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[摘 要]本文主要对斜井中有杆泵的配套工具进行了研制，设计了柱塞旋转器、抽油杆扶正器、防脱器、油管扶正器、油管旋转器等配套工具减少杆柱、管柱磨损。使大斜度井有杆泵抽汲系统成为一个从设计到生产的先进的整体配套系统，提高斜井采油工艺的整体水平。
[关键词]斜井；有杆泵；配套工具；研制
中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0022-01
在斜井中有杆泵在倾斜状态下工作，杆柱除受轴向载荷外，还受垂直于井筒轴线方向的横向载荷作用。抽油杆与油管接触，造成了抽油杆与油管的摩擦磨损。为改善抽油杆在斜井中与油管间接触发生摩擦磨损状况，国内外同用的解决办法就是在抽油杆柱上安装防磨扶正器。
一、抽油杆扶正器
尼龙扶正器因自身材料易于磨损，又处于滑动摩擦磨损状态，无法解决斜井的偏磨问题。为此，我们调研了国内外应用扶正器的情况，在设计新型扶正器时，我们遵循以下几个设计原则：
第一、降低摩擦系数。以便降低抽油杆柱的轴向压力和悬点载荷；
第二、能够承受一定的横向载荷。
第三、具有较好的扶正效果，从而防止抽油杆柱弯曲后杆管发生摩擦磨损；
第四、抗腐蚀耐磨损性好。防止自身因腐蚀、磨损过快而失效。
通过方案论证，我们认为滚轮式扶正器比较适合上述设计原则。我们选择六个滚动体组成六轮扶正器（见结构图2）：
1、以滚动摩擦代替滑动摩擦，大大降低摩擦系数。因为相同材料间的滚动摩擦系数比滑动摩擦系数小一个数量级。
2、滚动体数量设计为6个。为了保证扶正器在井内扶正效果，滚动体的数量是一个非常重要的因素。六轮扶正器滚轮两两之间的夹角为30°，当受任意方向的横向载荷（或径向载荷）后，最少有三个轮承受，增大了滚轮与油管接触的总面积，从而使作用在每个轮上的力大大降低，提高了整个扶正器与油管的使用寿命。而且也提高了扶正器整体承受横向载荷的能力，使扶正器变形小，扶正效果好，工作可靠性高。
3、滚轮的形状设计成锥形。以前应用的滚轮扶正器滚轮两侧面均为平面，与本体轮槽侧面接触面积较大，当受一定横向载荷时，摩擦阻力大。又由于滚轮与轮槽之间间隙较小，一旦泥砂进入间隙内，很容易造成滚轮卡死不转，形成滑动摩擦，加速油管磨损。基于上述原因，我们将滚轮两侧面设计成锥形（见滚轮示意图），以减小轮子受横向载荷时两侧面的摩擦阻力。这种形状的滚轮在工作时具有自排泥砂功能，保证了滚轮正常转动，防止事故的发生。
4、滚轮材料具有防腐性能。轮子的材料首先要耐磨损，其次是抗腐蚀性能要强。我们选择特殊的防腐材料制作滚轮，抗腐蝕耐磨损，增强扶正器在高含水油井的使用效果。
扶正器结构组成及工作原理
新型扶正器结构见结构图1，它是由本体1，滚轮2、销轴3组成，先将滚轮2放入本体的轮槽内，再插入销轴3，然后将销轴3焊接在本体1上，组成一套完整的扶正器。
它的工作原理是由抽油杆将扶正器连接起来，带着抽油泵柱塞下到油管内预定位置，当抽油杆工作时，带动扶正器上下往复运动，并沿油管内壁滚动，同时滚轮绕销轴转动，用来支撑抽油杆与油管不发生摩擦，减少杆、管的磨损，起到防偏磨作用。
二、抽油杆防脱器
