抽油杆防脱安全接头的设计研究
油井生产中的抽油杆防断脱技术分析对策
油井生产中的抽油杆防断脱技术分析对策摘要：抽油杆断脱是在油井生产中常见的问题之一，严重影响了油井生产的工作效率和企业的经济效益，本文从油井生产中抽油杆断脱的原因入手进行了具体的分析，并提出相应的措施减少抽油杆断脱的管理办法，在提高油井生产效率的同时为企业带来一定的经济利益。
关键词：油井生产；抽油杆；防断工艺近年来，随着油井开采力度的不断加大，人们对油井生产中抽油杆断脱的问题越来越关注，抽油杆断脱严重影响了企业的工作效率，困扰着油井的正常生产，抽油杆断脱的主要原因是油杆老化、斜井偏磨、腐蚀等，下文对抽油杆断脱的原因进行具体的分析。
1.抽油杆断脱的主要原因导致抽油杆断脱的原因是多种多样的，抽油杆的使用寿命受多种因素的影响，由于抽油杆长期处于腐蚀介质的环境下，再加上受到斜井的偏磨导致抽油杆经常发生断脱的现象，成为油井生产中使用稳定性差的设备之一。
1.1疲劳破坏导致抽油杆断脱抽油杆经常出现断脱的现象主要原因是受抽油杆工作环境和工作条件影响的，抽油杆在工作的过程中受多种阻拦的影响，上部的阻力主要是控油杆柱不对称的循环荷载作用，在生产的过程中受多种阻拦而产生的摩擦力影响，同时抽油管柱由于其弹性作用引起震动阻力，也是影响抽油管使用寿命的主要原因。
抽油管所受的阻力会随着深度而逐渐变化，抽油杆柱受着来自不同方向的阻力迫使抽油杆出现弯曲的现象，增大了抽油杆的摩擦力，导致抽油杆的工作条件不利于其长期使用，产生疲劳脱落的问题。
抽油杆脱落除了受工作环境的影响之外，在足够大的交变应力作用下，抽油杆的金属构件外形出现内部缺陷的问题也是导致脱落的原因之一。
抽油杆的金属构件外形发生缺陷是受较大的阻力下产生的裂缝，已经形成的裂缝会随着工作时间而慢慢扩展，达到整个横截面都出现裂缝时，抽油杆就会出现断裂的现象，这也是疲劳现象导致抽油杆断脱的原因，金属构件在长时间的挤压下导致机械零件已经不能正常工作，最后出现突然断裂。
1.2井斜引起的机械磨损目前，油井的工作环境中，斜井的数量较多，斜井本身的工作环境不利于抽油杆的长期使用，会使油管出现弯曲的现象，抽油杆本身之间的压力和重力之间产生了一个水平分力，在水平分力的作用下，油管和抽油杆之间相互碰触摩擦，无论是在上冲程还是下冲程时，都会产生这种摩擦力，上冲程的时候，抽油杆会与油管的内壁出现摩擦力，下冲程的时候，抽油杆会与油管的内壁产生摩擦力，这种摩擦力虽然看起来影响不是十分严重，却对抽油杆的使用寿命危害很大，当含水量升高时，油井杆与油管的摩擦力会加剧，油井杆与油管的摩擦速度与他们之间的润滑状态有关，水与油之间的摩擦力是不同的，水的摩擦力系数远远大于油的摩擦力系数，另外，从经验中我们也可以得出，当抽油杆的中心点在慢慢下移的时候，抽油杆的弯曲程度也会越来越严重。
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术引言在石油生产中，抽油杆是用于输送产油的重要设备，通常由多段组成，通过井下泵杆和地面泵杆之间的连接以及泵杆与泵之间的连接完成传递动力和产油的功能。
在抽油作业中，抽油杆经常发生断脱现象，给生产带来不利影响，甚至对生产设备造成损害。
研究抽油杆断脱机理及其防脱技术对于提高油田生产效率和设备运行稳定性具有重要意义。
一、抽油杆断脱机理1. 抽油杆断脱的定义抽油杆断脱是指在抽油作业中，由于受到外力或内部应力等因素作用，导致抽油杆发生断开或脱离原本连接的状态。
这种现象常常发生在井底泵杆的连接处或泵杆的连接处，也会引起井下泵及地面泵等设备的受损，甚至造成生产中断。
（1）外部应力导致的断脱：外部应力包括地层沉降、地震、井口扭曲等。
当这些外部应力作用于抽油杆时，会导致其受力不均匀，从而加剧疲劳破坏，最终导致抽油杆的断脱。
（2）内部应力导致的断脱：内部应力主要由于井下泵运行时的受力和应力集中引起，这些内部应力会增加抽油杆的疲劳破坏和断裂风险。
（3）粗糙表面和腐蚀导致的断脱：抽油杆的表面粗糙度和存在腐蚀会增加其在受力时的摩擦和磨损，加速断脱的风险。
二、防脱技术（1）选用高强度材料：在设计抽油杆时，选择高强度、耐磨、耐腐蚀的材料可以减少抽油杆在受力时的变形和疲劳破坏，提高其断脱的抗力。
（2）表面处理：采用表面喷涂、镀层等处理方法对抽油杆进行表面处理，可以减少抽油杆的表面粗糙度、延缓腐蚀的速度，提高其抗断脱性能。
2. 抽油杆连接技术（1）采用可靠的连接方式：在抽油杆的连接处采用牢固可靠的螺纹连接或者其他高强度连接方式，可以有效避免连接处的松动和断脱。
（2）限位和过载保护技术：采用限位和过载保护技术，及时发现抽油杆在受力时的过载情况，并采取措施避免其破坏。
（1）实施定期检测：对抽油杆进行定期的检测，包括表面质量、材料疲劳度、连接处的紧固情况等，及时发现问题并进行处理。
（2）应用无损检测技术：在抽油杆的使用过程中，可以采用超声波、射线等无损检测技术，检测抽油杆的内部和连接处的隐患，减少断脱的发生。
油管内断脱杆起卸连接器的设计
油管内断脱杆起卸连接器的设计摘要：分析了抽油杆断裂影响因素，即原油含水上升、使用参数变大、结蜡等因素对抽油机井悬点载荷产生较大的影响而使抽油杆发生断脱。
以往断脱在油管内的抽油杆通常采取用棕绳拉油管，用大钩往下和油管压或锯断抽油杆，再把抽油杆从油管内拉出，这样既不安全容易使人员受伤和砸坏设备，又使起出的抽油杆报废；而目前设计的油管内断脱杆起卸连接器，可使断脱在油管内的抽油杆安全起出。
结果表明，该装置投入费用小，使用安全方便，便于操作，具有较好的应用前景。
减轻工人作业强度，保证作业安全。
