专利名称：钢球式抽油杆防脱器的制作方法
钢球式抽油杆防脱器是一种防止深井，特别是稠油井抽油杆脱扣的装置。
抽油杆因抽油机驴头绳子扭动产生的扭矩和在抽吸过程中因油稠，油粘，油管结蜡等造成振动松脱。由于抽油杆脱扣，严重影响了油井的正常生产。
为解决这一问题，通常的做法是在杆柱下部装一活动接头，该接头由上接头，两个单向推力球轴承，中心轴和螺母压帽组成。其借助于单向推力球轴承把上接头和中心轴联接起来，使上接头和中心轴自由转动以消除抽油杆所产生的扭矩而起到防脱作用。此装置因油管，杆柱环空限制，不能选用动、静负荷大的单向推力球轴承，也不能采用大于抽油杆直径的中心轴，当驴头悬点负荷随泵挂加深而增加时，中心轴在往复周期拉伸压缩作用下会疲劳而断裂，尤其在高粘油的稠油井工作，轴承架在挤压作用下易破损，或因热采井井底温度高，“O”型胶圈碳化而丧失密封作用，轴承会因油粘，沙卡无法转动影响防脱效果。
抽油杆防脱导向器是抽油机的井口装置，其采用了力杆，导向轨，链条，链条固定杆，飞轮，蜗轮，蜗杆等一套机构，完成对抽油杆的导向，但此装置在3Pa.S以上的稠油井工作，阻力大时，飞轮与链条极易摩损，从而失去导向作用无法工作。
还有采用原始的活接头或以滑垫代替轴承的防脱器，因触面大，摩阻大，转动不灵，更不宜在深井或高于3Pa.S以上的稠油井中工作使用。
本实用新型的目的是要为2000米以下的深井，特别是为6～12Pa，S的稠油井，提供一种安装于井下抽油杆上的钢球式抽油杆防脱器。
钢球式抽油杆防脱器是将钢球装在球架之中和有凸球面的上接头和转轴之间，形成光滑球面点接触，摩阻小，转动灵活，而且转轴直径大于抽油杆直径，承载力大，强度高，满足了抽油杆防脱的需要。钢球式抽油杆防脱器是由外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]组成。外套[1]的上端丝扣与上接头[2]连接，钢球[3]装在球架[6]之中，上与上接头[2]接触，下与转轴[4]接触，转轴[4]下端与下接头[5]由丝扣连接，在外套[1]与转轴[4]之间设有扶正套[7]。上接头[2]起密封作用，其下端面为凸球面形。钢球[3]的直径一般为φ25～45mm。转轴[4]的上端面为凸球面形。球架[6]可设计成双向凹球面形，其可限制钢球[3]径向窜动，以利球面与上接头[2]的下端和转轴[4]上端的球面接触，扶正套[7]的上下两端为凸球面，其可引导扶正转轴[4]始终保持对中位置。
当抽油机驴头绳子扭动产生的扭矩和在抽吸过程中因油稠，油粘，油管严重结蜡致抽油杆柱发生振动的力传到该装置时，钢球[3]，上接头[2]，转轴[4]，因光滑的球面点接触而能轻松自由转动，从而消除抽油杆产生的扭矩，有效地起到防脱作用，因钢球体积大，承压能力强，不怕挤压，加之上接头[2]与外套[1]以丝扣连接，原油或沙子进不到外套[1]内，从而可保持球面正常的点接触。转轴[4]因扶正套[7]的作用，不仅转动灵活，而且能增强转轴[4]的强度，反复周期拉伸压缩也不致断裂。
本实用新型已在几口井上做了试验，其中19-11井泵挂深度为1634.51m，原油粘度10.624Pa.S，在1987年12月17日以前，抽油杆平均二至三个月断脱一次，自1987年12月17日施工安装钢球式抽油杆防脱器后，抽油杆至今工作良好，没有出现任何问题。
实践证明钢球式抽油杆防脱器不仅可广泛地用于稀油抽油井抽油杆的防脱，更适合于2000米以下的深井和6～12Pa.S的稠油井。其结构简单，转动灵活，强度高，成本低，适用性广，是抽油杆防脱的有效工具之一。
钢球式抽油杆防脱器的结构示意图。
图中外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]。
权利要求书1、一种钢球式抽油杆防脱器，其特征是由外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]组成，外套[1]的上端丝扣与上接头[2]连接，钢球[3]装在球架[6]之中，上与上接头[2]接触，下与转轴[4]接触，转轴[4]下端与下接头[5]由丝扣连接，在外套[1]与转轴[4]之间设有扶正套[7]。
2、根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是上接头[2]的下端面为凸球面形，转轴[4]的上端面为凸球面形。
3、根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是球架[6]可设计成双向凹球面形。
4、根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是扶正套[7]的上下端为凸球面形。
说明书钢球式抽油杆防脱器钢球式抽油杆防脱器是一种防止深井，特别是稠油井抽油杆脱扣的装置。
抽油杆因抽油机驴头绳子扭动产生的扭矩和在抽吸过程中因油稠，油粘，油管结蜡等造成振动松脱。由于抽油杆脱扣，严重影响了油井的正常生产。
