[发明专利]多功能管杆保护装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明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；本发明还涉及一种抽油杆和油管的保护装置的制造方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。