抽油杆详解(普通抽油杆、空心抽油杆、玻璃钢抽油杆、超高强度抽油杆、加重杆)
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空心抽油杆空心抽油杆主要用途有:空心抽油杆是为了有效开采“高凝、高粘、高含蜡”原油而生产的特种抽油杆。
除了通过空心抽油杆的中心孔道向井下注入热载体(热油、热水、蒸汽)、化学药剂或下入加热电缆进行降粘融蜡,提高原油流动性;也可用于冲砂、解盐、小井眼采油和分层采油;同时可利用它的刚度大,承受扭矩大的特点用于驱动井下螺杆泵。
空心抽油杆可配套用于:⑴空心抽油杆注入热载体采油装置⑵空心抽油杆电加热装置⑶空心抽油杆过泵电加热装置⑷二级三段分层注水装置⑴空心抽油杆注入热载体采油装置:空心抽油杆注入热载体采油装置时为了有效开采高凝、高粘、高含蜡原油而研制的专用装置。
该装置有以下主要特点:a、不干扰、不污染油层,热效果好。
b、在不停井条件下可根据需要随时进行洗井作业,不需要回抽洗井液。
c、工艺简单,使用方便,节约效果明显。
d、可增加柱塞有效行程,提高泵效,延长检泵周期。
e、适用范围广,既可以注入热载体,又可以注入化学降粘剂,同时还可以进行井下测试等。
f、注入量大,具有高效携砂的性能。
⑵空心抽油杆电加热装置:装置用途:随着稠油、高凝油井开采比例的逐渐增大,我公司针对稠油、高凝油开采过程中诸多难题(如;原油举升困难、抽油杆负载过重、抽油机载荷加大、抽油杆下行困难、原油进泵困难等),成功研制了空心抽油杆电加热装置,能有效地解决高凝、高粘油开采过程中遇到的各种技术难题。
装置特点a、施工简单:对空心抽油杆正常作业后,将电缆用电缆绞车下入空心抽油杆内孔,并接好回路电缆,预热后即可开井,可做到当天作业,当天开抽。
b、地面设置简单,使用方便,易于管理:与普通抽油杆井相比,地面设备只增加了一台专用供电装置,结构比较简单。
c、加热温度均匀,热效率高,可实现温度自动控制:由于直接加热抽油杆杆体,所以热损失小,且能实现抽油杆全程加热。
d、由于原油加热后粘度降低,所以抽油杆下行阻力减小,可增加柱塞的有效行程,提高泵效,延长检泵周期。
e、结构安全可靠,可重复作业性好:检泵时,只需用电缆绞车将电缆提出,再将抽油杆全部提出,电缆和抽油杆都可重复利用。
精心整理玻璃钢抽油杆全称是玻璃纤维增强塑料抽油杆,是由树脂和玻璃纤维按一定比例,通过专门的拉挤和固化工艺制作而成的】摘 要:本文主要介绍了玻璃钢抽油杆的特性及在文留油田的使用效果。
关键词:玻璃钢;强度;泵效;腐蚀1 玻璃钢杆简介玻璃钢抽油杆全称是玻璃纤维增强塑料抽油杆,是由树脂和玻璃纤维按一定比例,通过专门的拉挤和固化工艺制作而成的;它是由玻璃钢杆体和两端带螺纹的钢接头用高粘度环氧树脂粘合剂粘接而成,该钢接头符合API 标准规定的抽油杆接头尺寸、材料和结构。
玻璃钢抽油杆是在70年代中后期玻璃钢工业发达的美国首先开始研究的,1978年飞波公司最终市场。
1992成功。
46口 2 2.1 2.1.1),较 2.1.22.1.3是电的 2.1.4强度高:玻璃钢杆的抗拉强度为810MPa ,达到了D 级钢杆的抗拉强度,短期最大应力可达300MPa ,最大载荷可达15t 。
2.1.5防蜡效果好:玻璃钢杆最外层是树脂,表面光滑,具有亲水憎油的特点,可以减少热洗次数,从而降低采油成本。
2.2 缺点2.2.1抗压性能差:玻璃钢杆不能承受压应力,在压应力作用下,玻璃纤维和热固树脂间粘合键就会变弱,如果压应力过大超过玻璃钢抽油杆的承受载荷后,玻璃纤维就会断裂,造成杆体破损,导致玻璃钢杆断裂,这样会造成作业成本升高。
2.2.22.2.3硬度低:玻璃钢杆主要是由玻璃纤维和树脂组成的,二树脂的硬度比钢的硬度低,在玻璃钢杆与钢体接触时,首先会将树脂磨掉,然后杆体中的玻璃纤维断裂而使玻璃钢杆失效。