为了释放抽油杆旋转扭矩，我们研制了抽油杆防脱器。它采用万向节结构，不仅可以消除各种力的变化引起的倒扣扭矩，配合油管旋转器使用，更可以使整个杆柱随油管一起转动，减少抽油杆扶正器的单侧磨损，可很好的延长扶正器寿命。
三、柱塞旋转工具
为了在斜井泵能够在井下长期顺利工作，应避免柱塞与泵筒长期磨一个面，就必须使柱塞在工作中旋转，使柱塞均匀磨损。要想使柱塞旋转就必须研制一种旋转工具来帮助柱塞旋转，为此，我们根据上述设想，设计了柱塞旋转工具。详细原理见结构图。该工具结构是利用轨道换向原理，抽油泵工作时，在抽油杆作用力的制动下，靠轨道强制拨动轨道销钉带动下部柱塞按顺时针方向旋转。万一柱塞旋转不太灵活，则相对抽油杆柱来说是处于紧扣状态，使抽油杆承受的反向扭矩作用在柱塞上，迫使它旋转，同时还防止了杆柱脱扣。这种工具设计了8个轨道槽，每45度角一个，也就是说，在上、下四个冲程中，柱塞可旋转一周，这样可使柱塞的寿命延长。
四、油管旋转器
加装扶正器和防脱器后，减轻了抽油杆对油管的磨损，但每天近万次往复运动，经过几个月的生产后，油管会有窄面积的磨损严重区。因此我们引进了油管旋转器。它可方便安装于井口，通过压杆联接，将光杆的往复运动传递给主体，再通过蜗轮蜗杆传动，带动油管以一个极为缓慢的速度转动。从而改变油管的磨损部位，提高油管的使用寿命。因泵筒也随之转动，可同时减少泵的偏磨。油管旋转器与上述几种工具配合使用可显著减轻油管、抽油杆的偏磨，延长其使用寿命。
五、结束语
（1）斜井抽油泵设计合理，结构独特，进排油凡尔导向性能好，用于斜井性能优良，泵效提高显著，增油明显。
（2）该泵外观及施工工艺都与普通泵相同，作业施工方便。
参考文献
[1] 赵吉成斜井有杆泵举升工艺研究[J].内蒙古石油化工.2010-10-15.
[2] 曾妮；韩宁；范津燕；王鹏.斜井抽油系统节点分析及优化设计软件的研制及应用[J].中国石油和化工.2007-12-20.
[关键词]斜井；有杆泵；配套工具；研制
中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0022-01
在斜井中有杆泵在倾斜状态下工作，杆柱除受轴向载荷外，还受垂直于井筒轴线方向的横向载荷作用。抽油杆与油管接触，造成了抽油杆与油管的摩擦磨损。为改善抽油杆在斜井中与油管间接触发生摩擦磨损状况，国内外同用的解决办法就是在抽油杆柱上安装防磨扶正器。
一、抽油杆扶正器
尼龙扶正器因自身材料易于磨损，又处于滑动摩擦磨损状态，无法解决斜井的偏磨问题。为此，我们调研了国内外应用扶正器的情况，在设计新型扶正器时，我们遵循以下几个设计原则：
第一、降低摩擦系数。以便降低抽油杆柱的轴向压力和悬点载荷；
第二、能够承受一定的横向载荷。
第三、具有较好的扶正效果，从而防止抽油杆柱弯曲后杆管发生摩擦磨损；
第四、抗腐蚀耐磨损性好。防止自身因腐蚀、磨损过快而失效。
通过方案论证，我们认为滚轮式扶正器比较适合上述设计原则。我们选择六个滚动体组成六轮扶正器（见结构图2）：
1、以滚动摩擦代替滑动摩擦，大大降低摩擦系数。因为相同材料间的滚动摩擦系数比滑动摩擦系数小一个数量级。
2、滚动体数量设计为6个。为了保证扶正器在井内扶正效果，滚动体的数量是一个非常重要的因素。六轮扶正器滚轮两两之间的夹角为30°，当受任意方向的横向载荷（或径向载荷）后，最少有三个轮承受，增大了滚轮与油管接触的总面积，从而使作用在每个轮上的力大大降低，提高了整个扶正器与油管的使用寿命。而且也提高了扶正器整体承受横向载荷的能力，使扶正器变形小，扶正效果好，工作可靠性高。
