抽油机光杆偏磨报警触发装置的制作方法

抽油机光杆偏磨报警触发装置
1.技术领域
2.本发明涉及石油工业抽油机井光杆的防偏磨装置，特别是抽油机光杆偏磨报警触发装置。


背景技术：

3.抽油机在采油过程中，抽油光杆长期在光杆密封盒中做上下往复运动，受到光杆密封盒内盘根的密封压紧作用，将在长期相互压力摩擦作用下造成局部的损伤，破坏光杆基体的镀锌保护层，损伤点随即会在电化学腐蚀作用下沿电位差最大的位置界面迅速扩大，对光杆造成损坏；同时，光杆还会受到其他原因导致的腐蚀和破坏，造成抽油光杆表面损坏和报废。
4.没有良好润滑的密封盒内的盘根在密封过程中会很快磨损，失效后更换盘根的工作比较繁琐。目前，对抽油光杆密封盒的保养都是在更换盘根时，对其新的盘根表面加注黄油润滑。这些黄油在很短的时间内，随着抽油光杆的上下往复运动就会带走或流失。这样光杆与盘根之间的润滑只能依靠油井内的原油，通过粘附在抽油光杆表面上的原油进行润滑。但对于那些产油低、含水量高的油井，甚至还有些间歇性出油的油井的干磨现象更为严重，对于这些油井的抽油光杆与密封盒盘根的更换就会更加频繁。
5.再者，就是抽油光杆与光杆密封盒两者的中心必须保持一致，才能减少光杆表面与密封盒内盘根的磨损。但在使用过程中经常会出现抽油机振动、雨水冲刷、地基下沉、井口位移及连接的工艺管线产生不均匀的膨胀、收缩等原因，使抽油机带动抽油光杆偏离井口的中心，光杆偏离井口中心部位越远，摩擦力越大，常常可以看到因为盘根的摩擦，光杆表面出现的磨沟，破坏了光杆的镀锌保护层，易形成大气腐蚀及电化学腐蚀造成光杆损坏失效。同时从光杆的受力看，还会被施加一个弯曲交变载荷，长时间作用会造成光杆疲劳断裂报废。如不能及时发现，待光杆偏磨严重不能继续使用时，将造成井口跑油污染环境析后果。更为严重时，光杆断脱造成井下抽油设备落井，影响油井的正常生产。
6.而对于光杆工作状态的监控，大部分是靠采油工的每日巡井现场观察发现后报修，增加了职工的管理工作量。虽然，目前有了四化的监控设施，可以观测到一些井口设备的工作情况下，但也无法做到抽油光杆井口偏磨的实时监控。
7.鉴于以上两种情况所导致的问题，没有良好润滑的密封盒内盘根在密封过程中会磨损过快，导致失效后更换抽油光杆与密封盒盘根次数的增加，引起材料与人工成本的增长；修井作业时，停机和压井作业造成累计的产量损失也会增大。
8.为了改善抽油光杆偏磨的工作状态，一般是从光杆密封盒的结构着手解决，目前，改善抽油光杆工作状态的装置还有下面几种：1、cn103161421a抽油光杆润滑密封装置，将盘根体接头装于抽油井口之胶皮阀门上端，需要安装新盘根时，先关闭伸缩蝶阀，使伸缩蝶阀的阀杆进入凸台与盘根挂钉之间将凸
台进行卡托，然后将油杯压盖上托至能够方便安装盘根的位置,同时在支撑装置的作用下，对油杯压盖进行支撑，将开口盘根组依次装入光杆，再将开口盘根组与盘根挂钉通过盘根挂绳固定连接在一起，将盘根压环向下压座入盘根体接头，移除支撑装置，最后将油杯压盖与盘根体接头安装在一起；取旧开口盘根组时，关闭伸缩蝶阀，上旋油杯压盖，使伸缩蝶阀的阀杆进入凸台与盘根挂钉之间将凸台进行卡托，继续上旋油杯压盖，在油杯压盖与盘根压环的带动下开口盘根组自然上行，然后打开伸缩蝶阀，解除伸缩蝶阀的阀杆对凸台的卡托，把开口盘根组下拉，将盘根挂绳从盘根挂钉取下，并将开口盘根组移开光杆，然后开始新开口盘根组安装；起油时，先通过视镜观察油腔内是否漏油，如果起油时漏油，油在油压的作用下会顶开下挡油盘根进入油腔，这时便可以通过视镜观察到油腔内有油，若没有，则说明没有漏油，当确定起油没有漏油后，需要加入润滑油时，润滑油可以从灌油孔灌入进油腔，从而对光杆进行润滑。其整体结构复杂，制作成本高。采用润滑油的方式加注，抽油光杆出现较小的偏磨时，就会使润滑油流失过快，必须做到及时观察，加注也比较频繁。无法实现长时间抽油光杆自动润滑的效果。
