專利名稱：螺旋型抽油桿防腐防磨器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于油田有桿泵采油工藝中抽油桿、油井管柱和井下工具防止 電化學(xué)腐蝕和偏磨的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋型抽油桿防腐防磨器。
技術(shù)背景石油天然氣開采中的電化學(xué)腐蝕，是所有金屬腐蝕中最復(fù)雜最特殊的腐蝕。 特別是有桿泵采油油井中的抽油桿、油井管柱和井下工具，長期與井液、天然 氣和地層水接觸，使抽油桿、油井管柱和井下工具的金屬表面不同部位，出現(xiàn) 許多陽極和陰極區(qū)，這些陽極和陰極區(qū)通過金屬本身互相閉合形成腐蝕電池， 使抽油桿、油井管柱和井下工具的腐蝕速度加快。采油油井在鉆井時，都不同程度的存在彎曲，特別是人工造斜的斜井和水平 井，彎曲的角度更大。抽油桿在抽油機(jī)的作用下，在彎曲的油井管柱中作連續(xù) 往返運(yùn)動時，就不可避免的與油井管柱內(nèi)壁產(chǎn)生磨擦，形成偏磨。單純看，這 是兩種金屬受力產(chǎn)生的摩擦，但仔細(xì)份析可以看出，油井的偏磨并不僅僅是兩 種金屬因磨擦產(chǎn)生的磨損，偏磨還包含有電化學(xué)腐蝕的原因。特別在高含水的 油井中，由于地層產(chǎn)出水、礦化度高，使抽油桿、油井管柱和井下工具長期處 于一種強(qiáng)電解質(zhì)中，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕陽極，被逐漸腐蝕，使其機(jī)械性能大幅度 下降，腐蝕磨損速度加快。為了解決上述難題，目前采取的方法是1)添加緩 蝕劑，該方法只適用于施工過程中的防腐保護(hù)，如壓裂酸化施工、管線酸洗除 垢等，對腐蝕介質(zhì)量小的效果較好，具有緩蝕防腐作用。缺點是使用量大，對腐蝕環(huán)境、材料和腐蝕介質(zhì)的選擇性強(qiáng)，無法防止結(jié)垢和垢下腐蝕，緩蝕劑形成的覆蓋膜，覆蓋不到的部位會成為陽極區(qū)，加快腐蝕速度。2)涂覆層，即在 抽油桿表面和油井管柱內(nèi)壁覆蓋涂覆層，用以將金屬與電解質(zhì)環(huán)境電絕緣、隔 離，抑制腐蝕電池的形成，防止金屬的腐蝕。然而完全理想的涂覆層是不存在 的，由于抽油桿和油井管柱內(nèi)壁的磨擦及其它因素，使抽油桿外緣和油井管柱 內(nèi)壁覆蓋涂覆層很快被磨損、損壞，導(dǎo)致金屬局部腐蝕電池產(chǎn)生，更易造成抽 油桿被腐蝕，油井管柱局部因腐蝕而穿孔。3)改變所用金屬材料的性能，例如 用有色金屬和碳纖維材料， 一方面價格昂貴，另一方面目前改進(jìn)材料的物理性 能還無法滿足使用的要求。由于腐蝕的環(huán)境幾乎無處不在，腐蝕的形態(tài)多種多樣，使用添加緩蝕劑、 采用涂覆層、改變金屬材料，均不能有效地阻止電化學(xué)腐蝕造成抽油桿、油井 管柱、井下工具被腐蝕磨損，使有桿泵采油油井檢泵周期縮短。增加了油井維 護(hù)性作業(yè)井次，采油成本高，工人勞動強(qiáng)度大。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用陰極保護(hù)的原理， 提出一種螺旋型抽油桿防腐防磨器，它通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。包含抽油桿、螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，還包含犧牲陽極塊和防護(hù)罩， 防護(hù)罩環(huán)罩在犧牲陽極塊的外周側(cè)，上述兩者的兩端部分別與一螺旋固定式抽 油桿扶正刮蠟器連接，抽油桿穿接犧牲陽極塊和其兩端的螺旋固定式抽油桿扶 正刮蠟器，并與每一端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器連接。所述防護(hù)罩上布滿了通孔。所述螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器由澆鑄方法制作，并通過該澆鑄使其連 接在犧牲陽極塊、防護(hù)罩的兩端及抽油桿上。所述犧牲陽極塊用金屬活動性強(qiáng)于抽油桿的有色金屬制成。 所述螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器由金屬或含碳纖維的高分子材料制成。 本實用新型的有益效果是:將兩只螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，分別澆鑄 在犧牲陽極塊和防護(hù)罩的兩端，這樣既利用了所述扶正刮蠟器所具有的使抽油 桿不受或少受磨損的優(yōu)點，又利用犧牲陽極塊作為腐蝕電池的陽極而被溶解消 耗，來替代抽油桿、油井管柱、井下工具等可能受到的電化學(xué)腐蝕；此外，犧 牲陽極塊及防護(hù)罩的兩端與扶正刮蠟器澆鑄為一體，同時扶正刮蠟器又澆鑄固 定在抽油桿上，使?fàn)奚枠O塊及防護(hù)罩不會在抽油桿上串動、脫落。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1所示本實用新型結(jié)構(gòu)的左視圖。
附圖3是本實用新型使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是附圖3所示使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)的N向剖視圖。
