抽油杆、管设计

1、抽油杆、油管设计抽油杆、油管设计工艺研究所工艺研究所v第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计v第三部分第三部分 油管设计油管设计v第一部分第一部分 原油开采方法简介原油开采方法简介 第一部分第一部分 原油开采方法简介原油开采方法简介 开采原油的方法：开采原油的方法： 一、一、自喷采油法自喷采油法利用地层本身的能量举升原油；利用地层本身的能量举升原油； 二、二、人工举升采油法人工举升采油法人为地用机械设备给井内补充能量，将原油人为地用机械设备给井内补充能量，将原油举升到地面举升到地面（1）利用抽油杆柱传递能量（有杆泵）：（往复式）抽）利用抽油杆柱传递能量（有杆泵）：（往复式）抽油泵、杆柱驱动单螺

2、杆泵；油泵、杆柱驱动单螺杆泵；泵法抽油泵法抽油（2）利用电缆传递能量：电动潜油离心泵、电动潜油螺）利用电缆传递能量：电动潜油离心泵、电动潜油螺杆泵杆泵（3）利用液体传递能量：水力活塞泵、射流泵、涡轮泵）利用液体传递能量：水力活塞泵、射流泵、涡轮泵气举法气举法 柱塞气举柱塞气举 其它其它 捞油等捞油等人工举升采油法人工举升采油法第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计v抽油杆用途、结构抽油杆用途、结构v抽油杆分类抽油杆分类v抽油杆柱设计抽油杆柱设计v抽油杆失效分析抽油杆失效分析第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计 用途：用途：将抽油机驴头悬点的往复运动传递给井下抽油泵将抽油机驴头悬点的往复运动传

3、递给井下抽油泵 （有杆泵重要部件、将地面动力传递给井下抽油泵的纽带）（有杆泵重要部件、将地面动力传递给井下抽油泵的纽带） （具体到抽油机井，单根抽油杆通过接箍连接成杆柱，上经光（具体到抽油机井，单根抽油杆通过接箍连接成杆柱，上经光杆与抽油机相连，下接抽油泵柱塞）杆与抽油机相连，下接抽油泵柱塞）v 抽油杆用途、结构抽油杆用途、结构结构：结构：杆体、杆头杆体、杆头 杆头由杆头由6部分组成：部分组成： 外螺纹结头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈、凸外螺纹结头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈、凸 缘、圆弧过渡区。缘、圆弧过渡区。第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计1、按直径分：、按直径分：13、16、1

4、9、22、25、29mm； 长度长度8m、7.62m。v 抽油杆分类抽油杆分类等级等级 材料材料 抗拉强度抗拉强度(MPa) 使用范围使用范围 K镍钼合金钢镍钼合金钢 588-794 轻、中负荷，腐蚀轻、中负荷，腐蚀 C碳钢或锰钢碳钢或锰钢 620-794轻、中负荷轻、中负荷 D碳钢或合金钢碳钢或合金钢 794-965 中、重负荷中、重负荷 2、按材质或强度分（普通杆）：、按材质或强度分（普通杆）：第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计3、按用途分：、按用途分：光杆（光杆（25、28、32、38mm）、抽油杆、）、抽油杆、 加重杆（加重杆（35、38、51mm）、拉杆（）、拉杆（19、22mm

5、） v 抽油杆分类抽油杆分类1）超高强度抽油杆（）超高强度抽油杆（H级）：级）：抗拉强度抗拉强度=1035-1347MPa，适用于深，适用于深井、稠油井等。井、稠油井等。 4、特种抽油杆、特种抽油杆:2）玻璃钢抽油杆：）玻璃钢抽油杆：本体重量轻、耐腐蚀，节能效果明显；价格高、本体重量轻、耐腐蚀，节能效果明显；价格高、不能承受轴向压缩载荷、不能熔化回收利用。不能承受轴向压缩载荷、不能熔化回收利用。3）空心抽油杆（）空心抽油杆（22/55/28/32/36/40mm）：）：用于电加热热采、用于电加热热采、 空心空心杆短路热洗。杆短路热洗。4）防腐抽油杆）防腐抽油杆5）连续抽油杆）连续抽油杆6）柔性