关键词：抽油杆；断脱；原因；起卸连接器设计Abstract: the author analyzes the sucker rod breaking influence factors, namely water cut up, use crude oil change, paraffin parameters of oil pumping unit for factors such as well point load produced great influence and make the sucker rod happen break off. Ever break off at the tubing inside the sucker rod usually take to pull with ZongSheng tubing, using big hook to pressure and oil pipeline or sawn sucker rod, and put the sucker rod pull tubing from within, such both neither are easy to make safety was injured and broken equipment, and make up out of sucker rod scrap; And at present design within the tubing connector break off stem up unloading, can make the break off at the tubing inside the sucker rod safety pull out. The result indicated that the equipment investment cost is small, safe and convenient to use and convenient, easy to operate, and has a good application prospect.To reduce the intensity of homework, ensure the operation safety.Keywords: sucker rod; Break off; Reason; The discharge connector design一、影响因素（1）抽油杆的使用年限长，抗疲劳强度低。
抽油杆柱断脱治理措施探讨
抽油杆柱断脱治理措施探讨摘要：王窑老区，开发时间较长，油井井下管柱使用年限较长，受使用年限影响，近年来发现抽油杆更换增多，因抽油杆损坏影响修井井次增多，因此，有效解决抽油杆问题刻不容缓。
通过对近几年采取的抽油杆断脱治理措施效果评价，我们提出了治理措施，为我区原油稳产，提供了坚实有力的保障。
关键词：抽油杆；断脱；治理；稳产前言随着开发时间的延长，我区井筒状况日益严重，套损井增多，结垢、结蜡等情况造成油管、油杆及抽油泵的工作环境逐年恶化，造成油井维护性作业频繁，仅一年时间就更换腐蚀油管57井次8779米，更换损坏油杆21井次2390米，更换光杆137根。
根据现场调查抽油杆脱扣和抽油杆断分别占小修井次比例的5.2%和5.7%，已成为制约油田持续有效发展的主要问题之一，因此，寻求合理有效的防断脱技术迫在眉睫。
1 抽油杆断脱原因分析通过统计发现抽油杆上部（500米以上）断脱所占比例24%，中部断脱所占比例22%，下部断脱34%，杆柱断脱主要集中在800米以下。
导致抽油杆断脱的主要原因有以下几个方面：1、抽油杆超期限使用；2、H2S腐蚀；3、油井结蜡导致载荷增大；4、最大拉应力破坏，抽油杆疲劳引起断裂；5、复杂的斜井井眼轨迹造成抽油杆偏磨；6、抽汲参数偏大，造成液击现象。
实际上，常常是两种或多种因素并存造成了抽油杆断脱。
2 治理措施及效果评价2.1 参数优化根据系统效率测试结果，对参数偏大井进行参数优化调整。
2.2 采用防腐蚀抽油杆通过对我区抽油杆腐蚀严重井更换防腐蚀抽油杆后，平均检泵周期多延长200余天。
2.3 采用新型防蜡工具采用声波降粘防蜡器、强磁防蜡器、空化防蜡器和稀土永磁防蜡器，从作用机理和防蜡工具的使用效果看，空化声磁耦合防蜡技术的综合应用比其他工艺更具有好的防蜡优势，它可以克服单一防蜡工具效率较低，防蜡效果不够稳定的现状，并且可以通过相互强化、叠加、补充等作用，使防蜡效果更好。
2.4 应用抗硫缓蚀剂减轻杆柱腐蚀目前，H2S腐蚀是造成王窑杆柱断裂的最主要原因。
抽油杆断脱分析与防治对策
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是油田钻采过程中常见的问题之一，不仅直接影响采油效果和成本，还会对生产安全造成严重威胁。
因此，对于抽油杆的断脱问题需要进行详细的分析，并制定相应的防治对策。
本文将对抽油杆断脱进行分析，并提出相应的防治对策。
一、抽油杆断脱的原因1.杆体结构问题：如果抽油杆的杆体结构不合理，或者杆体质量不合格，不仅会降低杆体的强度和耐磨性，还会对杆体的刚性和硬度造成影响。
这种情况下，抽油杆可能会在运行过程中发生振动和晃动，最终导致抽油杆断脱。
2.井下环境问题：油井的环境条件非常苛刻，常常存在高温、高压、腐蚀等情况。
如果抽油杆没有经过必要的抗腐蚀处理，就会发生腐蚀损伤，从而降低了杆体的强度和硬度，使抽油杆容易断裂。
3.操作人员的失误：在运行抽油杆的过程中，如果操作人员的技术水平不高，就很容易疏忽大意，造成杆体的受损和断脱。
例如，操作人员在吊卡抽油杆时没有保证角度垂直，或者吊卡的抓扣不良，都可能导致抽油杆受损。
4.抽油杆的老化：抽油杆在长期使用过程中，由于杆体的疲劳受损、腐蚀介质的腐蚀、杆体受热等原因，会逐渐老化。
如此一来，抽油杆的强度和硬度会降低，密封性能也会受到影响，最终导致抽油杆断脱。
1. 技术改进：通过技术升级和优化设计，提高抽油杆的强度和刚度，使其更容易适应井下环境的变化。
另外，加强对杆体材料的选择和质量检测，对抽油杆的生产和加工环节进行彻底的质量控制，保证抽油杆的质量和性能。
