端具有内螺纹，抽油杆具有与上接头11上端的内螺纹相配合的外螺纹，上接头11下端具有外螺纹，脱接爪12具有与上接头11下端的外螺纹相配合的内螺纹。当然上接头11的螺纹形式不限于此，可以选择其他任何可实现螺纹连接的方式。脱接爪12的第一本体121大体上呈圆柱形，它是一种由具有弹性的金属材料制成的圆筒，脱接爪12的上端通过螺纹与上接头11连接。脱接爪12的第一抵触部122设置在脱接爪12第一本体121的内壁上，脱接爪12的第一抵触部122的上端开设有直径自上至下逐渐变小的锥形槽3。脱接爪12的第二抵触部123设置在脱接爪12的下端面上。
[0031]另外，请参阅附图3，脱接器的下接头21下端具有外螺纹，抽油泵柱塞设有与下接头21的外螺纹相配合的内螺纹，下接头21的上端具有内螺纹，芯杆22设有与下接头21上端的内螺纹相配合的外螺纹。当然下接头21的螺纹形式不限于此，可以选择其他任何可实现螺纹连接的方式。芯杆22的第二本体221大体上呈圆柱形，芯杆22的上端具有一个锥形头，使得芯杆22可以很容易插入进脱接爪12中，与脱接器的脱接爪12进行对接。芯杆22的第三抵触部222能与脱接爪12的第一抵触部122相抵触，具体地，芯杆22的第三抵触部222包括外径自上至下逐渐增大的第一导向部4以及位于所述第一导向部4下方并与第一导向部4相连接的第二导向部5，第二导向部5的外径恒定。第一导向部4的外径自芯杆22第二本体221的外径开始逐渐增大到与脱接爪12的内径相等为止，第二导向部5的外径与脱接爪12的内径相等。
[0032]扶正套23大体上呈喇叭张开形状，它通过螺纹固定在传力机构24的外侧，扶正套23的喇叭形状具有导向性可以使得上脱接机构I在喇叭形状的扶正套23作用下顺利滑进脱接器的下脱接机构2中。传力机构24的第四抵触部223设置在传力机构24的上端面上，脱接爪12的第二抵触部123能抵压传力机构24的第四抵触部223向下运动。套设在芯杆22上的弹簧25上端抵接传力机构24的下端面，弹簧25下端抵接下接头21。
[0033]本实用新型的抽油杆脱接器的对接过程如下:
[0034]脱接器的下脱接机构2随抽油泵柱塞先行下入油井内，上脱接机构I随抽油杆随后向下运动下入油井内，当下脱接机构2的芯杆22插入进上脱接机构I的脱接爪12时，脱接爪12第一本体121上的第一抵触部122与芯杆22上的第三抵触部222相抵触，由于脱接爪12具有弹性，脱接爪12会向径向扩张扩大。与此同时，脱接爪12第一本体121下端面的第二抵触部123会与传力机构24上端面的第四抵触部223相抵触，这时脱接爪12向下的力会因此传递至传力机构24，传力机构24就会带动扶正套23随着脱接爪12向下运动，扶正套23和传力机构24在向下运动过程中会压缩套设在芯杆22上的弹簧25压缩。随着脱接器的上脱接机构I向下运动过程中，脱接爪12的第一抵触部122会与芯杆22上的第三抵触部222相脱离，这时具有弹性的脱接爪12就会沿径向向内收缩而紧密地套设在芯杆22上。同时，脱接爪12下端面的第二抵触部123也因为脱接爪12的收缩而与传力机构24的第四抵触部223相脱离，此时作用在传力机构24上向下的力消失，进而被压缩的弹簧25因为没有向下压缩力的作用而复位。
[0035]本实用新型的抽油杆脱接器与现有技术相比，本实用新型的抽油杆脱接器的上接头11尺寸可以较小，这样使脱接器的上脱接机构I轻松下入油管管径较小的油井中，进而与脱接器的下脱接机构2进行对接作业。
[0036]进一步地，芯杆22上设有位于第三抵触部222下方的卡槽6，卡槽6使脱接爪12第一抵触部122与芯杆22的第三抵触部222相脱离时使脱接爪12的第一抵触部122卡接在卡槽6内。具体地，脱接爪12的第一抵触部122与芯杆22上的第三抵触部222相脱离时，具有弹性的脱接爪12就会沿径向向内收缩而紧密地套设在芯杆22上的卡槽6内。卡槽6的结构能使脱接器的上脱接机构I与下脱接机构2更稳固地进行对接。
[0037]更进一步地，脱接爪12内固定连接有用于扶正导引芯杆22的导引套7，导引套7下端具有一个过渡面71，过渡面71与芯杆22的第一导向部4相配合。过渡面71 一方面在下脱接机构2的芯杆22插入进上脱接机构I的脱接爪12时能起到导向作用，另一方面使得脱接器的上脱接机构I与脱接器的下脱接机构2对接完成时可以与芯杆22的第一导向部4相配合。导引套7的轴面72与芯杆22第二本体221的尺寸相吻合，这样可以保证脱接器的上脱接机构I和下脱接机构2平稳对接，不会产生晃动。脱接爪12内部的导引套7结构由于其具有导向作用，这样可确保在井斜角变化较大时，脱接爪12能够顺利进入脱接器下脱接机构2与芯杆22对接。
[0038]优选地，脱接爪12第二抵触部123的外径小于脱接爪12第一本体121的外径，进而使脱接爪12下端的壁厚小于脱接爪12本身的壁厚，这样可释放脱接爪12的应力，提高爪体的剪切强度。
[0039]优选地，传力机构24包括与弹簧25相抵接的环套241以及分别与环套241和扶正套23相固定连接的导引管242。导引管242的结构可进一步起到导向扶正的作用，使井斜角变化较大时，脱接爪12能够更顺利进入脱接器的下脱接机构2与芯杆22对接。
[0040]优选地，上接头11上端固定连接有扶正接头8，下接头21外套设有限位环9，弹簧25下端抵接限位环9。扶正接头8可进一步起到扶正导引作用，限位环9可确保弹簧25受力过大时不直接对下接头21作用力，起到保护下接头21的作用。