3 玻璃钢杆抽油技术的选井原则12345效。
67844.14.24.34.45 玻璃钢杆的配套技术玻璃钢杆具有重量轻、抗腐蚀性强、弹性好等优点,但若配套技术不合理,其优越性就得不到充分发挥,所以要求必须搞好玻璃钢杆的配套技术,目前主要配套技术有:混合杆柱OSP优化设计软件技术、混合杆柱诊断软件技术以及玻璃钢杆专用提筒、井口保护装置、玻璃钢杆打捞器等专用工具。
抽油杆质量培训质量检验科延安嘉盛石油机械有限责任公司抽油杆质量的控制基础知识编制:2007年11月27日1抽油杆质量培训质量检验科2006年我国石油的产量达到了1.845亿吨但其中的20%是靠三抽井产出的(抽油机、抽油泵、抽油杆),这就和我们所从事工作紧密的联系起来了。
一、抽油杆是杆泵井的关键部件之一为什么说抽油杆是杆泵井的关键部件,主要是它用在“三抽”(抽油机、抽油杆、抽油泵)井和地面驱动(抽油杆上连抽油机,下连抽油泵)抽油机通过抽油杆带动抽油泵的柱塞上下往复,从而将原油抽到地面上来。
不论抽油泵的种类有何变化(抽油泵有往复泵、柱塞泵、活塞泵、防沙泵等等)都少不了抽油杆。
抽油杆的产品质量对原油生产的影响如果没有抽油杆我国70%的原油生产不出来。
因为抽油杆在服役过程中要承受周期变化的拉伸载荷作用有些油进中含有水CO、HS和盐等腐蚀介质因此抽油杆的主要失效形22式是疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂,而抽油杆本身的内在质量决定了疲劳期的长短就像我们人一样为什么有些人能活到70-80岁而有些人却寿命很短,这是因为身体素质不一样。
身体素质直接表现在一个人的免疫系统,在同样的气候环境下吃喝同样的食物,穿着一样服装,结果都不一样有人很健康有人会生病或死亡。
当一个人欣赏自己的作品时往往觉的很好很满意当他走到外面看到外面的世界缤纷多彩才能知道原来世界上有比他更好的东西这说明什么,孔圣人曾说过三人行必有我师,到我们的隔壁三利公司去看看他们不在做抽油杆,去看人家锻出的杆头,人家热处理出来的杆体是啥样。
大家 2抽油杆质量培训质量检验科都知道坐井观天的故事,如果说过去跳出进眼前是黑的那么现在就有同行在眼前参观也是学习也是提高从中找出自己的差距。
抽油杆生产已有100多年的历史,最早的抽油杆是木制的美国的内瑞斯公司(Norris)1892年首先生产了金属抽油杆;1928年首先对抽油杆进行整体热处理;1950年首先生产了带卸槽的外螺纹接头;1959年首先生产了滚压外螺纹;1969年首先生产了挤压螺纹的接箍.我国的抽油杆生产也有四、五十年的历史。
抽油杆规格
级抽油杆使用20CrMoA材料制造,是用于无腐蚀或轻度腐蚀的中深油井使用。
级超高强度抽油杆使用超高强度抽油杆专用的优质合金结构钢生产,特别适用于深井、大泵、稠油等重负荷油田井使用。
级和H级高分子复合喷涂防腐抽油杆是在各该级钢制抽油杆基体上,经过喷丸、高分子喷涂、加热固化等工艺,在杆体表面牢固地附着一层厚的耐高温和耐各种介质腐蚀的高分子防腐涂层, 该涂层在抽油杆达到屈服极限时不会损伤,特别适合于各种腐蚀性油井和结垢油井使用。
根据用户需求,可生产符合标准的K级、C级抽油杆。
级足尺接箍和小井眼接箍用于各种规格相同的抽油杆之间的连接,采用优质结构钢或合金结构钢制造,其抗拉强度 &≥655Mpa, 合同无特别说明情况下供给带扳手的足尺接箍。
级异径接箍规格有1″×7/8″;7/8″×3/4″;3/4″×5/8″其外形尺寸分别与1″、7/8″、3/4″规格的接箍尺寸相同,用于不同规格抽油杆之间的连接。
6、T 级高分子喷涂防腐接箍,供高分子喷涂防腐抽油杆配套使用。
各级抽油杆机械性能:
接箍规格:。
抽油杆培训资料
内训专用
抽油杆的现状及发展
C 级抽油杆抽油杆的基本分类
普通抽油杆特种抽油杆
KD
级
抽
油
杆
EL
级
抽
油
杆超