2. 作业规范：抽油杆的使用要遵循规范，确保每个操作环节都得到科学的规划和准确的执行。
特别是在处理断裂、捻转、积石、间隙等问题时，操作人员要有一定的技术水平和判断能力，以保证沉降杆的正常运行。
3.配套设备升级：升级井下设备，使用高效可靠的设备，减少因设备故障、维修不及时等原因导致抽油杆断脱的情况发生。
例如,应考虑采用进口万能测试机、无损检测设备、杆头封端机等先进设备。
4. 抗腐蚀处理：抽油杆的防腐处理非常重要，主要是针对矿泉水、渗透水、苯、醇、甲醛等对抽油杆造成腐蚀的介质。
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术引言随着我国石油工业的快速发展，抽油杆系统在油田生产中扮演着重要的角色。
抽油杆是连接泵杆和泵的重要部件，其断脱会导致油井停产，产生严重的经济损失。
吴起作业区是我国大庆油田的一个重要区域，位于宁夏回族自治区，是一个石油资源丰富的地区。
在吴起作业区，抽油杆断脱问题严重，成为制约生产的一大隐患。
本文将对吴起作业区抽油杆断脱的机理进行分析，并探讨防脱技术，希望能对相关石油工程人员在生产实践中遇到的问题提供帮助。
一、抽油杆断脱的机理1. 抽油杆受力分析抽油杆在油井生产中承受着来自油管和泵的拉力、压力和扭转力，同时还受到地层压力、井筒摩擦力等外部作用力的影响。
由于油井深度、地层性质、井筒内外径和泵杆的尺寸不同，油井中的抽油杆受力情况也会有所不同，从而导致抽油杆的断脱。
2. 抽油杆疲劳损伤抽油杆在工作中会受到来自泵杆的频繁拉挤以及泵杆上下运动的作用力，长时间的疲劳受力会导致抽油杆的疲劳损伤，从而增加了抽油杆的断脱风险。
3. 工作液对抽油杆的影响油井生产中通常会注入一定量的工作液以维持油井的压力、冷却油管及泵杆以及减少井底摩擦。
工作液的注入也会对抽油杆产生一定的影响，尤其是当工作液的压力过大或者注入速度过快时，会增加抽油杆的断脱风险。
4. 井筒条件对抽油杆的影响井筒的摩擦力、倾斜度、直径等条件也会影响抽油杆的断脱。
特别是在井眼的投影面上，摩擦力会增大，从而增加了抽油杆的断脱风险。
5. 其他因素除上述因素外，抽油杆断脱的机理还与油管的材质、泵杆的安装情况、工作环境的变化等因素有关。
1. 合理设计抽油杆系统为防止抽油杆断脱，首先要进行合理设计。
根据不同的井况和工况，选择合适的抽油杆材质、尺寸及长度，设计合理的井筒结构和泵杆安装方式，减少抽油杆疲劳损伤的发生。
2. 优化井筒条件在施工过程中，应尽量避免井筒内发生异常情况，保证井筒的光滑度和完整性，减少摩擦力对抽油杆的影响。
3. 加强抽油杆的检修工作定期对抽油杆进行检查和维护，及时发现和更换疲劳损伤严重的部件，延长抽油杆的使用寿命。
抽油杆防脱扣装置的研制与应用
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●Ｉ
抽 油 杆 防 脱 扣 装 置 的 研 制 与应 用
韩荣华 孙跃 国 朱 明长 李育新
（ 纯梁 采 油二 矿 ２６ ０） ５３０ ［ 要］ 文对 油井 抽 油 杆脱 扣 、 杆偏 磨 等 问题进 行 分 析 ， 摘 本 管 研制 了抽油 杆 防脱 扣 装置 ， 用后 取得 了较好 的 效果 。 应 ［ 词］ 油 杆 防脱 扣 装 置 管 杆偏 磨 研制 应 用 关键 抽 中图分 类号 ：Ｅ ３ ． Ｔ ９ ３２ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０９ ９ ４ ２ １）４ ０９ — １ １０ — １Ｘ（０２０ — ２ １ ０
上。
况下 ， 原油被 抽到 磨穿 处又 漏到 套管 内 ， 成油 井不 出油 ， 造 油井 被迫停 产 ， 实施 修井 作 业 。 ４抽油杆防脱扣装■的设计 针对这些 问题 ， 我们进行 了调查 分析 ， 因从现场调பைடு நூலகம்查分析 来看 ： 杆偏磨多 管 数发 生在 整套管 杆某 一个 井段 ， 且在 同一 方 向。 能人为 的设 置一个 使抽 油杆 若 任意 旋转 的装 置 ， 虽然 不能避 免油 管偏 磨 ， 但可避 免抽 油杆 接箍在 同一方 向上 偏磨 ， 而延 缓抽 油杆 接箍 因偏 磨断 脱 ， 长修井 作业周 期 ， 少修 井次 数 。 从 延 减 经过技 术攻 关 ， 计研 制 出 了抽 油 杆防脱 扣 装置 。 设 １结构 ： 、 抽油杆防脱扣装置 由一个防脱器外套 、 压力轴承、 上盘组成（ 详 见 图片）防脱 器外 套 内安装 一个 压力 轴 承 ， 力轴 承上 安装 一个 上盘 。 ， 压 ２ 安装 位置 ： 体 积小 ， 装在 悬 绳器 （ 传感 器 ） 杆 防卡 子之 间 。 、 它 安 测试 与光 ３ 工作 原理 ： 、 防脱器 外套 作用 在悬 绳 器（ 测试传感 器） 平面 上 ， 上 当抽 油杆 柱下行 过程 中遇 到 阻力 时 ， 过压力 轴承 旋转 ， 通 使上 盘带 动整个 抽油 杆柱 随旋 转扭 力任 意旋 转 ， 与杆 之 间、 与 泵之 间的 旋转 扭力 得到 完全 释放 ， 效 的 杆 杆 有 防止抽油杆脱扣的问题。
新型防脱空心抽油杆的研制与应用
新型防脱空心抽油杆的研制与应用
刘希明;李常友;王效美;李根生
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】2004(032)007
【摘要】针对地面驱动螺杆泵空心抽油杆采油技术目前存在的空心抽油杆断脱问题,研制了新型防脱空心抽油杆.这种抽油杆由上承载头、下承载头、外螺纹接箍、内螺纹接箍、弹簧、齿套和轨道销钉等组成,其独特的连接方式,传扭机构、防脱机构的设计,可最大限度地减少抽油杆断脱.10余口井的现场应用表明,这种空心抽油杆在承拉能力、承扭能力以及对斜井的适应方面,优于其它空心抽油杆.
