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1、第2章抽油桿有桿抽油系統(tǒng)ChinaUniversityofPetroleum第2章抽油桿抽油桿是抽油設備的重要部件，它將抽油機的運動和能量傳遞給井下抽油泵。抽油桿的疲勞強度和使用壽命決定和影響了整套抽油設備的最大下泵深度和排量。在抽油過程中，抽油桿柱承受的是不對稱循環(huán)載荷的作用，其工作介質(zhì)為原油、地層水和天然氣。抽油桿主要失效形式為疲勞斷裂或腐蝕疲勞斷裂。抽油桿的斷脫事故會嚴重影響原油的生產(chǎn)，增加修井作業(yè)費用，提高了原油的成本。為了提高抽油桿工作的可靠性和使用壽命，國內(nèi)外在抽油桿的材料、制造、使用、管理及維護等方面開展了大
2、量的研究工作，取得了可喜的成果。第2章抽油桿2.1抽油桿結構及制造工藝2.2特種抽油桿2.3抽油桿失效分析2.4抽油桿柱附屬器具2.1抽油桿結構及制造工藝一、抽油桿結構多根抽油桿通過接箍連成抽油桿柱，上面通過光桿與抽油機相連，下接抽油泵的柱塞，其作用是將地面抽油機的懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵，從而帶動泵作抽汲運動。普通抽油桿的桿體為實心圓形斷面的鋼桿，兩端為鐓粗的桿頭。普通抽油桿的結構示意圖2.1抽油桿結構及制造工藝2.1抽油桿結構及制造工藝外螺紋接頭用來與接箍相連接，卸荷槽用來減輕由于螺紋和截面變化引起的應力集中，提
3、高抽油桿的疲勞強度。推承面臺肩在接箍與抽油桿連接時，使得接箍端面與推承面臺肩的端面間產(chǎn)生足夠大的應力，從而有效防止抽油桿在使用過程中脫扣及井液對螺紋的腐蝕。扳手方頸用來裝卸抽油桿時卡抽油桿鉗用。凸緣是作業(yè)時用來抽油桿的吊裝。圓弧過渡區(qū)是避免構件截面和剛度的急劇變化，減小應力集中。1-外螺紋接頭；2-卸荷槽；3-推承面臺肩；4-扳手方徑；5-凸緣；6-圓弧過渡區(qū)2.1抽油桿結構及制造工藝抽油桿的桿體直徑分別為13、16、19、22、25、29mm，長度一般為8m或7.62m。為了調(diào)節(jié)抽油桿柱的長度，還有長度各為0.41、0.
4、61、0.91、1.22、1.83、2.44、3.05、3.66m的短抽油桿。抽油桿結構尺寸2.1抽油桿結構及制造工藝抽油桿的主要尺寸（mm）2.1抽油桿結構及制造工藝普通抽油桿分為C級、D級和K級三個等級。C級抽油桿用于輕、中負荷的油井；D級桿用于中、重負荷的油井；K級桿用于輕、中負荷并有腐蝕性的油井。2.1抽油桿結構及制造工藝接箍是抽油桿組合時的連接零件，按其結構特征可分為：普通接箍、異徑接箍和特種接箍。1.普通接箍用于連接等直徑的抽油桿。其中Ⅰ型帶扳手平面；Ⅱ型不帶扳手平面，又稱小井眼接箍。2.異徑接箍用于連接不同直
5、徑的抽油桿。同普通接箍一樣，異徑接箍也分為Ⅰ型和Ⅱ型。3.特種接箍特種接箍主要有滾輪式接箍和滾珠式接箍，又稱滾輪式扶正器和滾珠式扶正器，用于斜井或普通油井中降低抽油桿柱與油管之間的摩擦力，減少對油管的磨損。二、接箍2.1抽油桿結構及制造工藝2.1抽油桿結構及制造工藝4.接箍的材料及性能要求:一般都選用中碳結構鋼，國內(nèi)大都選用45鋼。滿足強度要求和連接要求。具有一定的耐磨性。對于特種接箍還應具有扶正與減磨作用。2.1抽油桿結構及制造工藝三、抽油桿制造工藝抽油桿工作時承受變動載荷，并處在不同的腐蝕介質(zhì)中，工作條件惡劣。因次，要
6、求抽油桿柱要有足夠的疲勞強度和抗腐蝕能力，同時，還要求有足夠的螺紋連接強度。抽油桿制造工藝是保證抽油桿成品質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。抽油桿的結構特點：1.細長桿抽油桿是一種長徑比很大的細長桿，剛度低、柔性大，易彎曲，制造過程中易變形。2.1抽油桿結構及制造工藝2.變截面為了保證抽油桿柱的連接強度及抽油桿螺紋和卸荷槽部位的強度，要求抽油桿端部的截面積要比桿體截面積大很多，即推承面臺肩外圓處的截面積與桿體截面積的比值為4左右。3.端部形狀復雜、要求特殊為了便于作業(yè)時抽油桿的連接、懸緊、吊裝，抽油桿端部要求帶有外螺紋接頭、扳手方徑和凸緣。
7、因次抽油桿端部是一個變截面的階梯回轉(zhuǎn)體、正方體與圓弧回轉(zhuǎn)體相互銜接的復雜形狀。2.1抽油桿結構及制造工藝抽油桿的工作環(huán)境及其結構對抽油桿的制造工藝提出了很高的要求。另外，不同等級的抽油桿除了材料不同外，其工藝方法及工藝流程也有所不同。抽油桿制造的典型工藝流程如圖所示。抽油桿典型工藝流程2.1抽油桿結構及制造工藝抽油桿典型工藝流程中各工序的主要內(nèi)容如下：（1）材料檢驗檢查原材料化學成分、機械性能、尺寸精度。（2）冷校直對驗收合格但直線度不符合標準要求且在允許冷校直范圍內(nèi)的桿料進行校直。（3）定長將校直后的桿料根據(jù)鍛造比確定毛
8、坯長度。2.1抽油桿結構及制造工藝（4）鍛造桿頭將桿料的一端放入加熱爐加熱至鍛造始鍛溫度。將被加熱的桿頭鐓粗并鍛造成形，監(jiān)控終鍛溫度。將桿料的另一端加熱至鍛造始鍛溫度。將被加熱的另一端桿頭鐓粗并鍛造成形，監(jiān)控終鍛溫度。2.1抽油桿結構及制造工藝（5）熱處理使整個抽油桿通過加熱爐加熱，整體正火、正火+回火