高
强
度
抽
油
杆
空
心
抽
油
杆
玻
璃
钢
抽
油
杆
其它
D 级抽油杆
加
重
杆HS
级
抽
油
杆
断裂失
效
类
型脱扣
钢材的质量内在因素外在因素
制
造
的
质
量
运
输
保
管
损
伤
施
工
损
伤
腐
蚀
介
质
载
荷
影
响
井
况
偏
磨抽油杆失效影响因素
抽油杆现状及发展
有杆泵采油
问题:断、脱
抽油杆
载荷:1、抽油杆柱自身的重量。
2、油管内活塞以上杆管之间环空液柱的重量。
3、杆柱、液柱的惯性力
4、摩擦力、杆柱弹性变形引起的振动5 、冲击载荷、回压、沉没压力等
作用:它将抽油机的运动和能量传递给井下抽油泵。
要求:1、杆身直、螺纹清洁光滑、螺纹与杆体同心
2、耐疲劳、耐磨、强度高
普通抽油杆结构
普通抽油杆的杆体为实心圆形断面的钢杆,两端为镦粗的杆头。
卸荷槽圆弧过渡区
扳手方颈
推承面台肩
外螺纹接头凸缘
杆头结构:
外螺纹接头用来与接箍相连接。
卸荷槽用来减轻由
于螺纹和截面变化引起的应力集中,提高抽油杆的疲劳强度。
推承面台肩在接箍与抽油杆连接时,使得接箍端面与推承面台肩的端面间产生足够大的应力,从而有效防止抽油杆在使用过程中脱扣及井液对螺纹的腐蚀。
扳手方颈用来装卸抽油杆时搭扳手用。
凸缘是作业时用来吊装抽油杆。
圆弧过渡区是避免构件截面和刚度的急剧变化,减小应力集中。
卸荷槽圆弧过渡区
扳手方颈
推承面台肩
外螺纹接头凸缘
抽油杆的规格:
抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25、29mm,长度一般为8m或7.62m。
为了调节抽油杆柱的长度,还有长度分别为0.41、0.61、0.91、1.22、1.83、2.44、3.05、3.66m的短抽油杆。
等级材料抗拉强度
σ
b
MPa
屈服点
σ
s
MPa
伸长率
δ%
200mm
收缩率
ψ%
冲击韧性J
K 镍钼合
金钢
588-794≥372≥13≥60≥115.8
C 碳钢或
锰钢
620-794≥412≥13≥50≥81.3
D 碳钢或
合金钢
794-965≥620≥10≥50≥60.8
抽油杆的材料及机械性能
普通抽油杆分为C、D和K三个等级,C
级抽油杆用于轻、中负荷的油井,D级抽油杆用于中、重负荷的油井,K级抽油杆用于轻、中负荷并有腐蚀性的油井。
抽油杆—抗拉强度
级别抗拉强度
Mpa
抽油杆使用条件建议钢种
C617.4-743.8轻载荷或中载荷有轻微盐
水腐蚀的油井碳钢或低合
金钢
D793.8-970.2重载荷有轻微盐水腐蚀的
油井碳钢或铬钼
钢
K588-793.8中载荷、有腐蚀介质的油
井镍钼钢
接箍:是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。
按其结构特征可分为:普通接箍、异径接箍和特种接箍。
普通接箍:连接等直径的抽油杆
异径接箍:用于连接不同直径的抽油杆
特种接箍:主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍,用于斜井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力,减少对油管的磨损。
扶正器
加重杆
加重杆是用来减轻或避免下部抽油杆柱受压应力作用发生弯曲,从而改善抽油杆柱的工作状况,提高抽油杆柱的工作寿命和泵效。
加重杆规格
mm 单位长度重力
KN/m
适用的最小油管尺寸
Mm(in)
适用的抽油杆吊卡
mm
350.073048.3(1½)22 380.087660.3(2)25 510.156188.9(3)29
加重杆规格尺寸
抽油杆符号
CYG 25/1500 C(B)
材料强度代号C—40、45号钢正火处理B—20号铬钼钢调质处理
短抽油杆长度mm
抽油杆直径mm
抽油杆代号