【总页数】2页(P35-36)
【作者】刘希明;李常友;王效美;李根生
【作者单位】胜利油田有限公司采油工艺研究院;胜利油田有限公司采油工艺研究院;石油大学;石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TE9
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抽油杆断脱的成因分析与防治对策
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆是石油钻井和开采过程中的重要设备之一，主要用于将油井中的原油提升到地面。
然而，在长期的使用过程中，抽油杆往往会发生断裂、脱离等故障，给生产造成很大的损失。
因此，对于抽油杆断脱的成因进行分析，并找出相应的防治对策具有重要的现实意义。
一、成因分析（一）材料质量问题如果抽油杆的材质质量不良，会引发很多断脱故障。
例如，过于脆弱，则在使用过程中容易断裂；而如果太软，则极易出现弯曲变形等情况。
因此，材料的选择必须经过严格的考虑，保证质量过硬。
（二）连接件问题连接件的强度和可靠性对于抽油杆的正常运行至关重要。
如果连接件的设计或者安装不当，会导致连接件自身出现疲劳或者磨损，进而引发抽油杆的脱落。
此外，连接件的紧固力度也要注意，过紧或过松都容易导致抽油杆脱离。
（三）操作不当工人在进行抽油杆的拆卸组装、安装以及调试过程中如果没有严格遵循操作规程，会容易引发抽油杆断裂、脱离等故障。
例如，在拧紧连接件时使用了高扭矩，或者在安装过程中松动操作不慎，都会造成抽油杆的脱落。
（四）老化问题抽油杆的使用寿命是有限的，如果使用时间过长，或者常受到重负荷的工作状态，会导致抽油杆发生老化问题。
例如，金属零件的内外削蚀、疲劳以及变形等问题都会引发抽油杆的故障。
二、防治对策抽油杆的材料质量必须保证上乘，才能降低故障率。
要选择具有良好韧性和强度的合金钢来制作抽油杆，保证其具有很强的抗拉强度，同时耐磨性以及耐腐蚀性也要相对较高。
（二）加强检修和维护在抽油杆的工作过程中，要对其进行定期的检修和维护，确保连接件的强度和可靠性。
要严格按照操作规程进行组装和拆卸，避免出现操作不当产生的故障。
（三）增加可靠性寿命可以在连接件设计上增加安全因素，如在连接螺栓上增加防松螺丝垫，使其在使用过程中更加稳定。
同时，在生产中可采用先进的表面硬化技术，提高抽油杆的耐磨性和耐腐蚀性，延长其寿命。
（四）完善管理体制在管理体制方面，要加强监督和管理，确保操作规程的落实。
抽油杆断脱分析与防治对策
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是油田生产中常见的故障之一，一旦发生将会造成生产中断，影响油田的正常开采。
非常有必要对抽油杆断脱进行分析并提出相应的防治对策，以保障油田生产的顺利进行。
一、抽油杆断脱的原因分析1. 抽油杆受力不均匀：在油井开采过程中，抽油杆承受着巨大的拉扯力，长时间的受力不均匀会导致抽油杆的断裂和脱落。
2. 抽油杆腐蚀：由于油井环境的特殊性，抽油杆易受到腐蚀的影响，长期的腐蚀会降低抽油杆的强度，增加了断脱的风险。
3. 抽油杆设计不合理：抽油杆的设计不合理或者制造工艺不当也会导致抽油杆的断脱。
4. 抽油杆使用寿命到期：长时间的使用会导致抽油杆的疲劳损伤，降低了抽油杆的强度和稳定性。
二、抽油杆断脱的防治对策1. 加强抽油杆的运行监测：定期对抽油杆进行力学性能检测和腐蚀检测，及时发现问题并进行修复或更换。
2. 优化抽油杆的设计和制造工艺：采用合理的设计和优质的材料，提高抽油杆的抗腐蚀性和强度。
3. 合理调整油井生产参数：通过合理调整油井的生产参数，降低抽油杆的受力，减少断脱的风险。
4. 定期对抽油杆进行润滑保养：合理使用润滑剂，定期对抽油杆进行润滑保养，延长抽油杆的使用寿命，降低断脱的风险。
5. 提高抽油杆的安装质量：在抽油杆的安装过程中，严格按照操作规程进行操作，确保抽油杆的安装质量。
6. 加强人员培训和管理：对油田作业人员进行专业的培训，提高其对抽油杆故障的识别和处理能力，规范作业管理，减少断脱事故的发生。
三、结语抽油杆断脱是油田生产中不可忽视的问题，其造成的影响是不容忽视的。
针对抽油杆断脱的原因分析，制定相应的防治对策是十分必要和紧迫的。
只有通过科学的管理和技术手段，可以有效降低抽油杆断脱的风险，确保油田生产的顺利进行。
希望油田相关管理部门和企业能够高度重视，并采取切实可行的预防措施，共同保障油田生产的稳定和安全。
抽油杆断脱机理剖析及防治措施探讨
抽油杆断脱机理剖析及防治措施探讨【摘要】抽油杆柱的断脱是采油生产中经常遇到的现象，也是影响油田采油产量的原因之一。
本文针对油田所有游梁式抽油机和螺杆泵抽油机抽油杆柱断脱现象和原因进行了认真分析，提出了一些治理抽油杆断脱的应对措施。
【关键词】抽油杆柱交变载荷游梁式抽油机螺杆泵抽油机断脱1 引言根据抽油机工作方式的不同分为游梁式抽油机、螺杆泵抽油机和电潜泵抽油机等几种不同的采油设备。
电潜泵抽油机不需要抽油杆，所以抽油杆柱断脱只发生在游梁式抽油机和螺杆泵抽油机这两种采油设备上。
