抽油杆及抽油系统的制作方法

本实用新型涉及石油机械技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种抽油杆及抽油系统。

背景技术：

抽油机是开采石油的一种机器设备，在开采石油的油井内常常使用抽油机将石油从井内抽出，而抽油杆就是抽油机井内的细长杆件，抽油杆上接光杆下接抽油泵，在抽油机工作过程中起传递动力的作用。抽油杆单根长度一般不超过十米，抽油杆通过螺纹接箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上，通过往复运动来泵油。

图1为现有单根抽油杆的结构示意图，请参阅图1所示，现有单根抽油杆一般为实心圆形断面的钢杆1＇，两端为镦粗的杆头2＇，杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方径、凸缘和圆弧过渡区组成，外螺纹接头用来与接箍相连接，扳手方径用来装卸抽油杆接头时方便旋转安装该抽油杆。

抽油杆长径比大，刚度低、柔性大、易弯曲，而且抽油杆工作时承受变动荷载，并处在不同的腐蚀介质中，工作条件恶劣，抽油杆工作过程中受到交变应力作用后很容易发生塑性变形甚至是断裂，现有抽油杆失效后需要整体更换，造成了资源的巨大浪费。

技术实现要素：

本实用新型提供一种抽油杆，该抽油杆塑性变形或断裂失效后，仅仅更换传动套管，降低了更换新件的成本，避免了资源浪费。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种抽油杆，包括两端开口的套管、弹簧和两个连接件，两个所述连接件分别位于所述套管两侧，所述连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，所述连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，所述弹簧设置在所述套管内，且所述弹簧的两端分别与两个所述连接件的第二端抵接。

如上所述抽油杆，所述套管的两端开口内壁上设置有内螺纹，所述连接件的第二端设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹。

如上所述抽油杆，每个所述连接件均包括由所述连接件的第一端至所述连接件的第二端依次相连的外螺纹接头，卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈和径向凸出的凸缘，所述凸缘、扳手方径、推承面台肩、卸荷槽和螺纹接头为一体成型，且均和所述套管同轴设置。

如上所述抽油杆，所述弹簧为螺旋弹簧。

如上所述抽油杆，所述弹簧为压缩弹簧，所述弹簧在所述套管内处于压缩状态。

如上所述抽油杆，所述套管为工具钢构成的管状件。

如上所述抽油杆，所述推承面台肩为回转体，且所述推承面台肩具有朝向所述外螺纹接头的端面。

如上所述抽油杆，所述推承面台肩的直径大于扳手方颈和外螺纹接头的最大径向尺寸。

如上所述抽油杆，所述卸荷槽为连接在所述外螺纹接头和所述推承面台肩之间的圆柱体；所述卸荷槽的直径小于所述外螺纹接头的直径。

本实用新型另一方面提供一种抽油系统，该抽油系统包括上述所述抽油杆。

本实用新型一方面提供一种抽油杆，该抽油杆通过套管和其内部的弹簧代替原实心钢杆，弹簧设置在所述套管内，套管的两端与连接件连接，连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，弹簧的两端分别与两个所述连接件的第二端抵接，该抽油杆的套管与连接件连接后，位于套管内的弹簧两端与连接件抵接，在抽油过程中传递光杆和抽油泵的动能，在抽油杆塑性变形或者断裂失效后，仅仅更换传动套管，降低了更换新件的成本，避免了资源浪费。

本实用新型提供的抽油系统，抽油杆的连接通过套管和其内部的弹簧代替原实心钢杆，在抽油过程中抽油杆传递光杆和抽油泵的动能，抽油杆工作过程中受到交变应力作用发生塑性变形或者断裂后，不需要整体更换，只需要更换外部的套管，降低了抽油系统更换新件的成本，减少了资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为现有单根抽油杆的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的单根抽油杆的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的单根抽油杆连接件的结构示意图。

附图标记说明：

1＇、钢杆

2＇、杆头

1、套管

2、弹簧

3、连接件

31、外螺纹接头

32、卸荷槽

33、推承面台肩

34、扳手方颈

35、凸缘

36、螺纹柱

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，说明书和权利要求书中指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

单根抽油杆一般为实心圆形断面的钢杆，两端为镦粗的杆头针，杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方径、凸缘和圆弧过渡区组成，外螺纹接头用来与接箍相连接，扳手方径用来装卸抽油杆接头时方便旋转安装该抽油杆，抽油杆由于是一种长径比很大的细长杆，刚度低、柔性大、易弯曲而且抽油杆工作时承受变动荷载，并处在不同的腐蚀介质中，工作条件恶劣，抽油杆工作过程中受到交变应力作用后很容易发生塑性变形甚至是断裂，现有抽油杆失效后需要整体更换，造成了资源的巨大浪费。