6、（钢丝绳）抽油杆）柔性（钢丝绳）抽油杆第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计1、设计原则：、设计原则：等强度设计原则等强度设计原则 考虑因素：（考虑因素：（1）杆柱各部位均满足给定的强度条件，杆柱安全可靠；）杆柱各部位均满足给定的强度条件，杆柱安全可靠； （2）杆柱重量尽量轻；）杆柱重量尽量轻； （3）杆柱弹性伸长造成的冲程损失较小；）杆柱弹性伸长造成的冲程损失较小； （4）成本低。）成本低。v 抽油杆柱设计抽油杆柱设计2、杆柱设计应考虑的具体参数、杆柱设计应考虑的具体参数 抽油杆类型选择、抽油泵泵径、抽油泵下入深度、原油物性、井斜、抽油杆类型选择、抽油泵泵径、抽油泵下入深度、原油物性、井斜、

7、机型及其参数等。机型及其参数等。3、常见杆柱组合：、常见杆柱组合：（1）25+22+19+加重杆：适用于加重杆：适用于5 1/2寸套管井寸套管井（2）25+22+19：适用于：适用于5 1/2寸套管悬挂寸套管悬挂4寸套井寸套井（3）22+19：适用于全井：适用于全井4寸套井寸套井（4）25+22：适用于稠油井、一般深度井、：适用于稠油井、一般深度井、70mm泵，从而提高杆柱的安泵，从而提高杆柱的安全性。全性。以以H级杆柱为例级杆柱为例32mm泵下深泵下深2200m、38mm泵下深泵下深2000m、44mm泵下深泵下深1800m等。等。第二部分第二部分 抽油杆设计抽油杆设计抽油杆断裂部位：抽油杆

8、断裂部位：抽油杆接箍（母扣）、抽油杆公扣及根部、卸荷槽、抽油杆接箍（母扣）、抽油杆公扣及根部、卸荷槽、 扳手方颈、圆弧过渡区、抽油杆本体。扳手方颈、圆弧过渡区、抽油杆本体。v 抽油杆失效分析抽油杆失效分析抽油杆断裂失效分析抽油杆断裂失效分析（1）杆头加工存在薄弱环节：如卸荷槽）杆头加工存在薄弱环节：如卸荷槽（2）设计不合理，存在不满足强度要求的部位）设计不合理，存在不满足强度要求的部位（3）疲劳失效）疲劳失效（4）井筒偏磨）井筒偏磨（5）井筒腐蚀）井筒腐蚀 （6）其它：活塞卡、管线堵塞等）其它：活塞卡、管线堵塞等抽油杆脱扣失效分析抽油杆脱扣失效分析（1）冲次偏高）冲次偏高（2）油稠）油稠（3）

9、腐蚀）腐蚀（4）小泵拉杆与活塞连接部位）小泵拉杆与活塞连接部位（5）作业质量（扭矩不达标、偏扣）作业质量（扭矩不达标、偏扣）（6）丝扣质量、异物卡等）丝扣质量、异物卡等失效类型：失效类型：抽油杆断裂、抽油杆脱扣抽油杆断裂、抽油杆脱扣 ，主要失效形式是疲劳断裂，主要失效形式是疲劳断裂第三部分第三部分 油管设计油管设计v分类：分类： 2、按直径：、按直径：60.3、73、89mm；3、按丝扣：平式扣、加大扣。、按丝扣：平式扣、加大扣。1、按强度：、按强度：J55、N80；第三部分第三部分 油管设计油管设计v常见组合：常见组合： 1、73加大加大+73平式平式+泵泵+平式；平式；2、89加大（平式）加大（平式）+73加大（平式）加大（平式）+泵泵+73平式；平式；3、73平式平式+泵泵+73平式平式+导