一种防疲劳损伤的抽油机光杆及安装方法技术领域
本发明涉及能源开采设备领域,具体涉及一种防疲劳损伤的抽油机光杆及安装方法。
背景技术
抽油机是石油、天然气和煤层气等能源开采过程中的主要生产设备。抽油机光杆是抽油机的主要运动部件之一,连接井口悬绳器和井下抽油杆,将抽油机的动力传递到井下抽油杆上。在抽油井正常生产过程中,光杆由光杆卡子固定在井口悬绳器上,在抽油机驴头的带动下做上下行程运动,从而牵引井筒内抽油杆及抽油泵活塞做上下往复运动,将石油、天然气和煤层气等抽出地面。
光杆卡子内部有摩擦纹,安装后可以保证夹子与光杆间的牢固结合,但是卡子内部的摩擦纹会紧紧地嵌入光杆,造成光杆表面机械损伤。抽油机光杆在工作时做上下往复运动,承受周期载荷,而光杆表面损伤区应力集中,是疲劳裂纹易发区域。光杆最终将在周期载荷下发生突然断裂,导致抽油机停车,而由此造成的停产检修会加大生产成本,同时可能导致石油或天然气泄漏,造成环境污染。
针对上述问题,现在常用的解决方法有:破乳降粘、降低油井负荷、消除悬绳器不水平和上行过程驴头碰撞光杆现象。但是这些方法均不能彻底解决抽油光杆疲劳损伤断裂问题,且操作麻烦。
有鉴于此,开发一种新的抽油机光杆,解决现有技术中光杆疲劳损伤导致断裂的问题,显然是有必要意义的。
发明内容
本发明的目的是提供一种防疲劳损伤的抽油机光杆及安装方法,解决现有技术的光杆容易疲劳损伤,发生断裂,导致抽油机停产的问题。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种防疲劳损伤的抽油机光杆,包括光杆本体和光杆卡子,还包括套管,所述套管套设在光杆本体上,所述光杆卡子夹设在套管的外壁,
所述套管的内径与光杆本体的外径相配合,使得所述套管紧固在光杆本体上,
所述套管的材质为记忆合金。
优选地,所述套管为圆柱形套管或多棱柱形套管。
优选地,所述套管的通孔呈圆柱形或多棱柱形。
优选地,所述套管的内径为10~200mm。
进一步的技术方案中,所述套管的内径为25.4mm或35mm或70mm或150mm。
优选地,所述套管的通孔的端部呈倒锥形结构。
进一步的技术方案中,所述套管通孔首先套入光杆本体的端部呈倒锥形结构。
本发明中,所述套管的端面与套管的通孔相垂直。
本发明还提供了一种防疲劳损伤的抽油机光杆安装方法,包括如下步骤:
(a)使用前,首先将套管进行低温扩径;
(b)将套管套接在光杆本体的适当位置,然后对套管进行加热,使套管抱紧光杆本体;
(c)最后将光杆卡子夹设在套管外部,将夹紧力均匀传递至光杆本体。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明在光杆本体上套设套管,利用套管的形状记忆功能,保护光杆本体不受光杆卡子的挤压损伤,提高了光杆的抗疲劳性能和使用寿命;
2.本发明的套管采用记忆合金材质,具有良好的耐腐蚀性能,可以抵抗抽油机在野外工作面临的各种环境问题;
3.本发明的套管还具有吸收光杆工作中的振动,防止连接松动的功能;
4.本发明的结构简单,加工方便,安装容易,适于推广应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中套管的结构示意图。
图3是图2的剖视图。
图4是本发明安装完成后的结构示意图。
其中:1、套管;2、光杆卡子;3、光杆本体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:
参见图1所示,一种防疲劳损伤的抽油机光杆,包括光杆本体3和光杆卡子2,还包括套管1,套管1套设在光杆本体3上,光杆卡子2夹设在套管1的外壁,