为解决这一问题，通常的做法是在杆柱下部装一活动接头，该接头由上接头，两个单向推力球轴承，中心轴和螺母压帽组成。其借助于单向推力球轴承把上接头和中心轴联接起来，使上接头和中心轴自由转动以消除抽油杆所产生的扭矩而起到防脱作用。此装置因油管，杆柱环空限制，不能选用动、静负荷大的单向推力球轴承，也不能采用大于抽油杆直径的中心轴，当驴头悬点负荷随泵挂加深而增加时，中心轴在往复周期拉伸压缩作用下会疲劳而断裂，尤其在高粘油的稠油井工作，轴承架在挤压作用下易破损，或因热采井井底温度高，“O”型胶圈碳化而丧失密封作用，轴承会因油粘，沙卡无法转动影响防脱效果。
抽油杆防脱导向器是抽油机的井口装置。其采用了力杆，导向轨，链条，链条固定杆，飞轮，蜗轮，蜗杆等一套机构，完成对抽油杆的导向，但此装置在3Pa.S以上的稠油井工作，阻力大时，飞轮与链条极易摩损，从而失去导向作用无法工作。
还有采用原始的活接头或以滑垫代替轴承的防脱器，因触面大，摩阻大，转动不灵，更不宜在深井或高于3Pa.S以上的稠油井中工作使用。
本实用新型的目的是要为2000米以下的深井，特别是为6～12Pa，S的稠油井，提供一种安装于井下抽油杆上的钢球式抽油杆防脱器。
钢球式抽油杆防脱器是将钢球装在球架之中有凸球面的上接头和转轴之间，形成光滑球面点接触，摩擦小，转动灵活，而且转轴直径大于抽油杆直径，承载力大，强度高，满足了抽油杆防脱的需要。钢球式抽油杆防脱器是由外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]组成外套[1]的上端丝扣与上接头[2]连接，钢球[3]装在球架[6]之中，上与上接头[2]接触，下与转轴[4]接触，转轴[4]下端与下接头[5]由丝扣连接，在外套[1]与转轴[4]之间设有扶正套[7]。上接头[2]起密封作用，其下端面为凸球面形。钢球[3]的直径一般为φ25～45mm。转轴[4]的上端面为凸球面形。球架[6]可设计成双向凹球面形，其可限制钢球[3]径向窜动，以利球面与上接头[2]的下端和转轴[4]上端的球面接触。扶正套[7]的上下两端为凸球面，其可引导扶正转轴[4]始终保持对中位置。
当抽油机驴头绳子扭动产生的扭矩和在抽吸过程中因油稠，油粘，油管严重结蜡致抽油杆柱发生振动的力传到该装置时，钢球[3]，上接头[2]，转轴[4]，因光滑的球而点接触而能轻松自由转动，从而消除抽油杆产生的扭矩，有效地起到防脱作用。因钢球体积大，承压能力强，不怕挤压，加之上接头[2]与外套[1]以丝扣连接，原油或沙子进不到外套[1]内，从而可保持球面正常的点接触。转轴[4]因扶正套[7]的作用，不仅转动灵活，而且能增强转轴[4]的强度，反复周期拉伸压缩也不致断裂。
本实用新型已在几口井上做了试验，其中19-11井泵挂深度为1634.51m，原油粘度10.624Pa.S，在1987年12月17日以前，抽油杆平均二至三个月断脱一次，自1987年12月17日施工安装钢球式抽油杆防脱器后，抽油杆至今工作良好，没有出现任何问题。
实践证明钢球式抽油杆防脱器不仅可广泛地用于稀油抽油井抽油杆的防脱，更适合于2000米以下的深井和6～122Pa.S的稠油井，其结构简单，转动灵活，强度高，成本低，适用性广，是抽油杆防脱的有效工具之一。
钢球式抽油杆防脱器的结构示意图。
图中外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]。
权利要求1.一种钢球式抽油杆防脱器，其特征是由外套[1]，上接头[2]，钢球[3]，转轴[4]，下接头[5]，球架[6]，扶正套[7]组成，外套[1]的上端丝扣与上接头[2]连接，钢球[3]装在球架[6]之中，上与上接头[2]接触，下与转轴[4]接触，转轴[4]下端与下接头[5]由丝扣连接，在外套[1]与转轴[4]之间设有扶正套[7]。
2.根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是上接头[2]的下端面为凸球面形，转轴[4]的上端面为凸球面形。
3.根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是球架[6]可设计成双向凹球面形。
4.根据权利要求1所述的钢球式抽油杆防脱器，其特征是扶正套[7]的上下端方凸球面形。
专利摘要钢球式抽油杆防脱器是一种防止深井，特别是稠油井抽油杆脱扣的装置。钢球式抽油杆防脱器是将钢球装在球架之中和有凸球面的上接头和转轴之间，形成光滑的球面点接触，其摩阻小，转动灵活，而且转轴直径大于抽油杆直径，承载力大，满足了抽油杆防脱的需要。其不仅可广泛地用于稀油抽油井抽油杆的防脱，更适合于2000米以下的深井和6～12Pa.S的稠油井。其结构简单，转动灵活，强度高，成本低，适用性广，是抽油杆防脱的有效工具之一。
文档编号E21B17/00GK2037773SQ8821339
公开日1989年5月17日 申请日期1988年9月12日 优先权日1988年9月12日
发明者辛明孝, 齐庚祥 申请人:胜利油田会战指挥部滨南采油指挥部