抽油机采油设备的运行的期间，抽油杆的老化、定向井的偏磨、原油中的腐蚀等问题随着时间的推移逐渐暴露出来，结果造成抽油杆断脱的次数不断加大，这些严重影响了采油设备的正常运行，对油田上产带来了很大的困扰，断脱现象带来的捞杆和作业一定程度上又增加了采油成本。
2 螺杆泵抽油机抽油杆断脱原因分析螺杆泵是迅速发展的一种节能效果好、效率高效的机械采油设备。
特别适合于原油粘稠度高及含气、含砂、含水高的采油区块，能有效地解决了气锁、砂卡等影响设备运行的现象。
单级螺杆泵是一种单螺杆式传送泵，它的主要工作部件是旋转螺旋体的螺杆（称转子）和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套，螺杆装入衬套后，螺杆表面与衬套内螺纹表面之间形成一个个封闭的腔室，同时任意截面也被分成上下两个月牙形工作室。
2.1 抽油杆和盘根长期摩擦疲劳破坏在传动机构下面，支撑架的上面有一个盘根盒，采用盘根密封。
由于螺杆泵的抽油杆是一种旋转状态，螺杆泵泵的密封常用的是盘根密封。
生产中要根据现场实际情况安装多少盘根，盘根帽要根据油井压力和光杆的旋转速度确定旋紧的压力。
如果光杆旋转速度较高，光杆和盘根间由于摩擦产生的热量就多，就影响光杆的使用寿命，这时候盘根帽的旋紧力度就要小些。
当油井套管压力较大时，为了防止盘根处漏油，就要求盘根帽的旋紧力度就要小些。
2.2 油井产出液的腐蚀抽油杆长期工作在油、气、水以及腐蚀介质的恶劣环境中，最终的结果是抽油杆的应力减弱。
油田抽油杆断脱机理研究分析
、
前言
Ｃ Ｏ２和 Ｈ２ Ｓ含 量 高 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、抽油杆 断脱 及偏磨 的防治策 略
（ 一） 、 防 断脱 技 术 试 验 １ 、 优化 机 杆 泵 匹配 的 方 案 。 通 过对 机 杆 泵 匹 配 状 况 的 分 析 ， 在 很 大 程 度 上 降 低 了抽 油杆柱 的故 障。通过适 当放 大抽油机型 ，放 大抽油杆径 。提高泵径 或者 泵筒的长度 ，降 低冲次。 ２ 、强 化 油杆 的老 化 分 析 ，防 止 抽 油杆 断 裂 事 故 。 根据 实 际 统 计 了解 到 ， 抽 油 杆 的 故 障大约有 １ ５ ％发生概率 ，而有 ３ ２ ％￣４ ７ ％将 在 七 年 后 抽 油 杆 概 率 。 全 井 油 杆 中 由 于质 量 不合格 导致了在油杆在 使用 不久后发 生断裂 故 障，而 在使用 了一段 时间后的抽油杆 断裂 故 障则在 很大程度上 是由于操作造成 的。此 外 便 是 各 种 疲 劳 老 化 原 因造 成 的 。并 且还 应在下井前进 行检验 ，在 使用过程 中实现 规范的操 作，以及后期损伤 检测和更 换等三个过程控制。 ３、引进高 强度 的抽油 杆适用 性试验 首 先，可使用玻璃钢材 质的抽油杆 。玻璃钢材 质 的 抽 油 杆 具 有 较 高 的 强 度 ， 同 时 重 量 也 不 高，具有较好 的弹性和耐腐蚀性 ，玻璃钢油 杆强度相 比于 同样规格的 Ｄ 级杆较为相似 ， 但重量仅 为同规格 Ｄ 级杆的 １ ／ ３ ， 弹性模量是 钢杆的 １ ／ ４ ～１ ／ ５ ，减 少 了抽 油 设 备 的 负荷 ，最 终 提 高 了抽 油 杆 的使 用 时 间 和 寿 命 。 （ 二） 、提 高 防 断脱 技 术 的 应 用 通 过 适 当 的 防止 断 脱 的 技 术 ， 有 效 防 止 了在腐蚀环境 下的抽油杆受 到的腐 蚀 。当前 油井的生产过 程中，可增加缓蚀 剂防止抽 油 杆 的腐蚀 。缓 蚀剂的防腐蚀 原理是根据缓蚀 剂 以及 金 属表 面 的 化 学 吸 附 ， 从 而 在 金 属 表 面形成 了坚 固的反应膜 ，有 效隔离 了环境 中 的腐蚀介质 ，保护 了设备 中的金属物质 ，防 止 了设 备 和 系统 的腐 蚀 。
抽油杆解卡保护接头的可靠性设计与改进
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油 井 该现 象 更 为严 重 ， 常 造 成 油 井 砂 卡 现 象。 针 对 作 业 现 场 的这 一 实 际情 况 ， 过 分 析 砂 卡 作 业 的 操 作 流 程 和 作 业 工 序 ， 经 通 提 出 了研 制抽 油杆 解 卡 保 护 接 头 的 方 案 。并 应 用 Ｆ Ａ 方 法对 抽 油 杆 解 卡 保 护接 头进 行 故 障 模 式 影 响 分析 ， 定 了合 理 、 靠 的 ＭＥ 确 可 改进 方 案 。 经 过 可 靠 性 试 验 筛选 ， 功研 制 了抽 油杆 解 卡 保 护 接 头 ， 现 了解 卡 作 业 时 对抽 油 杆 本 体 的 保 护 ， 业 效 率 大 大 提 成 实 作
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抽油杆防脱扣连接装置及其制造方法[发明专利]
![抽油杆防脱扣连接装置及其制造方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f5205995a26925c52dc5bf8d.png)