套管1的内径与光杆的外径相配合,使得套管1紧固在光杆本体3上,
套管1的材质为记忆合金。
本实施例中,套管1为圆柱形套管。
本实施例中,套管1的通孔呈圆柱形。
本实施例中,套管1的内径为25.4mm。
参见图2、图3所示,本实施例中,套管的通孔的端部呈倒锥形结构。
本实施例还提供了一种防疲劳损伤的抽油机光杆安装方法,包括如下步骤:(a)使用前,首先将套管1进行低温括扩径;
(b)将套管1套接在光杆本体3的适当位置,然后对套管1进行加热,使套管1抱紧光杆本体3;
(c)最后将光杆卡子2夹设在套管1外部,将夹紧力均匀传递至光杆本体3,完成安装。
完成安装后光杆可以避免受力集中,并使连接可靠紧固,耐受冲击或振动不松动,可参见图4所示。
实施例二:
参见图1所示,一种防疲劳损伤的抽油机光杆,包括光杆本体3和光杆卡子2,还包括套管1,套管1套设在光杆本体3上,光杆卡子2夹设在套管1的外壁,
套管1的内径与光杆的外径相配合,使得套管1紧固在光杆本体3上,
套管1的材质为记忆合金。
本实施例中,套管1为圆柱形套管。
本实施例中,套管1的通孔呈圆柱形。
本实施例中,套管1的内径为35mm。
参见图2、图3所示,本实施例中,套管1的通孔的端部呈倒锥形结构。
本实施例还提供了一种防疲劳损伤的抽油机光杆安装方法,包括如下步骤:(a)使用前,首先将套管1进行低温扩径;
(b)将套管1套接在光杆本体3的适当位置,然后对套管1进行加热,使套管1抱紧光杆本体3;
(c)最后将光杆卡子2夹设在套管1外部,将夹紧力均匀传递至光杆本体3,完成安装。
完成安装后光杆可以避免受力集中,并使连接可靠紧固,耐受冲击或振动不松动,可参见图4所示。
实施例三:
参见图1所示,一种防疲劳损伤的抽油机光杆,包括光杆本体3和光杆卡子2,还包括套管1,套管1套设在光杆本体3上,光杆卡子2夹设在套管1的外壁,
套管1的内径与光杆的外径相配合,使得套管1紧固在光杆本体3上,
套管1的材质为记忆合金。
本实施例中,套管1为圆柱形套管。
本实施例中,套管1的通孔呈圆柱形。
本实施例中,套管1的内径为70mm。
参见图2、图3所示,本实施例中,套管1的通孔的端部呈倒锥形结构。
本实施例还提供了一种防疲劳损伤的抽油机光杆安装方法,包括如下步骤:(a)使用前,首先将套管1进行低温扩径;
(b)将套管1套接在光杆本体3的适当位置,然后对套管1进行加热,使套管1抱紧光杆本体3;
(c)最后将光杆卡子2夹设在套管1外部,将夹紧力均匀传递至光杆本体3。
完成安装后光杆可以避免受力集中,并使连接可靠紧固,耐受冲击或振动不松动,可参见图4所示。
实施例四:
参见图1所示,一种防疲劳损伤的抽油机光杆,包括光杆本体3和光杆卡子2,还包括套管1,套管1套设在光杆本体3上,光杆卡子2夹设在套管1的外壁,
套管1的内径与光杆的外径相配合,使得套管1紧固在光杆本体3上,
套管1的材质为记忆合金。
本实施例中,套管1为圆柱形套管。
本实施例中,套管1的通孔呈圆柱形。
本实施例中,套管1的内径为150mm。
参见图2、图3所示,本实施例中,套管1的通孔的端部呈倒锥形结构。
本实施例还提供了一种防疲劳损伤的抽油机光杆安装方法,包括如下步骤:(a)使用前,首先将套管1进行低温扩径;
(b)将套管1套接在光杆本体3的适当位置,然后对套管1进行加热,使套管1抱紧光杆本体3;
(c)最后将光杆卡子2夹设在套管1外部,将夹紧力均匀传递至光杆本体3。
完成安装后光杆可以避免受力集中,并使连接可靠紧固,耐受冲击或振动不松动,可参见图4所示。