抽油杆—不适应性
(1)适应不了深井采油,大泵强采所需---井液
(2)适应不了斜井开采的需要---接箍与油管的摩擦(3)适应不了高粘油井开采所需---抽油杆断裂
(4)适应不了高腐蚀性油井开采所需---水、硫化氢、二氧化碳和氯化物
(5)适应不了严重结蜡油井的开采所需
1、超高强度抽油杆
超高强度抽油杆的许用工作应力
型号
许用应力MPa
σ
min
σ
max
ELⅠ0-260279.4
ELⅡ0-260344.96
970-345345.38+0.3766σ
min HS0-345345.38+0.3766σ
min 1)超高强度抽油杆的许用工作应力
2)疲劳性能
在载荷比R=0.1,频率20Hz下,以106循环周次为基数,测得EL级超高强度抽油杆的疲劳强度。
EL级抽油杆的疲劳强度
疲劳应力MPa
型号
ELⅠ441.0
ELⅡ548.8
超高强度抽油杆的现场试验
对ELⅡ型超高强度抽油杆进行现场试验,采用API第86号杆柱。
结果使杆柱总重量减轻了15%,光杆峰值载荷减小了9%,减速箱平均功率减少了6%,抽油杆704天未断脱。
70年代初期,美国和加拿大使用的ELⅠ型和ELⅡ型超高强度抽油杆,已超过60.96万米,失效一直很少。
2、玻璃钢抽油杆
与金属材料相比,玻璃钢制品具有重量轻、抗腐蚀、疲劳性能好等独特优点,近十几年的开发研究,已成功地用玻璃钢材料试制成抽油杆,现场使用证明,玻璃钢抽油杆有很大发展潜力。
玻璃钢抽油杆的结构
玻璃钢抽油杆是由玻璃钢杆体和两端带外螺纹的钢接头组合而成。
钢接头内腔由数级锥面组成,利用特殊的粘接工艺,使环氧树脂粘接剂牢固地粘在玻璃钢杆体上,形成相应的锥面,服役时靠钢接头内腔与环氧树脂粘接剂的多级锥面承受工作应力。
12345
l一外螺纹;2一台肩;3一扳手方颈;4一空腔部分;5一护套
玻璃钢抽油杆类型:
按杆身直径、最高工作温度和端部接头的级别划分。
7/8—93℃—A
其中:7/8—杆身直径;
93 ℃—最高工作温度;
A—端部接头强度级别(抗拉强度);
A级为620~793Mpa
B级为793 ~965Mpa
玻璃钢抽油杆性能特点:
(1)玻璃钢抽油杆的重量轻
玻璃钢抽油杆杆体密度为2.02~2.05×103kg/m3,加上金属接头其单位长度的重量约为普通钢杆的1/3。
(2)玻璃钢杆的弹性好
国产D级抽油杆材料的弹性模量为20.86×104MPa,而玻璃钢杆材料的弹性模量为4.96×104MPa,仅为D级杆弹性模量的1/4,因此玻璃钢抽油杆具有更好的弹性。
(3)耐腐蚀、减少抽油杆的断脱事故
玻璃钢抽油杆抗腐蚀性能好,杆头采用K级抽油杆用钢,耐腐蚀,因此,玻璃钢抽油杆特别适用于在酸性油井(含硫化氢、二氧化碳等)中使用。
(4)玻璃钢抽油杆不能承受轴向压缩载荷
由于玻璃钢杆不能承受轴向压缩载荷,因此一般与钢杆组成混合杆柱使用,而且在保证玻璃钢杆不受压力的情况下,尽量加大玻璃钢杆在混合杆柱中的比例。
玻璃钢抽油杆缺点:
(1)价格贵。
(2)使用温度不能超过限定温度。
(3)报废杆不能熔化回收利用。
抽油杆、抽油泵
3、空心抽油杆
特点1)空心抽油杆除可做普通抽油杆传递动力外,还可以通过其内孔加入各种稀释剂、轻油、破乳剂、防腐剂、热油等降低原油的粘度、清除油井结蜡,有助于改善井筒中原油的流动性质。
2)空心抽油杆可以和无管泵配合使用,使原油从空心抽油杆的内孔流出,这样,空心抽油杆既起抽油杆的作用,又起油管的作用。
3)空心抽油杆的流道小,流速快,不易沉积砂粒,适用于含砂油井。
4)由于空心抽油杆抗扭能力比普通抽油杆大,适用于驱动井下螺杆抽油泵。
5)便于向井中安装各种控制器。
空心抽油杆存在的问题:
1)空心抽油杆既当抽油杆,又当油管时,必须与相应的深井泵相匹配,才能得到合理使用。
2)在制造过程中必须解决杆体与杆头的连接质量和同心度问题。
抽油杆、抽油泵。