淺談空心抽油桿的原理及其應(yīng)用

馬曉曦

【摘要】空心抽油桿是伴隨著稠油電加熱技術(shù)和化學(xué)藥劑下井降粘技術(shù)而開發(fā)的產(chǎn)品。利用空心抽油桿的中空特性，將降粘化學(xué)藥劑注入井下，或?qū)㈡z裝電加熱器下到井筒，通過渦流效應(yīng)和集膚效應(yīng)加熱井筒中原油，防止油管內(nèi)結(jié)蠟，增加其流動性。因此，空心抽油桿是開采高粘度、高凝固點(diǎn)、高含蠟原油的一種重要工具。

【關(guān)鍵詞】空心抽油桿

1 結(jié)構(gòu)原理

空心抽油桿由桿頭、桿體組成（如圖1所示），利用特種焊接技術(shù)焊接而成。

2 技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)

（1）空心抽油桿及空心光桿機(jī)械性能指標(biāo)：D級；屈服點(diǎn)σS≥620Mpa；抗拉強(qiáng)度σb 793～965 Mpa；伸長率δ≥10%；斷面收縮率ψ≥48%；硬度240～280HB。

（2）桿體圓柱度≤0.25mm，桿體全長任意1000mm內(nèi)直線度≤2mm。

（3）桿體任何縱向部位不得有大于0.5mm深、5mm長的裂紋、折疊、溝槽、夾渣等缺陷。

（4）桿體任何橫向部位不得有裂紋，不得有大于0.3mm深、直徑為5mm的凹坑。

（5）桿兩端接頭與桿體的同軸度≤0.3mm。

（6）對兩端焊接桿，其焊口處內(nèi)外堆邊高度≤0.3mm。

（7）螺紋應(yīng)滾、擠壓加工。

（8）成品桿內(nèi)腔必須清洗干凈。

（9）螺紋連接部分及桿體應(yīng)保證密封，水壓試驗(yàn)壓力為20MP， 五分鐘不泄漏。

（10）“O”型密封圈應(yīng)耐油、耐酸堿、耐溫。

（11）空心光桿桿體外表面粗糙度Ra≤6.3；光桿任意長1000 mm內(nèi)直線度≤1.5mm。

3 現(xiàn)場安裝及使用

（1）將變扣接頭CYG22抽油桿外螺紋擰緊在抽油泵柱塞相接連的實(shí)心桿上。

（2）在變扣接頭上安裝一根空心桿。

（3）依次連接空心桿至設(shè)計深度。

（4）將防噴盒安裝在光桿上，并連接在空心桿上。

（5）下入光桿后及時在光桿桿頭上擰緊護(hù)帽，調(diào)整防沖距，確保開抽時上不碰、下不頂。并將一個吊卡卡在光桿桿頭支承面上，并坐穩(wěn)在防噴盒上。

（6）安裝完井口后，進(jìn)行憋壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)泵效。

（7）當(dāng)抽油桿到達(dá)一年使用期限，應(yīng)及時起出予以保養(yǎng)及維護(hù)。

施工注意事項：

（1）下桿時， 桿頭向上，接箍向下。上絲扣時，先用手旋進(jìn)至接箍端面進(jìn)入第二個“O”型圈后，再用910mm（36英寸）管鉗帶緊（扭矩為850?！っ祝?。管鉗必須卡在桿頭和接箍的扳手平面上，嚴(yán)禁卡在桿體上。

（2）當(dāng)空心桿吊起下落時，方能卸下前一根桿桿頭護(hù)帽，如有雜物、毛刺必須清除干凈，嚴(yán)禁從桿內(nèi)孔掉入油泥、水及其它雜物。避免桿內(nèi)孔堵塞，造成重新作業(yè)。

光桿及空心桿短節(jié)下井時也必須按上述施工要求進(jìn)行。

4 使用前注意事項

（1）空心抽油桿兩端接頭與桿體焊縫接口處不得有任何影響強(qiáng)度的缺陷。

（2）空心抽油桿螺紋部位應(yīng)光滑，不能有毛刺、滑痕、裂紋和其它影響強(qiáng)度及旋合性能的缺陷，表面涂潤滑脂。

（3）空心抽油桿表面和內(nèi)腔必須清理干凈，內(nèi)腔不得有鐵屑、鐵丸等異物。

（4）空心抽油桿桿體部分應(yīng)光滑平整，不得有夾雜、裂紋、機(jī)械損傷等局部缺陷。

（5）空心抽油桿表面（配合面除外）涂防護(hù)性涂料。

（6）空心抽油桿桿體一端加有防護(hù)堵頭；另一端加有防護(hù)罩。

（7）空心光桿除注意上述問題外，外表面必須涂上中性防銹油脂，并用塑料布和有機(jī)編織物仔細(xì)包裹。

5 吊裝、運(yùn)輸及儲存

（1）同一種規(guī)格尺寸的空心抽油桿產(chǎn)品以25根為一組捆裝，其層間墊帶有定位槽的木方，每組至少用四道鋼卡夾緊，以防止彎曲。

（2）運(yùn)輸、吊運(yùn)應(yīng)平放、擺放整齊，吊運(yùn)時吊位應(yīng)適當(dāng)，平吊輕放不得碰撞，嚴(yán)防造成各種機(jī)械損傷。

（3）產(chǎn)品保存應(yīng)有支架、平放，不得淋雨、日曬及與腐蝕物同存，切勿隨地亂放。

參考文獻(xiàn)

[1] 王愛民.電熱空心抽油桿越泵加熱裝置在稠油開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油礦場機(jī)械，1997（05）

[2] 王愛民，王志明.電加熱空心抽油桿驅(qū)動螺桿泵裝置[J].石油機(jī)械，1998（03）

[3] 王愛民，于新哉，李文華，郝哲.HLB型空心環(huán)流稠油抽油泵[J].石油機(jī)械，1998（12）

[4] 李蘭寧，王濟(jì)國.電加熱空心桿防漏技術(shù)[J].油氣田地面工程，2011（06）