3、滚轮的形状设计成锥形。以前应用的滚轮扶正器滚轮两侧面均为平面，与本体轮槽侧面接触面积较大，当受一定横向载荷时，摩擦阻力大。又由于滚轮与轮槽之间间隙较小，一旦泥砂进入间隙内，很容易造成滚轮卡死不转，形成滑动摩擦，加速油管磨损。基于上述原因，我们将滚轮两侧面设计成锥形（见滚轮示意图），以减小轮子受横向载荷时两侧面的摩擦阻力。这种形状的滚轮在工作时具有自排泥砂功能，保证了滚轮正常转动，防止事故的发生。
4、滚轮材料具有防腐性能。轮子的材料首先要耐磨损，其次是抗腐蚀性能要强。我们选择特殊的防腐材料制作滚轮，抗腐蝕耐磨损，增强扶正器在高含水油井的使用效果。
扶正器结构组成及工作原理
新型扶正器结构见结构图1，它是由本体1，滚轮2、销轴3组成，先将滚轮2放入本体的轮槽内，再插入销轴3，然后将销轴3焊接在本体1上，组成一套完整的扶正器。
它的工作原理是由抽油杆将扶正器连接起来，带着抽油泵柱塞下到油管内预定位置，当抽油杆工作时，带动扶正器上下往复运动，并沿油管内壁滚动，同时滚轮绕销轴转动，用来支撑抽油杆与油管不发生摩擦，减少杆、管的磨损，起到防偏磨作用。
二、抽油杆防脱器
为了释放抽油杆旋转扭矩，我们研制了抽油杆防脱器。它采用万向节结构，不仅可以消除各种力的变化引起的倒扣扭矩，配合油管旋转器使用，更可以使整个杆柱随油管一起转动，减少抽油杆扶正器的单侧磨损，可很好的延长扶正器寿命。
三、柱塞旋转工具
为了在斜井泵能够在井下长期顺利工作，应避免柱塞与泵筒长期磨一个面，就必须使柱塞在工作中旋转，使柱塞均匀磨损。要想使柱塞旋转就必须研制一种旋转工具来帮助柱塞旋转，为此，我们根据上述设想，设计了柱塞旋转工具。详细原理见结构图。该工具结构是利用轨道换向原理，抽油泵工作时，在抽油杆作用力的制动下，靠轨道强制拨动轨道销钉带动下部柱塞按顺时针方向旋转。万一柱塞旋转不太灵活，则相对抽油杆柱来说是处于紧扣状态，使抽油杆承受的反向扭矩作用在柱塞上，迫使它旋转，同时还防止了杆柱脱扣。这种工具设计了8个轨道槽，每45度角一个，也就是说，在上、下四个冲程中，柱塞可旋转一周，这样可使柱塞的寿命延长。
四、油管旋转器
加装扶正器和防脱器后，减轻了抽油杆对油管的磨损，但每天近万次往复运动，经过几个月的生产后，油管会有窄面积的磨损严重区。因此我们引进了油管旋转器。它可方便安装于井口，通过压杆联接，将光杆的往复运动传递给主体，再通过蜗轮蜗杆传动，带动油管以一个极为缓慢的速度转动。从而改变油管的磨损部位，提高油管的使用寿命。因泵筒也随之转动，可同时减少泵的偏磨。油管旋转器与上述几种工具配合使用可显著减轻油管、抽油杆的偏磨，延长其使用寿命。
五、结束语
（1）斜井抽油泵设计合理，结构独特，进排油凡尔导向性能好，用于斜井性能优良，泵效提高显著，增油明显。
（2）该泵外观及施工工艺都与普通泵相同，作业施工方便。
参考文献
[1] 赵吉成斜井有杆泵举升工艺研究[J].内蒙古石油化工.2010-10-15.
[2] 曾妮；韩宁；范津燕；王鹏.斜井抽油系统节点分析及优化设计软件的研制及应用[J].中国石油和化工.2007-12-20.