本实用新型基于此提供一种抽油杆，在采油过程中抽油杆塑性变形或断裂失效后，通过仅仅更换套管，降低了更换新件的成本，避免资源浪费。

以下对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

抽油杆，是抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用，抽油杆单根长度为一般不超过十米,材质一般是低碳合金钢经过调质处理,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油，目前的油井长度一般在两千米左右。

接箍，抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件，按其结构可分为普通接箍、异形接箍和特种接箍。

抽油泵，有杆机械采油的一种专用设备，抽油泵下在油井井筒中动液面以下一定深度，依靠抽油杆传递抽油机动力，将原油抽出地面。

下面结合具体实施例对本实用新型提供的抽油杆及抽油系统进行详细介绍。

实施例一：

图2为本实用新型实施例提供的单根抽油杆的结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的单根抽油杆连接件的结构示意图请参阅图2、图3所示，本实施例的抽油杆包括两端开口的套管1、弹簧2和两个连接件3，两个所述连接件3分别位于所述套管两侧，所述连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，所述连接件的第二端与所述套管1的开口螺纹连接，所述弹簧1设置在所述套管2内，且所述弹簧2的两端分别与两个所述连接件3的第二端抵接。

抽油杆在使用过程中上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用，现有单根抽油杆一般为实心圆形断面的钢杆，两端为镦粗的杆头，单根长度为一般不超过十米,目前的油井长度一般在两千米左右，常采用内螺纹箍将一根根单根抽油杆连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上，抽油杆长径比大，刚度低、柔性大、易弯曲，而且抽油杆工作时承受变动荷载，并处在不同的腐蚀介质中，工作条件恶劣，工作过程中受到交变应力作用后很容易发生塑性变形甚至是断裂，现有抽油杆发生塑性变形或者断裂后，需要整体更换，造成了生产资源的极大浪费，本实用新型提供的新型抽油杆，包括两端开口的套管1、弹簧2和两个连接件3，弹簧2位于套管3内，连接件2的两端可拆卸的与套管1连接，套管1与连接件3连接后起到传递光杆和抽油泵动能的作用，本实用新型的抽油杆可根据抽油杆使用过程中的损坏程度，对不同的损坏部位更换。

本实用新型抽油杆的套管1为工具钢构成的管状件，工具钢制成的套管经热处理后具有足够高的硬度，而且在高温下工作仍能具有较高的硬度，工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力，工具钢套管在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变，工具钢套管具有一定的强度和韧性，使抽油杆在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证抽油杆的正常使用。

本实施例中套管1的两端开口内壁上设置有内螺纹，所述连接件3的第二端设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹。套管1的两端通过螺纹与连接件连接，组装方式简单，组装效率高。

位于套管1内的弹簧2在抽油杆工作过程中能够传递扭矩，提高抽油杆的整体刚性，本实用新型中所述弹簧2为螺旋弹簧，进一步的，所述弹簧2为压缩弹簧，所述弹簧2在所述套管1内处于压缩状态。

本实用新型提供的抽油杆，通过套管和其内部的弹簧代替原实心钢杆，弹簧设置在所述套管内，套管的两端与连接件连接，连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，弹簧的两端分别与两个所述连接件的第二端抵接，该抽油杆的套管与连接件连接后，位于套管内的弹簧两端与连接件抵接，弹簧在抽油杆工作过程中传递光杆和抽油泵的动能，在抽油杆塑性变形或者断裂失效后，仅仅更换传动套管，降低了更换新件的成本，避免了资源浪费。

实施例二：

请参阅图2、图3所示，本实施例中的抽油杆具有和前述实施例一类似的整体结构，不同之处在于，本实施例中提供了连接件3的详细结构。本实施例的抽油杆包括两端开口的套管1、弹簧2和两个连接件3，两个所述连接件3分别位于所述套管1两侧，所述连接件3的第一端用于和相邻的抽油杆连接，所述连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，抽油杆通过两个连接件3与相邻的抽油杆接箍连接，在抽油机工作过程中传递动力。每个连接件3均包括由所述连接件的第一端至所述连接件的第二端依次相连的外螺纹接头31，卸荷槽32、推承面台肩33、扳手方颈34和径向凸出的凸缘35，所述凸缘35与所述套管1连接的一端设置有螺纹杆36，所述凸缘35、扳手方径34、推承面台肩33、卸荷槽32和螺纹接头31为一体成型，且均和所述套管1同轴设置。

现有抽油杆在工作过程中损坏后一般整体更换，本实施例的抽油杆通过两端的外螺纹接头与相邻的抽油杆接箍连接，在抽油杆使用过程中如果单独的连接件损坏后，可以单独更换连接件，大大减少了材料的浪费。