专利名称：抽油杆防脱扣连接装置及其制造方法
专利类型：发明专利
发明人：张云三,国焕然,黎新春,梁永强,郭玉林,岳德安申请号：CN200910019504.7
申请日：20090929
公开号：CN101701511A
公开日：
20100505
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种抽油杆防脱扣连接装置，包括杆体，所述杆体两端分别设置有主连接端和从连接端，相邻的杆体的所述主连接端和所述从连接端之间设置有连接装置，所述连接装置包括分别设置在主连接端和所述从连接端端面上的盲孔，所述盲孔偏心设置在所述端面上，在所述盲孔内插装有防脱轴，所述防脱轴的另一端固定在连接盘上，所述主连接端和所述从连接端形成的连接部螺纹连接有接箍；主连接端和从连接端之间设置有连接盘，主连接端和从连接端上分别设置有固定在连接盘上的防脱轴，增强了抽油杆克服卸扣扭矩的能力，减少了脱扣情况的发生；使用专用钻孔模具完成在所述主连接端和从连接端钻削盲孔的操作，定位准确方便，钻削效率较高。
申请人：山东墨龙石油机械股份有限公司
地址：262703 山东省潍坊市寿光市北环路99号
国籍：CN
代理机构：潍坊正信专利事务所
代理人：宫克礼
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吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术吴起作业区位于陕西省宝鸡市吴起县，是一个重要的油田作业区。
在油田的开发过程中，抽油杆的断脱问题一直是油田作业中最常见和严重的问题之一。
本文将介绍吴起作业区抽油杆断脱的机理以及防脱技术。
抽油杆是连接井口工具和油井地面设备的一根长杆，用于提取地下油藏的原油。
在油井的作业过程中，由于油井内部产生的各种力，包括液柱压力、地层压力、泵入液压力等，会使抽油杆产生很大的应力和挠度，导致其发生断裂或脱出井口。
抽油杆的断脱不仅会造成油井的停产，还会对设备和环境造成严重的损坏和污染。
抽油杆断脱的机理主要有以下几个方面：由于油井工况的不断变化，包括地层压力和产油量的变化等，会导致抽油杆动态载荷的不断变化，从而增加了抽油杆的应力和挠度。
抽油杆与油井井筒之间的摩擦力和碰撞力，也会增加抽油杆受力的大小和不均匀性，从而加剧了抽油杆的疲劳损伤。
油井内部的环境因素，如油井内溶解气体的特性、沉积物的物理化学性质等，也会对抽油杆的断脱产生一定的影响。
为了防止抽油杆的断脱，吴起作业区采取了一系列的防脱技术。
对抽油杆进行了优化设计，包括提高抽油杆的强度和延长抽油杆的寿命等。
采用了先进的抽油杆固定技术，如涂覆特殊材料、加强抽油杆和井筒之间的密封和固定等。
采用了实时监测和预警技术，对抽油杆进行连续监测，及时发现抽油杆的变形和损伤情况，并采取相应的措施加以修复或更换。
吴起作业区还加强了抽油杆的维修和保养工作。
定期对抽油杆进行检查和清洗，及时排除抽油杆内部的杂质和沉积物，保持抽油杆的表面光滑和清洁。
加强对抽油杆的润滑和防腐处理，减少抽油杆与油井井筒之间的摩擦和腐蚀。
吴起作业区通过优化设计、固定技术、实时监测和维修保养等多种技术手段，有效地预防和控制了抽油杆的断脱问题。
这些技术措施不仅提高了油井的生产效率和安全性，还减少了对环境的影响和资源的浪费，具有重要的经济和社会效益。
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术
吴起作业区抽油杆断脱机理与防脱技术在油气田开采过程中，抽油杆是常用的采油工具之一。
而抽油杆断脱现象也是采油作业中比较常见的问题之一。
特别是在高产油区，抽油杆断脱不仅会导致采油效率降低，还会严重影响作业安全。
因此，在吴起作业区等高含水、高地温油气田，必须采取有效措施，防止抽油杆断脱。
抽油杆断脱机理：1. 力的作用机理当油井开采压力大，加之油井环境的影响，钎杆发生弯曲变形，这就会产生内部实力，即弯曲、剪切、压缩等力的作用，导致钎杆内部产生塑性变形，从而影响其强度和刚度。
一旦产生裂纹、变形、疲劳等问题，就很容易引发抽油杆的断脱。
2. 垂直振动机理在钻井过程中，切除物、注入液、环境条件的因素，也将导致抽油杆在钻井井口入口处发生垂直振动。
这种振动也会导致抽油杆在运行过程中，产生一系列振动变形，导致抽油杆的断脱。
3. 环境因素机理油井作业环境的复杂性，也会对抽油杆的断脱产生影响。
例如水井深度较浅，地温高，环境腐蚀性大等因素，都会对抽油杆产生一定程度的腐蚀、疲劳问题，导致抽油杆的断脱。
防脱技术：1. 强化杆身设计针对抽油杆断脱的机理，可采取针对性设计，强化钎杆的机械性能和杆身刚性。
如增大钎杆丝口长度，增强支承点刚性等措施。
同时，对钎杆进行智能化温度控制和损伤预测技术管理，也可以有效提高钎杆的使用寿命。
2. 全程检测和监控采取防脱技术的关键在于提前发现潜在的预警信号。
通过在钻井过程中安装位移、振动等传感器，全程对井下抽油杆进行精确监控。
将实时数据传输至后台管理系统，进行机器学习分析，准确推理出抽油杆的受力状态，对抽油杆进行有效预测和检测。