9.2、cn203891824u自润滑抽油光杆密封器，在使用时， 先将密封盒穿过抽油光杆安装在井口上，将下随动垫穿过抽油光杆放在密封盒的底部，加入密封填料，再将上随动垫穿过抽油光杆压在密封填料上，然后安装油杯，再安装密封盒压盖。密封垫座、密封垫和压套穿过抽油光杆安放在密封盒压盖上，然后安装压盖。拧紧密封盒压盖和压盖后，卸下螺栓，注入润滑剂，拧紧螺栓，就可以使用了。其也是采用润滑油的方式加注，与前面所述的专利技术一样，也无法实现长时间抽油光杆自动润滑的效果，以及不能实现偏磨报警的功能。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供抽油机光杆偏磨报警触发装置，解决目前抽油光杆出现严重偏磨后不能及时报警的问题。延长抽油光杆的使用寿命，防止抽油光杆失效和断裂后引发的生产事故。提高油井的管理水平，降低生产成本和工人的劳动强度。
11.本发明的技术解决方案是：一种抽油机光杆偏磨报警触发装置，设有报警触发工作筒、尼龙压盖和尼龙内环，其中：尼龙压盖与报警触发工作筒通过压盖螺栓连接，尼龙内环安装在尼龙压盖中，光杆从尼龙内环和尼龙压盖中穿过，报警触发工作筒与抽油机井口的光杆密封盒压帽连接；尼龙内环设有尼龙内环凸台，尼龙压盖的一侧本体中设有电引线穿孔和滑动槽，尼龙内环的尼龙内环凸台能够在尼龙压盖的滑动槽中移动；导电内金属环固定在尼龙内环的外壁外面，导电外金属环固定在尼龙压盖的内壁中，尼龙内环和导电内金属环安装在导电外金属环中、使导电内金属环与导电外金属环处在一个空间内；内金属环电引线的一端与导电内金属环的内壁焊接，外金属环电引线的一端与导电外金属环的外壁焊接，内金属环电引线和外金属环电引线的另一端穿过尼龙压盖一侧的电引线穿孔分别与井场地面控制柜中的远程控制模块相连接。
12.所述尼龙压盖中的电引线穿孔设在尼龙压盖上部的连接台阶中，滑动槽设在尼龙压盖上部连接台阶下方的本体中并与尼龙压盖的中心孔和电引线穿孔连通。
13.所述尼龙内环凸台设在焊接了内金属环电引线的尼龙内环一侧的上端，尼龙内环凸台能够带动尼龙内环和导电内金属环沿着滑动槽移动。
14.所述尼龙内环的下端端面设有排水槽，该排水槽与尼龙内环的中心孔和外壁贯通，所述排水槽至少设有一条。
15.所述尼龙压盖和导电外金属环的下方还固定着尼龙垫环，该尼龙垫环的高度至少比排水槽的槽体深度高出1mm。
16.所述报警触发工作筒的本体中设有排水孔，该排水孔与报警触发工作筒的中心孔和外壁贯通；报警触发工作筒下方连接的光杆密封盒压帽中装有密封盒压帽尼龙耐磨环。
17.所述报警触发工作筒和尼龙压盖中心孔的孔径相符且均大于尼龙内环中心孔的孔径并能够与尼龙内环下端面的排水槽连通。
18.所述导电内金属环与导电外金属环之间的距离设定在3mm－5mm之间。
19.一种抽油机光杆偏磨报警触发装置，设有报警触发工作筒、尼龙压盖和尼龙内环，其中：尼龙压盖与报警触发工作筒通过压盖螺栓连接，尼龙内环安装在尼龙压盖中，光杆从尼龙内环和尼龙压盖中穿过，报警触发工作筒与润滑筒连接；尼龙内环设有尼龙内环凸台，尼龙压盖的一侧本体中设有电引线穿孔和滑动槽，尼龙内环的尼龙内环凸台能够在尼龙压盖的滑动槽中移动；导电内金属环固定在尼龙内环的外壁外面，导电外金属环固定在尼龙压盖的内壁中，尼龙内环和导电内金属环安装在导电外金属环中、使导电内金属环与导电外金属环处在一个空间内；内金属环电引线的一端与导电内金属环的内壁焊接，外金属环电引线的一端与导电外金属环的外壁焊接，内金属环电引线和外金属环电引线的另一端穿过尼龙压盖一侧的电引线穿孔分别与井场地面控制柜中的远程控制模块相连接。
20.所述尼龙压盖中的电引线穿孔设在尼龙压盖上部的连接台阶中，滑动槽设在尼龙压盖上部连接台阶下方的本体中并与尼龙压盖的中心孔和电引线穿孔连通。
21.所述尼龙内环凸台设在焊接了内金属环电引线的尼龙内环一侧的上端，尼龙内环凸台能够带动尼龙内环和导电内金属环沿着滑动槽移动。
