[发明专利]一种用于减轻井下抽油杆纵向振动的弹簧减振装置

说明书

本发明公开了一种用于减轻井下抽油杆纵向振动的弹簧减振装置，包括下接头、下减振弹簧元件、T型接头、上减振弹簧元件、上端盖。上减振振弹簧元件安装在上端盖内腔中；下减振弹簧元件安装在下接头内腔中；T型接头杆柱部分穿过上减振弹簧元件和上端盖中心的圆孔；T型接头圆板部分位于上减振弹簧元件和下减振弹簧元件之间；上端盖与下接头之间焊接；上接头顶部的公扣与抽油杆底部的母扣通过螺纹连接；下接头底部的母扣通过螺纹与抽油泵顶部的公扣相连。该装置填补了抽油杆纵向减振技术的空缺，在不改变抽油设备的情况下，利用弹簧来吸收振动，可以减轻抽油杆因振动而引发断裂和疲劳，加深泵挂，提高泵效，实现有杆抽油系统的节能深抽。

技术领域

本发明属于采油工程领域，具体来说是一种用于减轻井下抽油杆纵向振动的弹簧减振装置。

背景技术

有杆抽油泵是指利用抽油杆上下往复运动所驱动的柱塞式抽油泵，具有结构简单、寿命长、适应性强、维修管理方便、安装方便等特点，是油田最常见的井下采油设备。抽油杆作为有杆抽油泵的关键部件之一，是一种起传递动力作用的细长杆。在抽油过程中，抽油杆因受到多种载荷的综合作用而在井筒内不断振动，变形和运动状态极其复杂。抽油杆的振动按振动形式不同可分为纵向振动、横向振动和扭转振动，三者之间相互作用、相互影响，并以纵向振动为主，横向振动和扭转振动均属于次级振动。剧烈的纵向振动会使得抽油杆和井下设备承受较大冲击载荷，这不仅会加剧抽油杆的断裂和疲劳，也会使得抽油泵因磨损而漏失失效，最终极大增加采油成本。

目前，为减轻抽油杆的纵向振动以提高其使用寿命和采油效率，研究者往往采取优化抽油杆参数的方法，尽量使抽油杆的工作频率避开其固有频率以防止出现共振，以减小振动对整个井下抽油系统的影响。然而，尚未有学者提出一种可以减轻井下抽油杆纵向振动的减振装置。

发明内容

针对现有抽油杆纵向减振技术的空缺，本发明公开了一种用于减轻井下抽油杆纵向振动的弹簧减振装置。

本发明所采用的技术方案是：

该装置包括下接头、下减振弹簧元件、T型接头、上减振弹簧元件、上端盖。上减振振弹簧元件安装在上端盖内腔中；下减振弹簧元件安装在下接头内腔中；T型接头杆柱部分穿过上减振弹簧元件和上端盖中心的圆孔；T型接头圆板部分位于上减振弹簧元件和下减振弹簧元件之间；上端盖与下接头之间焊接；上接头顶部的公扣与抽油杆底部的母扣通过螺纹连接；下接头底部的母扣通过螺纹与抽油泵顶部的公扣相连。

该弹簧减振装置安装于抽油杆与抽油泵之间，用于阻隔抽油杆和抽油泵之间振动的传递。当T型接头向下运动时，下减振弹簧元件为主要受力和减振元件，下减振弹簧元件受到T型接头和下接头的压力而变形，抽油杆的振动传递到下减振弹簧元件时，由于下减振弹簧元件的阻尼特性，下减振弹簧元件会吸收部分振动，使抽油泵受到的振动载荷减小，达到减振目的。当T型接头向上运动时，上减振弹簧元件为主要受力和减振元件，上减振弹簧元件受到T型接头和上端盖的压力而变形，抽油杆的振动传递到上减振弹簧元件时，由于上减振弹簧元件的阻尼作用，上减振弹簧元件会吸收部分振动，使抽油泵受到的振动载荷减小，达到减振目的。

本发明具有以下优点：

1、本发明填补了现有抽油杆纵向减振技术的空缺，利用弹簧的阻尼特性来吸收振动，有助于减轻抽油杆因振动而引发断裂和疲劳，可以延长抽油泵的检泵周期，增加抽油泵的使用寿命。

2、在不改变抽油设备的情况下，应用此弹簧减振装置可以加深泵挂，提高泵效和系统效率，实现有杆抽油系统的节能深抽。

3、整个弹簧减振装置具有结构简单、维修管理方便和安装方便等优点。

附图说明

图1是本发明一种用于减轻井下抽油杆纵向振动的弹簧减振装置的结构示意图。

图中：1.下接头，2.下减振弹簧元件，3.T型接头，4.上减振弹簧元件，5.上端盖。