3. 铸造材料优化针对高含水、高地温环境下的油井作业，可采用新的高耐腐蚀合金铸件对抽油杆进行改进。
其具有优异的耐腐蚀性、高强度、高稳定性等特点，适合在恶劣环境下的油井作业中使用。
同时，进行全面检测，保证铸造质量，提高工装设备的可靠性。
总之，抽油杆断脱是油气田采油作业中比较常见的问题，需要采用科学、有效的防脱技术，在保证采油作业效率的同时，保障作业人员的生命安全。
采油厂抽油杆安全接头的研制
采油厂抽油杆安全接头的研制刘磊;李文庆【摘要】在油田修井作业中,对于卡泵井通常采用杆管同步起或倒扣器的方法,均存在一定的安全隐患和材料浪费情况.本文介绍了CBZ型抽油杆安全保护装置的结构和工作原理.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】1页(P69)【关键词】卡泵;抽油杆安全保护;修井作业【作者】刘磊;李文庆【作者单位】大庆油田第二采油厂第一作业区2-21队,黑龙江大庆,163000;大庆油田第二采油厂第一作业区2-21队,黑龙江大庆,163000【正文语种】中文CBZ型抽油杆安全保护装置由上接头、外套、弹簧、锁紧套、锁紧轴、开槽锥端紧定螺钉、保护套、胶圈、锁帽、中心杆等部件组成（图1）。
图1中所示状态为安全保护装置正常工作状态。
1.2.1 工具连接当应用于φ70mm以下抽油泵时，抽油杆安全接头安装在柱塞于抽油杆之间，下接头于柱塞相连，上接头与抽油杆相连；当应用于φ70mm及以上抽油泵时，抽油杆接头安装在柱塞于防喷脱接器之间，下接头于柱塞相连，上接头与防喷脱接器相连。
1.2.2 卡泵作业实现抽油杆保护功能当发生抽油泵卡泵作业时，柱塞在泵筒内卡死，用作业机加大负荷提升抽油杆，当负荷达到一定值时（小于抽油杆允许最大载荷），外套受拉伸载荷作用被拉断，上接头带动外套上行20mm，锁紧套在弹簧的作用下向前滑动，锁紧抓在锁紧套斜面的作用下向内加紧并进入到中心杆沟槽内锁紧，实现安全保护装置第一次拉断，如图2所示，箭头所指位置为拉断部位。
此时如果活塞在拉力的活动下砂卡被解除，憋泵正常，可以停止下步作业施工直接投产，抽油杆安全保护装置在弹簧、锁紧套、锁紧爪以及中心杆的作用下仍为一紧密连接体。
第一次拉断后，如果卡泵未解除，重新用作业机加大负荷提升抽油杆，当负荷达到一定值时（与第一次拉断载荷相当），中心杆薄弱环节被拉断，上接头与外套上行18mm后卡在保护套的台阶处，实现第二次拉断，如图3所示，箭头所指位置为拉断部位。
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抽油杆防脱安全接头的设计研究
【摘要】抽油杆卡，倒扣解卡费时费力。
容易造成油管、抽油杆的报废。
同时，大大增加环保风险。
抽油杆防脱接头可防止抽油杆倒扣、脱扣引起的质量事故。
增加了倒扣解卡难度。
抽油杆防脱接头转变为抽油杆防脱安全接头使用型的研究、制作。
【关键词】抽油杆脱扣抽油杆卡钻倒扣解卡抽油杆防脱接头抽油杆防脱安全接头
项目背景：
玉门油田是中国石油的摇篮，已经开发了八十多年。
抽油杆脱扣造成油井停产的问题已经使用抽油杆防脱器而解决。
特别是老君庙油田的开发，已经进入三次开采。
油井出砂，结蜡现象越来越严重。
抽油杆脱扣的主要原因：
抽油机工作时，井下抽油杆柱下部受拉力较小。
抽油杆柱上、下运动时，抽油杆柱所受应力方向随杆柱的上下往复运动而交特改变，联接螺纹的接触面也交特改变。
导致抽油杆与接箍处受到倒扣或者紧扣力矩作用。
经过现场调查，越是靠近活塞，处于下部的抽油杆螺纹越容易脱扣。
就是说泵挂深度越浅，发生脱扣的现象越少。
反之，泵挂深度越深的井，发生脱扣的现象越多。
再发生脱扣现象的井中，一般都在活塞以上10根以内的占比大于80%以上。
现场发生脱扣现象最多的一次脱扣发生在活塞以上26根抽油杆处。
将防脱扣接头下在活塞以上10根抽油杆处，脱扣的现象基本消失。
而将防脱接头下在抽油杆中部和距井口三分之一处的井，一旦发生卡钻，只要上提力大于原井抽油杆重量，就可以实现倒扣解卡的目的。
这也说明抽油杆防脱接头在负荷较大时，失去防防脱扣作用。
总的来说，上扣预紧力不足；杆柱组合或生产参数不合理；抽油杆工作特性三个方面的原因造成抽油杆脱扣。
抽油杆防脱扣的方法
1、抽油杆柱入井时，采用较大的旋紧扭矩旋紧抽油杆与接箍连接螺纹。
优点是：不使用辅助工具。
缺点是：大扭矩容易造成抽油杆丝扣损坏，也不便于起抽油杆施工过程中的
操作。
2、抽油杆柱中加入抽油杆防脱扣接头。
优点是：大大降低抽油杆脱扣几率，为保障完井质量提供可靠保障。
缺点是：抽油杆应力点难于确定，只能凭经验下入井内。
一旦发生卡钻现象，难于采用倒扣的方式解卡。
下入抽油杆上部的也发生过防脱接头断裂造成的质量
事故。
抽油杆卡钻的主要原因及解卡方式
（一）卡钻：凡是井下管柱及工具在井内不能上提、下放或转动的现象就叫
卡钻。
抽油杆卡：下入井内的抽油杆因为砂、蜡等原因造成抽油杆不能上提、下放
或转动的现象就叫抽油杆卡。
（二）抽油杆卡钻的主要原因：
砂卡: 在抽油井生产过程中，地层砂随着油流进入井内，进而随油流进入抽
油管内，随着流速的变化，部分砂子逐渐沉淀，从而埋住抽油杆，造成抽油杆卡钻。