22.所述尼龙内环的下端端面设有排水槽，该排水槽与尼龙内环的中心孔和外壁贯通，所述排水槽至少设有一条。
23.所述尼龙压盖和导电外金属环的下方还固定着尼龙垫环，该尼龙垫环的高度至少比排水槽的槽体深度高出1mm。
24.所述报警触发工作筒的本体中设有排水孔，该排水孔与报警触发工作筒的中心孔和外壁贯通。
25.所述报警触发工作筒和尼龙压盖中心孔的孔径相符且均大于尼龙内环中心孔的孔径并能够与尼龙内环下端面的排水槽连通。
26.所述导电内金属环与导电外金属环之间的距离设定在3mm－5mm之间。
27.所述润滑筒的筒体中装有黄油嘴，润滑筒的筒体两端设有螺纹且能够分别与报警触发工作筒和抽油机井口的光杆密封盒压帽连接；润滑筒的上部内腔中装有润滑筒尼龙耐磨环和润滑筒油封，与润滑筒连接的光杆密封盒压帽中自下而上装有密封盒压帽尼龙耐磨
环和密封盒压帽油封。
28.与现有技术相比，本发明的显著使用效果是：本发明有两种实施方案，一种是将本装置的报警触发工作筒与光杆密封盒压帽连接；另一种是将本装置的报警触发工作筒通过润滑筒与光杆密封盒压帽连接。
29.本装置安装在采油井口抽油光杆密封盒的上面或上方，连接安装方便，不额外增加光杆密封盒的安装工作量。报警触发工作筒连接在光杆密封盒压帽的螺纹连接处，给予一定的预紧力后，就能并将光杆密封盒内盘根或称油封压牢密封。
30.尤其是本发明的实施方式二，在本发明实施方式一解决了抽油光杆偏磨报警的情况下，又从光杆润滑角度着手解决目前光杆存在的润滑问题。本发明的实施方式二在报警触发工作筒的下方连接了润滑筒，可随时为润滑筒通过黄油嘴加注黄油，保证从润滑筒中通过的光杆得到很好的润滑。有效解决了光杆盘根与光杆的干磨问题，当抽油光杆上下往复运动时，润滑腔内的黄油就会粘附在抽油光杆表面，使起密封作用的密封盒压帽油封，也就是盘根也可以得到润滑。有了这层保护膜，抽油光杆表面在大气中受到的腐蚀也将大幅减少。根据润滑筒的容积，每1到2个月加注一次黄油，操作简单、也不需要停井操作。润滑筒的容量适度，也可存储少量偏磨抽油光杆带出的原油，不至于将原油泄漏至井口，这些原油也可与黄油共同起到润滑作用。
31.本装置的内金属环电引线和外金属环电引线是两根报警电引线，与井场地面控制柜中的远程控制模块相连接。井场地面控制柜中的远程控制模块通过局域网与片区监控中心生产指挥系统连接，用于实现状态报警。当抽油井的光杆偏离井口超过设定距离时，镶嵌在尼龙内环上的导电内金属环与固定在尼龙压盖内壁的导电环金属环接触，通过内金属环电引线和外金属环电引线连通井场地面控制柜中的远程控制模块，及时发出报警信号。职工迅速赶到现场查找引起光杆偏磨的原因，根据具体情况解决光杆偏离井口中心的问题。避免抽油井的光杆出现偏磨时间过长，导致原油泄露和环境污染或引起其他不良后果。
32.综合上述，本发明结构简单、操作方便、实用性强，润滑性能好，不仅延长了抽油光杆密封盒内盘根的更换周期，减少了盘根的更换次数，还有效延长了抽油光杆的使用寿命。对光杆与光杆密封盒盘根偏磨过大的状况起到提前预警的作用，有效避免了可能造成的不良后果和由此带来的经济损失。减少了抽油机井口的原油外泄量，大大降低了工人的劳动强度，降低了生产成本，提高了油井时效、提高了采油效率，具有显著的使用效果并对完善采油单位四化建设具有很好的推广应用价值。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明实施方式一的结构示意图。
34.图2是本发明实施方式二的结构示意图。
35.图3是图1和图2中尼龙内环的结构示意图。
36.图4是图1和图2中尼龙压盖的结构示意图。
37.图中：报警触发工作筒1、尼龙压盖2、导电外金属环3、导电内金属环4、排水孔5、尼龙内环6、尼龙内环凸台7、排水槽8、滑动槽9、尼龙垫环10、内金属环电引线11、内金属环电
引线11、外金属环电引线12、压盖螺栓13、润滑筒尼龙耐磨环14、润滑筒油封15、润滑筒16、黄油嘴17、密封盒压帽油封18、密封盒压帽尼龙耐磨环19、光杆密封盒压帽20、光杆21。
