多功能管杆保护装置及其制造方法制造方法及图纸

一种多功能管杆保护装置，包括上扶正器、下扶正器、牺牲阳极、缓释壳，牺牲阳极的两个阳极组件对扣被缓释壳包住并固定在抽油杆外壁，牺牲阳极两端分别注塑固定上、下扶正器。本发明专利技术多功能管杆保护装置能防止抽油杆和油管的腐蚀和偏磨。一种多功能管杆保护装置的制造方法，包括以下步骤：浇铸阳极组件；加工制备缓释壳；准备抽油杆；组装阳极组件和缓释壳到抽油杆上并将缓释壳上的缝隙焊接；烘干制作上、下扶正器所用的尼龙粉料；将尼龙粉料装进注塑机料斗，将组装焊接好的阳极组件、缓释壳及抽油杆放入注塑机模具，尼龙粉料被注塑成型为上扶正器和下扶正器，扶正器将阳极组件和缓释壳固定在抽油杆上，至此完成多功能管杆保护装置的制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抽油机井下系统保护装置，特别是涉及一种抽油杆和油管的保护装置；本专利技术还涉及一种抽油杆和油管的保护装置的制造方法。
技术介绍
随着油田的逐步开发，油井出现斜井比例高、含水高、腐蚀速率高的特点。斜井的含水率和矿化度升高，抽油杆的偏磨腐蚀加剧，控水稳油和有效提液更加困难。油井综合含水90.6％，其中抽油机井平均含水79.8％，杆管间润滑差，摩擦磨损严重。部分油区地质构造复杂，产液性质多样，矿化度腐蚀、气体腐蚀和细菌腐蚀等多种腐蚀因素并存，电化学腐蚀占总比例的98％以上。十五期间，年均因腐蚀倒井124井次，损失1100万元。杆偏磨、腐蚀导致短命井次占杆短的81％，管腐蚀、偏磨导致管漏占管漏的83％。在进行抽油工作时，抽油杆在油管内进行上下往复运动，抽油杆外壁与油管内部容易接触并产生偏磨，这种偏磨容易损坏油管和抽油杆。油管损坏会发生油管漏失，并且需要更换油管，这样会增加油井资金投入；抽油杆受到偏磨后容易发生断脱掉入井内，发生生产事故，进而对油田的经济造成较大损失，因此需要抽油杆和油管的保护装置，以防止抽油杆和油管被腐蚀和偏磨。现有技术中防腐蚀和偏磨的产品有：设置内衬管，内衬管可以防止偏磨并防止油管的腐蚀和结蜡，但是不能避免抽油杆的腐蚀，并且设置内衬管的成本较高；设置抽油杆扶正器，可以防止偏磨，但是不能解决腐蚀问题；向井内添加防腐蚀药品，易对环境造成污染，而且不同井由于井内条件不同需要配备不同药品；防腐蚀抽油杆能防腐蚀但是不能防偏磨；设置阳极能保护抽油杆免受腐蚀，但是不能应用于偏磨井。以上产品普遍存在以下问题：寿命短、阳极结合不牢固易脱落的问题；或者扶正器、阳极与抽油杆的连接方法会破坏抽油杆的强度的问题；产品结构复杂，成本高，增加制造和安装的时间的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种多功能管杆保护装置，其能综合性地解决抽油机井内抽油杆、油管、接箍、油泵等装置的偏磨和腐蚀问题。本专利技术多功能管杆保护装置，包括由两个阳极组件对扣而成的牺牲阳极，两个阳极组件均为铝镁锌合金制成的半圆环形壳体，两个阳极组件对扣并固定在抽油杆的外壁，牺牲阳极的内壁的直径与抽油杆的直径相等。本专利技术多功能管杆保护装置，其中还包括缓释壳，所述缓释壳为沿轴向有一条缝隙的不锈钢材质的圆筒，所述缓释壳压紧包裹在牺牲阳极的外壁，所述缓释壳的外表面均匀设置有若干个通孔。缓释壳的设置可以防止牺牲阳极的外壁全部与井液接触，延长对管杆的保护周期，通孔的大小可以控制阳极与井液的接触面积，其直接影响阳极材料的释放速度，使阳极材料的释放速度与井液对管杆的腐蚀速度匹配，在能够保护管杆的基础上，尽可能降低控制阳极的材料的释放速度，以延长对管杆的保护周期。