蜡卡：原油中的蜡随着原油从井底向井口流动，井筒温度逐渐降低，原油承
受的压力也随着降低。
当温度低于蜡的凝析点时，蜡质便开始沉积，附着在管壁上。
如果清蜡不及时，蜡质就会包裹住抽油杆，阻碍抽油杆的上、下活动或转动，造成蜡卡。
（三）抽油杆解卡方式：
1、活动解卡：在井内抽油杆柱及设备能力允许范围内，通过上提下放反
复活动抽油杆柱，以达到解卡目的。
适用于砂卡、蜡卡、落物卡等所有抽油杆卡钻。
2、倒扣解卡：活动解卡无法解卡时可采用对抽油杆施加反扭矩进行倒扣，
将倒开的抽油杆起出井内。
随后起出倒开段油管。
重复倒扣起钻工序，将被卡管
柱分别起出，以分解卡点力量，达到解卡目的。
适用于各类型的卡钻。
3、反循环洗井解卡：抽油杆被卡后，采用套管注入，油管返出的方式洗井，抽油杆外壁与油管内壁的沉砂被洗井液冲散后，随着洗井液返出地面。
达到解除
抽油杆卡钻的目的。
适用于抽油杆砂卡不严重，套管漏失小的抽油杆卡钻。
4、小排量反循环热洗解卡：利用高温液体热量高的特点，小排量反循环注
入井内，高温液体在井内与油、套管及蜡质进行热交换，当蜡质达到熔点融化后，恢复流动性，随着洗井液返出地面，当蜡质融解返出到一定程度时，阻碍抽油杆
活动的阻力减小。
抽油杆恢复上下活动或者转动的能力，达到解卡的目的。
适用
于蜡卡、地层有吸水的抽油杆卡钻。
5、抽油杆安全接头倒扣解卡：就是在下入抽油杆柱的同时，在泵以
上部位下入安全接头。
抽油杆卡钻后，对抽油杆柱施加扭矩，使得抽油杆自安全
接头处卸开扣，起出安全接头以上抽油杆，随后起泵的解卡方法。
抽油杆防脱器与抽油杆卡钻后解卡之间存在的矛盾：
目前，井下采油管柱中的辅助工具中有防脱扣接头，也有安全接头。
但是这
两种工具配合使用存在相互影响工具正常功能发挥的矛盾。
防脱扣接头能解决杆
柱脱扣的问题。
安全接头能解决卡钻发生后解卡困难的问题。
这两种工具同时入
井后，工具的作用形成一对矛盾，防脱扣接头导致不能正常使用安全接头。
两种
工具只能选择其中一种在井下使用。
目前的井下工具还没有能同时解决既能防脱扣，又可以倒扣解除卡钻的防脱式安全接头。
所以，研究制作一款防脱式安全接头投入使用有很重要的实际意义。
五、设计抽油杆防脱安全接头的思路
首先抽油杆防脱安全接头必须满足日常生产过程中的防脱目的。
在发生抽油
杆卡钻后，通过地面操作，使得防脱功能失效的同时安全接头的功能得以实现。
两者之间的转化必须易于操作，但在不进行转换操作前，只能保障防脱功能。
各配件之间相互配合连接说明：
1.计算依据：活塞所受压强P=K+ρ·g·h。
式中P表示压强，单位：Mpa。
K表示附加压力值，一般取5，单位，Mpa。
ρ表示井内液体的平均密度，单位：g/cm³。
h表示泵挂深度，单位：m。
抽油杆防脱安全接头剪切销钉强度=活塞所受压强P=K+ρ·g·h。
由于承重块与本体之间有六个销钉孔。
根据活塞所受压强平均分布剪切销钉，使剪切销钉总强度大于等于活塞所受强度即可满足抽油杆防脱扣接头的负荷要求。
2.先将扭矩卡子卡在防脱杆正方形部位，使用螺丝固定，防止传递扭矩时扭
矩卡子松动造成防脱杆无法固定导致倒扣失败。
3.将承重环顺轴向装入本体，移动承重环，使得剪切销钉孔与本体剪切销钉
孔重合。
依据计算所需，平均分布安装剪切销钉。
4.将安装好扭矩卡子的防脱杆穿入本体，通过承重环后停止。
将50115推力
轴承自本体上部（细牙、反扣）装入本体内孔，通过防脱杆丝扣端后。
在防脱杆
上部装好螺母及并帽，并拧紧。
5.将上接头旋入本体上部，待销钉孔对准后，穿入1mm剪切销钉。
6.将下接头键槽端朝向本体，中孔穿入防脱杆下部。
使用特制扳手进行上扣
操作，并旋紧丝扣。
然后再防脱杆下部安装并帽（尽可能接近下接头，但要防止
扭矩过大使承重环销钉受到拉力负荷）。
在安装特殊接箍，使得特殊接箍与并帽
之间丝扣旋紧，防止脱扣。
工作状态说明：
1.当完井正常生产时，防脱扣安全接头主要承受活塞以上液柱压强及井口采
油管线内回压。
井口憋压时，承受活塞以上液柱压强及憋压压强。
憋压时井口压力小于K值为宜，以防超压造成剪切销钉切断的现象。
2.正常抽油生产时，防脱扣安全接头杆柱负荷全部作用于上接头剪切销钉上。
推力轴承处承受抽油杆防脱安全接头一下杆柱重力负荷及液柱压力，井口压力等
负荷。
在推力轴承的作用下，杆柱上下运动过程中的正、反转扭矩被推力轴承的
转动抵消，从而达成防脱扣的目的。
3.一旦发现剪切销钉被切断，依然不影响正常采油工作。
但是会造成管柱不
能正转的状态，以防倒开防脱扣安全接头，造成油井不出油后果。
此状态下，井
卡需要倒扣，可直接上提抽油杆负荷后，正转杆柱即可完成倒扣。
4.杆柱卡钻上修时，利用修井设备上提抽油杆，缓慢增加负荷，边上提边观
察指重表。
当拉力上升过程中有突然回落现象时，证明剪切销钉被剪断。
此时可
下放杆柱，使指重表显示负荷大于井内抽油杆负荷10-30KN。
停止下放，利用液
压钳倒扣器对井内杆柱施加井口扭矩。
正转数圈，待指重表负荷下降至正常杆柱
负荷时，收回液压钳，试提。
井下杆柱负荷不在上升或者有上升，单到某一值后
不在上升，可以限速起钻时，证明防脱扣安全接头被倒开，卡钻解除。
截止目前，研发试验阶段已经完成。
相关数据已提交专利局申请专利。