具体实施方式
38.附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本发明的保护范围。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的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发明和简化描述，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发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.本发明有两种实施方式：实施方式一参见图1、图3和图4，一种抽油机光杆偏磨报警触发装置，设有报警触发工作筒1、尼龙压盖2和尼龙内环6，其中：尼龙压盖2与报警触发工作筒1通过压盖螺栓13连接，尼龙内环6安装在尼龙压盖2中，光杆21从尼龙内环6和尼龙压盖2中穿过，报警触发工作筒1与抽油机井口的光杆密封盒压帽20连接；尼龙内环6设有尼龙内环凸台7，尼龙压盖2的一侧本体中设有电引线穿孔和滑动槽9，尼龙内环6的尼龙内环凸台7能够在尼龙压盖2的滑动槽9中移动；导电内金属环4固定在尼龙内环6的外壁外面，导电外金属环3固定在尼龙压盖2的内壁中，尼龙内环6和导电内金属环4安装在导电外金属环3中、使导电内金属环4与导电外金属环3处在一个空间内；内金属环电引线11的一端与导电内金属环4的内壁焊接，外金属环电引线12的一端与导电外金属环3的外壁焊接，内金属环电引线11和外金属环电引线12的另一端穿过尼龙压盖2一侧的电引线穿孔分别与井场地面控制柜中的远程控制模块相连接。井场地面控制柜中的远程控制模块通过局域网与片区监控中心生产指挥系统连接，用于实现状态报警。导电外金属环3和导电内金属环4能够使用铜、铁、银等导电材料制做。
42.在光杆21发生偏磨并出现偏磨间隙后，尼龙内环6在尼龙内环凸台7的作用下能够沿滑动槽9移动，当抽油井的光杆21偏离井口超过设定距离时，镶嵌在尼龙内环6上的导电内金属环4与固定在尼龙压盖2内壁的导电外金属环3接触，通过内金属环电引线11和外金属环电引线12连通局域网和片区监控中心生产指挥系统，及时发出报警信号，职工迅速赶到现场查找引起偏磨的原因，根据具体情况解决光杆21的偏离问题。避免抽油井的光杆21出现偏磨时间过长，导致原油泄露和环境污染或引起其他不良后果。
43.在上述实施例的基础上，本发明还有以下实施例：优选的，所述尼龙压盖2中的电引线穿孔设在尼龙压盖2上部的连接台阶中，滑动槽9设在尼龙压盖2上部连接台阶下方的本体中并与尼龙压盖2的中心孔和电引线穿孔连通。
44.优选的，所述尼龙内环凸台7设在焊接了内金属环电引线11的尼龙内环6一侧的上端，尼龙内环凸台7能够带动尼龙内环6和导电内金属环4沿着滑动槽9移动。
45.优选的，所述尼龙内环6的下端端面设有排水槽8，该排水槽8与尼龙内环6的中心孔和外壁贯通，所述排水槽8至少设有一条。
46.优选的，所述尼龙压盖2和导电外金属环3的下方还固定着尼龙垫环10，该尼龙垫环10的高度至少比排水槽8的槽体深度高出1mm。
47.优选的，所述报警触发工作筒1的本体中设有排水孔5，该排水孔5与报警触发工作筒1的中心孔和外壁贯通；报警触发工作筒1下方连接的光杆密封盒压帽20中装有密封盒压帽尼龙耐磨环19。在光杆密封盒压帽20中加装密封盒压帽尼龙耐磨环19可延缓抽油光杆21出现偏磨后，直接与光杆密封盒内的盘根压盘接触、造成抽油光杆表面的磨损，给调偏工作提供充足的预留时间。优选的，所述报警触发工作筒1和尼龙压盖2中心孔的孔径相符且均大于尼龙内环6中心孔的孔径并能够与尼龙内环6下端面的排水槽8连通。
48.优选的，所述导电内金属环4与导电外金属环3之间的距离设定在3mm－5mm之间。