本专利技术多功能管杆保护装置，其中所述牺牲阳极的两端分别固定连接有上扶正器、下扶正器，所述上扶正器和下扶正器中空并套装固定在抽油杆的外壁，所述上扶正器和下扶正器的径向尺寸小于油管的径向尺寸。上扶正器和下扶正器的设置能防止管杆间的偏磨。本专利技术多功能管杆保护装置，其中所述缓释壳的长度大于牺牲阳极的长度，抽油杆的外壁、牺牲阳极的上端面、缓释壳的内壁之间形成第一环形空间，抽油杆的外壁、牺牲阳极的下端面、缓释壳的内壁之间形成第二环形空间，所述上扶正器的本体形成第一延伸部和第一包覆环，所述下扶正器的本体形成第二延伸部和第二包覆环，所述第一延伸部伸入所述第一环形空间并与牺牲阳极的上端面对接，所述第一包覆环包覆在缓释壳的上部外表面，所述第二延伸部伸入所述第二环形空间并与牺牲阳极的下端面对接，所述第二包覆环包覆在缓释壳的下部外表面。本专利技术多功能管杆保护装置，其中所述上扶正器、下扶正器采用高强度尼龙注塑而成。采用高强度尼龙作为上、下扶正器的材料，使得制成的上、下扶正器具有强度高、耐磨度高、质量轻的优点。本专利技术多功能管杆保护装置，其中所述上扶正器的本体表面形成多条第一直筋，所述下扶正器的本体表面形成有多条第二直筋，相邻两个第一直筋之间形成第一过流槽，相邻两个第二直筋之间形成第二过流槽。第一过流槽和第二过流槽用于井液的流动。本专利技术多功能管杆保护装置，其中多条所述第一直筋沿上扶正器的轴线均匀分布，多条第二直筋沿下扶正器的轴线均匀分布，第一直筋与第二直筋交错45度布置。此种布置能使抽油杆被扶正于油管的中心，进一步提高管杆间的防偏磨效果。本专利技术多功能管杆保护装置与现有技术不同之处在于本专利技术多功能管杆保护装置包括由两个阳极组件对扣而成的牺牲阳极，两个阳极组件均为铝镁锌合金制成的半圆环形壳体，两个阳极组件对扣并固定在抽油杆的外壁。在发生电化学反应时，由于铝镁锌合金的活性高于钢，牺牲阳极先被腐蚀，从而保护抽油杆，牺牲阳极与井液中的腐蚀物质反应而生成的反应物分散在井液中，并吸附在抽油杆、油管内壁上形成保护膜，避免抽油杆和油管被腐蚀，即使保护膜被破坏，新生成的反应物也可以迅速在该位置再次形成保护膜，防止被磨损的抽油杆或油管被腐蚀，本专利技术多功能管杆保护装置能综合性地解决抽油机井内抽油杆、油管、接箍、油泵等装置的偏磨和腐蚀问题。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种多功能管杆保护装置的制造方法，该制造方法能使多功能管杆保护装置与抽油杆固定牢固，且采用该制造方法制造的多功能管杆保护装置不影响抽油杆的强度，并能防止抽油杆和油管偏磨和被腐蚀。本专利技术多功能管杆保护装置的制造方法，其中包括以下步骤：1)浇铸阳极组件；2)加工制备缓释壳；3)准备抽油杆；4)组装阳极组件和缓释壳到抽油杆上并将缓释壳上的缝隙焊接；5)烘干制作上扶正器和下扶正器所用的尼龙粉料；6)将尼龙粉料装进注塑机料斗，将组装焊接好的阳极组件、缓释壳及抽油杆放入注塑机模具，尼龙粉料被加热熔化注塑成型为上扶正器和下扶正器，待熔化的尼龙粉料固化后，上扶正器和下扶正器粘接在抽油杆上并将阳极组件和缓释壳固定在抽油杆上，至此完成多功能管杆保护装置的制造及多功能管杆保护装置与抽油杆的连接。