附圖5是附圖1所示本實用新型結(jié)構(gòu)的M部位的局部放大圖。
圖中的1是抽油桿、2是螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器、3是螺旋或直筋凸
臺、4是過流槽、5是防護(hù)罩、6是犧牲陽極塊、7是油井管柱、8是抽油桿接箍，
9是通孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型及其優(yōu)點做進(jìn)一步說明。 對照附圖1、犧牲陽極塊6用有色金屬材料做成圓筒狀，在其外圓周側(cè)用布 滿了通孔9的圓筒狀防護(hù)罩5環(huán)罩(請再參見附圖5)，抽油桿l穿過犧牲陽極 塊6，在犧牲陽極塊6和防護(hù)罩5的兩端分別通過模具用含碳纖維的高分子材料 澆鑄一螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器2，使每端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器2與犧牲陽極塊6、防護(hù)罩5的對應(yīng)端及抽油桿1澆鑄連接。螺旋固定式抽油桿 扶正刮蠟器2還可用金屬來制作，同樣也通過上述利用模具澆鑄方法來實現(xiàn)與 犧牲陽極塊、防護(hù)罩及抽油桿之間的澆鑄連接。螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器2 是本案申請人在之前申請的一項專利(專利號ZL02264675. 2)。對照附圖2，扶正刮蠟器2其圓柱面上有四條螺旋或直筋狀凸臺3，旁邊是 過流槽4。對照附圖3、附圖4，當(dāng)抽油機(jī)轉(zhuǎn)動，拉動抽油桿1在油井管柱7內(nèi)往返運(yùn) 動時，螺旋凸臺3與油井管柱7的內(nèi)壁圓柱面接觸，摩擦面增大，有效地防止 了抽油桿1相對油井管柱7的局部磨損(偏磨)。同時在制作扶正刮蠟器2的原 料中加入了潤滑劑等多種輔助材料，使扶正刮蠟器2與油井管柱7內(nèi)壁的摩擦 系數(shù)減小，從而降低摩擦力，有效防止抽油桿1與油井管柱7直接磨擦。更重 要的是防腐防磨器上的犧牲陽極塊6在油井地層產(chǎn)出液中，起腐蝕電池的陽極 作用，不斷溶解消耗，向被保護(hù)的抽油桿、油井管柱、井下工具等提供保護(hù)電 流，達(dá)到防止抽油桿、油井管柱、井下工具等腐蝕的目的。犧牲陽極塊6和防護(hù)罩5的兩端被扶正刮蠟器2澆鑄為一體，又固定在抽 油桿1上，因此犧牲陽極塊6及外周側(cè)的防護(hù)罩5不會在抽油桿1上串動或脫 落。過流槽4和犧牲陽極塊6與油井管柱7之間有足夠的空間使油井產(chǎn)出液的，
權(quán)利要求1.螺旋型抽油桿防腐防磨器，包含抽油桿、螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，其特征在于還包含犧牲陽極塊和防護(hù)罩，防護(hù)罩環(huán)罩在犧牲陽極塊的外周側(cè)，上述兩者的兩端部分別與一螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器連接，抽油桿穿接犧牲陽極塊和其兩端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，并與每一端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型抽油桿防腐防磨器，其特征在于所述防護(hù) 罩上布滿了通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋型抽油桿防腐防磨器，其特征在于所述螺旋 固定式抽油桿扶正刮蠟器由澆鑄方法制作，并通過該澆鑄使其連接在犧牲陽極 塊、防護(hù)罩的兩端及抽油桿上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型抽油桿防腐防磨器，其特征在于所述犧牲 陽極塊用金屬活動性強(qiáng)于抽油桿的有色金屬制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型抽油桿防腐防磨器，其特征在于所述螺旋 固定式抽油桿扶正刮蠟器由含碳纖維的高分子材料制成或金屬材料制成。
專利摘要本實用新型涉及一種螺旋型抽油桿防腐防磨器。其技術(shù)方案包含抽油桿、螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，還包含犧牲陽極塊和防護(hù)罩，防護(hù)罩環(huán)罩在犧牲陽極塊的外周側(cè)，兩者的兩端部分別與一螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器連接，抽油桿穿接犧牲陽極塊和其兩端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器，并與每一端的螺旋固定式抽油桿扶正刮蠟器連接。其優(yōu)點是既利用了扶正刮蠟器所具有的使抽油桿不受或少受磨損的優(yōu)點，又利用犧牲陽極塊作為腐蝕電池的陽極而被溶解消耗，來替代抽油桿、油井管柱、井下工具等可能受到的電化學(xué)腐蝕；此外，犧牲陽極塊及防護(hù)罩的兩端與扶正刮蠟器澆鑄為一體，同時扶正刮蠟器又澆鑄固定在抽油桿上，使?fàn)奚枠O塊及防護(hù)罩不會串動、脫落。
文檔編號E21B37/00GK201137466SQ20072004406
公開日2008年10月22日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者程佑富 申請人:程佑富