49.实施方式二参见图2、图3和图4，一种抽油机光杆偏磨报警触发装置，设有报警触发工作筒1、尼龙压盖2和尼龙内环6，其中：尼龙压盖2与报警触发工作筒1通过压盖螺栓13连接，尼龙内环6安装在尼龙压盖2中，光杆21从尼龙内环6和尼龙压盖2中穿过，报警触发工作筒1与润滑筒16连接；尼龙内环6设有尼龙内环凸台7，尼龙压盖2的一侧本体中设有电引线穿孔和滑动槽9，尼龙内环6的尼龙内环凸台7能够在尼龙压盖2的滑动槽9中移动；导电内金属环4固定在尼龙内环6的外壁外面，导电外金属环3固定在尼龙压盖2的内壁中，尼龙内环6和导电内金属环4安装在导电外金属环3中、使导电内金属环4与导电外金属环3处在一个空间内；内金属环电引线11的一端与导电内金属环4的内壁焊接，外金属环电引线12的一端与导电外金属环3的外壁焊接，内金属环电引线11和外金属环电引线12的另一端穿过尼龙压盖2一侧的电引线穿孔分别与井场地面控制柜中的远程控制模块相连接。井场地面控制柜中的远程控制模块通过局域网与片区监控中心生产指挥系统连接，用于实现状态报警。
50.在光杆21发生偏磨并出现偏磨间隙后，尼龙内环6在尼龙内环凸台7的作用下能够沿滑动槽9移动，当抽油井的光杆21偏离井口超过设定距离时，镶嵌在尼龙内环6上的导电内金属环4与固定在尼龙压盖2内壁的导电外金属环3接触，通过内金属环电引线11和外金属环电引线12连通局域网和片区监控中心生产指挥系统，及时发出报警信号，职工迅速赶到现场查找引起偏磨的原因，根据具体情况解决光杆21的偏离问题。避免抽油井的光杆21出现偏磨时间过长，导致原油泄露和环境污染或引起其他不良后果。同时本实施方式还解决了抽油光杆21与光杆密封盒压帽20中的密封盒压帽油封18干磨的问题。
51.在上述实施例的基础上，本发明还有以下实施例：
优选的，所述尼龙压盖2中的电引线穿孔设在尼龙压盖2上部的连接台阶中，滑动槽9设在尼龙压盖2上部连接台阶下方的本体中并与尼龙压盖2的中心孔和电引线穿孔连通。
52.优选的，所述尼龙内环凸台7设在焊接了内金属环电引线11的尼龙内环6一侧的上端，尼龙内环凸台7能够带动尼龙内环6和导电内金属环4沿着滑动槽9移动。
53.优选的，所述尼龙内环6的下端端面设有排水槽8，该排水槽8与尼龙内环6的中心孔和外壁贯通，所述排水槽8至少设有一条。
54.优选的，所述尼龙压盖2和导电外金属环3的下方还固定着尼龙垫环10，该尼龙垫环10的高度至少比排水槽8的槽体深度高出1mm。
55.优选的，所述报警触发工作筒1的本体中设有排水孔5，该排水孔5与报警触发工作筒1的中心孔和外壁贯通。
56.优选的，所述报警触发工作筒1和尼龙压盖2中心孔的孔径相符且均大于尼龙内环6中心孔的孔径并能够与尼龙内环6下端面的排水槽8连通。
57.优选的，所述导电内金属环4与导电外金属环3之间的距离设定在3mm－5mm之间。
58.所述润滑筒16的筒体中装有黄油嘴17，润滑筒16的筒体两端设有螺纹且能够分别与报警触发工作筒1和抽油机井口的光杆密封盒压帽20连接；润滑筒16的上部内腔中装有润滑筒尼龙耐磨环14和润滑筒油封15，与润滑筒16连接的光杆密封盒压帽20中自下而上装有密封盒压帽尼龙耐磨环19和密封盒压帽油封18。光杆21从润滑筒尼龙耐磨环14和润滑筒油封15通过，实现对光杆21的密封，通过黄油嘴17能够随时加入黄油，防止光杆21干磨。在光杆密封盒压帽20中加装密封盒压帽尼龙耐磨环19可延缓抽油光杆21出现偏磨后，直接与光杆密封盒内的盘根压盘接触、造成抽油光杆表面的磨损，给调偏工作提供充足的预留时间。
59.在实施方式二中，增加了润滑筒16后，能够有效解决光杆21与光杆密封盒和光杆密封盒压帽20之间的润滑问题，有效防止光杆21与光杆密封盒内的油封以及光杆密封盒压帽20中的密封盒压帽油封18和密封盒压帽尼龙耐磨环19出现干磨。
60.上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。