本实施例连接件2通过接箍与相邻的抽油杆连接，推承面台肩33在接箍连接时，能够有效防止抽油杆在使用过程中脱扣以及井液对接箍螺纹的腐蚀，所述推承面台肩33为回转体，且所述推承面台肩33具有朝向所述外螺纹接头31的端面，本实施例中，所述推承面台肩33为圆柱体，进一步的，所述推承面台肩33的直径大于扳手方颈34和外螺纹接头31的最大径向尺寸。

本实施例中，外螺纹接头31和推承面台肩33之间设置有卸荷槽32，所述卸荷槽32为连接在所述外螺纹接头31和所述推承面台肩33之间的圆柱体，所述卸荷槽32的直径小于所述外螺纹接头31的直径，卸荷槽32的设置能够减轻由于螺纹和截面变化引起的应力集中，提高抽油杆疲劳强度，同时提高抽油杆的整体使用寿命。

本实施例中，所述扳手方径34为用来装卸抽油杆时方便扳手施力的结构，在连接件3装卸时将扳手方径34卡入扳手的开口凹槽部，便于安装时施力，提高组装抽油杆的效率。

本实施例中，所述凸缘35为作业时用来吊装抽油杆的结构，位于套管两端连接件上的凸缘35的设置能够使抽油杆在吊装过程中受力均匀，在吊装过程中保护抽油杆。

本实施例中的连接件可拆卸的与套管连接，通过设置推承面台肩，有效防止抽油杆在使用过程中脱扣以及井液对接箍螺纹的腐蚀，通过设置卸荷槽，减轻了由于螺纹和截面变化引起的应力集中，提高了抽油杆疲劳强度，通过设置扳手方径，在连接件装卸时将扳手方径卡入扳手的开口凹槽部，便于安装时施力，提高组装抽油杆的效率，通过设置凸缘，在保护抽油杆的同时，能够提高吊装抽油杆的效率。

实施例三：

本实施例提供一种抽油系统，包括上述实施例一和实施例二所述的抽油杆。

例如，所述抽油系统包括抽油机、抽油泵和抽油杆，所述抽油杆包括两端开口的套管、弹簧和两个连接件，两个所述连接件分别位于所述套管两侧，所述连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，所述连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，所述弹簧设置在所述套管内，且所述弹簧的两端分别与两个所述连接件的第二端抵接。

本实施例中抽油杆的套管为工具钢构成的管状件，工具钢制成的套管具有足够高的硬度、良好的耐磨性和一定的强度和韧性，本实施例提供的抽油系统中的抽油杆在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以提高抽油杆的使用寿命。

位于套管1内的弹簧2在抽油杆工作过程中能够传递扭矩，提高抽油杆的整体刚性，本实用新型中所述弹簧2为螺旋弹簧，进一步的，所述弹簧2为压缩弹簧，所述弹簧2在所述套管1内处于压缩状态。

本实施例中套管的两端开口内壁上设置有内螺纹，连接件的第二端设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，套管的两端通过螺纹与连接件连接，组装方式简单，组装效率高。每个连接件均包括由所述连接件的第二端至所述连接件的第一端依次相连的外螺纹接头，卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈和径向凸出的凸缘，所述凸缘、扳手方径、推承面台肩、卸荷槽和螺纹接头为一体成型，且均和所述套管同轴设置。

连接件通过接箍与相邻的抽油杆连接，为了在接箍连接时，有效防止抽油杆在使用过程中脱扣以及井液对接箍螺纹的腐蚀，连接件上设置有推承面台肩，所述推承面台肩为回转体，且所述推承面台肩具有朝向所述外螺纹接头的端面，本实施例中，所述推承面台肩为圆柱体，进一步的，所述推承面台肩的直径大于扳手方颈和外螺纹接头的最大径向尺寸。

本实施例中，外螺纹接头和推承面台肩之间设置有卸荷槽，能够减轻由于螺纹和截面变化引起的应力集中，提高抽油杆疲劳强度，同时提高抽油杆的整体使用寿命。

本实施例中，所述扳手方径,是指用来装卸抽油杆时方便扳手施力的结构，在连接件装卸时将扳手方径卡入扳手的开口凹槽部，便于安装时施力，提高组装抽油杆的效率。

本实施例中，所述凸缘为作业时用来吊装抽油杆的结构，连接件上凸缘的设置能够使抽油杆在吊装过程中受力均匀，在吊装过程中保护抽油杆。

本实用新型提供的抽油系统，抽油杆的连接通过套管和其内部的弹簧代替原实心钢杆，在抽油过程中抽油杆传递光杆和抽油泵的动能，抽油杆工作过程中受到交变应力作用发生塑性变形或者断裂后，不需要整体更换，只需要更换外部的套管，降低了抽油系统更换新件的成本，减少了资源的浪费。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。