[0041]在一个优选地实施方式中，下接头21的下端连接有抽油泵柱塞，抽油泵柱塞设置在抽油泵的泵筒内，抽油泵的泵筒上端连接有脱接接头(图中未示出)，扶正套23的外径大于脱接接头的内径。
[0042]具体地，当需要将脱接器的上脱接机构I与脱接器的下脱接机构2相脱开时，仅需上提连接在上脱接机构I的上接头11上的抽油杆，抽油杆将带动脱接器向油井井口方向移动。当脱接器的下脱接机构2上提至连接在抽油泵泵筒上端的脱接接头位置时，由于扶正套23的外径大于脱接接头的内径，因此扶正套23便会顶抵在脱接接头上，这样使得脱接器的下脱接机构2将不再随抽油杆的上提运动而轴向向上位移。此时继续上提抽油杆，脱接器的下脱接机构2的扶正套23将会在脱接接头的顶抵作用力下相对芯杆22向下运动，进而扶正套23将抵压传力机构24的导引管242和环套241，环套241将抵压弹簧25，弹簧25再次被压缩，环套241在向下压缩弹簧25时将不再限制脱接爪12轴向上的位移，脱接爪12便在抽油杆上提力的作用下脱离芯杆22的卡槽6。这时，脱接器的上脱接机构I便与下脱接机构2顺利脱开，完成脱接作业。
[0043]本实用新型的抽油杆脱接器可确保脱接器能够一次对接成功，操作简单。与现有技术相比，本实用新型的抽油杆脱接器的上接头11尺寸可以较小，使得脱接器的上脱接机构I可以轻松下入油管管径较小的油井中与脱接器的下脱接机构2进行对接，具有在小管径油井中对接准确，脱接容易、稳定性高的特点。
[0044]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0045]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抽油杆脱接器，其特征在于:它包括: 上脱接机构，其包括上接头，固连在所述上接头下端且具有弹性的脱接爪，所述脱接爪包括具有空腔的第一本体、沿所述第一本体的径向向内延伸的第一抵触部以及位于所述第一本体下端的第二抵触部； 下脱接机构，其包括下接头，固连在所述下接头上端且能滑动地插入所述脱接爪中的芯杆，从上至下依次套设在所述芯杆外的扶正套以及与所述扶正套相固连的传力机构，分别与所述传力机构和所述下接头相抵接的弹簧，所述芯杆包括第二本体、沿所述第二本体的径向向外延伸且能与所述第一抵触部相抵触的第三抵触部，所述传力机构具有能与所述第二抵触部相抵触的第四抵触部。
2.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述上脱接机构具有至少两个工作位置，所述上脱接机构位于第一工作位置时，所述芯杆的第三抵触部与所述脱接爪的第一抵触部相抵触，以使得所述脱接爪沿径向向外扩张，所述脱接爪的第二抵触部与所述传力机构的第四抵触部相抵触；所述上脱接机构位于第二工作位置时，所述芯杆的第三抵触部与所述脱接爪的第一抵触部相脱离，以使得所述脱接爪沿径向向内收缩，所述脱接爪的第二抵触部与所述传力机构的第四抵触部相脱离。
3.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述芯杆上设有位于所述第三抵触部下方的卡槽，以使所述脱接爪的第一抵触部能卡接在所述卡槽内。
4.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述脱接爪的第一抵触部的上端开设有直径自上至下逐渐变小的锥形槽。
5.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述芯杆的第三抵触部包括外径自上至下逐渐增大的第一导向部以及位于所述第一导向部下方并与所述第一导向部相连接的第二导向部，所述第二导向部的外径恒定。
6.根据权利要求5所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述脱接爪内固定连接有用于扶正导引所述芯杆的导引套，所述导引套下端具有一个过渡面，所述过渡面与所述芯杆的第一导向部相配合。
7.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述脱接爪第二抵触部的外径小于所述脱接爪第一本体的外径，所述脱接爪由具有弹性的金属材料制成。
8.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述传力机构包括与所述弹簧相抵接的环套以及分别与所述环套和所述扶正套相固定连接的导引管。
9.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述上接头上端固定连接有扶正接头，所述下接头外套设有限位环，所述弹簧下端抵接所述限位环。
10.根据权利要求1所述的抽油杆脱接器，其特征在于:所述下接头的下端连接有抽油泵柱塞，所述抽油泵柱塞设置在所述抽油泵的泵筒内，所述抽油泵的泵筒上端连接有脱接接头，所述扶正套的外径大于所述脱接接头的内径。
【文档编号】E21B17/02GK204252851SQ201420675900
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】梁兴, 王文钢, 吴军, 张丽娜, 孙翠容, 罗军, 罗鹏飞, 贺梦琦 申请人:中国石油天然气股份有限公司