本专利技术多功能管杆保护装置的制造方法与现有技术不同之处在于本专利技术多功能管杆保护装置的制造方法将上扶正器、下扶正器利用注塑的方式热铸在抽油杆上，形成为一体，固定牢固，注塑时，上扶正器的本体形成第一延伸部和第一包覆环，第一延伸部填充在第一环形空间内，第一包覆环包覆在缓释壳的上部外表面，下扶正器的本体形成第二延伸部和第二包覆环，第二延伸部填充在第二环形空间内，第二包覆环包覆在缓释壳的下部外表面，通过此种方式，上扶正器、下扶正器将阳极组件和缓释壳固定在抽油杆上，即牺牲阳极的固定方式既不是焊接也不是螺纹连接等机械结构连接，既不影响抽油杆的强度，也不需在抽油杆上增加其它装置，上、下扶正器能避免抽油杆偏磨，在发生电化学反应时，牺牲阳极先被腐蚀，保护抽油杆，同时反应物吸附在抽油杆的杆体和油管的管壁上形成保护膜，防止抽油杆和油管被腐蚀，即利用本专利技术多功能管杆保护装置的制造方法制造的多功能管杆保护装置既能防止抽油杆和油管的偏磨和被腐蚀，又不影响抽油杆强度，能综合性地解决抽油机井内抽油杆、油管、接箍、油泵等装置的偏磨和腐蚀问题。下面结合附图对本专利技术的多功能管杆保护装置作进一步说明。附图说明图1为本专利技术多功能管杆保护装置的主视图；图2为图1的俯视图；图3为图1的立体图；图4为图3的组装示意图；图5为图1沿B-B的剖视图；图6为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能管杆保护装置，其特征在于：包括由两个阳极组件对扣而成的牺牲阳极(2)，两个阳极组件均为铝镁锌合金制成的半圆环形壳体，两个阳极组件对扣并固定在抽油杆(4’)的外壁，牺牲阳极(2)的内壁的直径与抽油杆(4’)的直径相等。

【技术特征摘要】
1.一种多功能管杆保护装置，其特征在于：包括由两个阳极组件对扣而成的牺牲阳极(2)，两个阳极组件均为铝镁锌合金制成的半圆环形壳体，两个阳极组件对扣并固定在抽油杆(4’)的外壁，牺牲阳极(2)的内壁的直径与抽油杆(4’)的直径相等。2.根据权利要求1所述的多功能管杆保护装置，其特征在于：还包括缓释壳(3)，所述缓释壳(3)为沿轴向有一条缝隙的不锈钢材质的圆筒，所述缓释壳(3)压紧包裹在牺牲阳极(2)的外壁，所述缓释壳(3)的外表面均匀设置有若干个通孔(31)。3.根据权利要求2所述的多功能管杆保护装置，其特征在于：所述牺牲阳极(2)的两端分别固定连接有上扶正器(1)、下扶正器(1’)，所述上扶正器(1)和下扶正器(1’)中空并套装固定在抽油杆(4’)的外壁，所述上扶正器(1)和下扶正器(1’)的径向尺寸小于油管的径向尺寸。4.根据权利要求3所述的多功能管杆保护装置，其特征在于：所述缓释壳(3)的长度大于牺牲阳极(2)的长度，抽油杆(4)的外壁、牺牲阳极(2)的上端面、缓释壳(3)的内壁之间形成第一环形空间(5)，抽油杆(4’)的外壁、牺牲阳极(2)的下端面、缓释壳(3)的内壁之间形成第二环形空间(6)，所述上扶正器(1)的本体形成第一延伸部(11)和第一包覆环(12)，所述下扶正器(1’)的本体形成第二延伸部(11’)和第二包覆环(12’)，所述第一延伸部(11)伸入所述第一环形空间(5)并与牺牲阳极(2)的上端面对接，所述第一包覆环(12)包覆在缓释壳(3)的上部外表面，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李党生，王炜晨，王喆，王文明，丛姗，周蕾，李杰克，
申请(专利权)人：李党生，
类型：发明
国别省市：河南;41