CN203334969U

CN203334969U - 一种抽油杆

Info

Publication number: CN203334969U
Application number: CN2013203254922U
Authority: CN
Inventors: 林煦; 林树忠; 孙立新; 马建东; 李亚东
Original assignee: Shandong Tongchuang Science & Technology Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Tongchuang Science & Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-06-06

Abstract

本实用新型公开一种抽油杆，包括杆体、连接在杆体上端面上的上接头和连接在杆体下端面上的下接头，且杆体由设计数量的单节抽油杆经焊接方式连接成一根整体杆体，其特征在于所述的整体杆体为锥形体，且该锥形体的任意横截面基于等强度要求单向连续变化。该抽油杆具有质量轻，工作应力小，节能降耗等特点。

Description

一种抽油杆

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备，具体是一种抽油杆。该抽油杆具有基于等强度的连续变化的横截面。

背景技术

利用有杆抽油法是世界石油工业传统的采油方式之一，也是迄今在采油工程中一直占主导地位的人工举升方式。据20世界90年代的统计，全世界的机械采油井的井数已占油井总数的90%以上，其中80～85%都是利用杆泵抽油井。这表明利用杆泵采油方式已在全世界的原油开采中占据了主要地位。

目前石油开采的抽油杆连接方式主要有三类：

第一类是普通抽油杆；抽油杆单节长度仅为7～9米，节与节之间是通过接箍连接。该类抽油杆存在很多不足：接箍处磨损严重；失效频率高；劳动强度大；材料浪费严重；具有活塞效应；容易造成脱扣、偏磨；作业效率低下；同时抽油杆的价格也相对较高。

第二类是等直径连续抽油杆；抽油杆单节长度在500米左右，节与节之间是通过焊接方式连接。此类抽油杆避免了接箍连接带来的活塞效应和脱扣现象，同是也降低了杆柱和油管的磨损以及失效频率，但这类抽油杆并没有降低杆体的整体质量，并且还增加了下井的专业配套设备以及专用运输设备。

第三类是分段等直径连续抽油杆；抽油杆的单节长度和连接方式相同于第二类等直径连续抽油杆，由于整根抽油杆的每节杆经规格不同，此类抽油杆较以上两类抽油杆的质量轻8～10%，很大程度上节省了材料，缩小了成本，降低了失效频率、工作应力和减速箱扭矩；但由于此类抽油杆在不同直径的节与节的焊接处会产生突变表面，从而增大了运行阻力和易产生杆柱结蜡现象。

另外，随着各油田进入开发后期，低渗透油层的进一步开发，低产液（单井产液量小于15t/d）井数急剧增加。如果这类低产油井沿用现有的抽油杆进行采油，不可避免地形成大马拉小车的状态，造成耗能高、效益差的局面，严重制约了低产油井生产效益的提高。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种抽油杆。该抽油杆是一种基于等强度的连续变截面的抽油杆，具有质量轻，工作应力小，节能降耗，生产效率提高，劳动强度降低，实用性强等特点。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种抽油杆，包括杆体、连接在杆体上端面上的上接头和连接在杆体下端面上的下接头，且杆体由设计数量的单节抽油杆经焊接方式连接成一根整体杆体，其特征在于所述的整体杆体为锥形体，且该锥形体的任意横截面基于等强度要求单向连续变化。

与现有的技术相比，本实用新型抽油杆因为具有单向连续变化的横截面，且任意横截面的强度相等的特点，因而具有以下优点：

1质量轻，工作应力小，节能降耗；在材料相同的条件下，连续变截面等强度抽油杆比普通抽油杆或等直径连续抽油杆质量轻16～18%，比现有的非等直径连续抽油杆质量轻7～8%，因此可大幅降低抽油杆的工作应力。同时，因为连续变截面等强度抽油杆比现有的抽油杆要轻很多，所以可减轻抽油机减速箱扭矩10～18%左右，起到节能降耗的作用。

2效率提高，劳动强度降低；抽油杆需要利用专门的连续杆作业车运输，由于本实用新型抽油杆为一根由设计数量的单节抽油杆焊接而成的连续整体杆体，因此安装和提升速度可达26～32m/min，与普通杆相比，其效率可提高3～4倍，而劳动强度却可降低90%。

3不结蜡；本实用新型抽油杆为一根无缝焊接而成的平滑表面连续抽油杆，因而可避免传统抽油杆连接处的突变表面，从而不易产生杆柱结蜡现象。

附图说明

图1为本实用新型抽油杆一种实施例的整体主视结构示意图：

图2为本实用新型抽油杆一种实施例的上接头形状结构示意图：

图3为本实用新型抽油杆一种实施例的下接头形状结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步描述本实用新型。

本实用新型设计的抽油杆（简称油杆，参见图1-3），包括杆体2、分别连接在杆体2上端面4上的上接头1和连接在杆体2下端面6上的下接头3，且杆体2由设计数量的单节抽油杆经焊接方式连接成一根整体杆体，其特征在于所述的整体杆体为锥形体，且该锥形体的任意横截面基于等强度要求单向连续变化。

本实用新型油杆包括上接头1、杆体2和下接头3；上接头1与最上一节杆体的上端面4之间、构成整体杆体2的单节抽油杆的节与节的端面之间5以及最下一节杆体的下端面6与下接头3之间，都是通过焊接方法连接为一体，焊接后的整根抽油杆的整体油杆2的长度L一般在2000～3500米（参见图1）。

所述的焊接是指采用对缝闪光焊方法来焊接。焊接后的节与节的端面之间，杆体2的上端面4与上接头1之间，下端面6与下接头3之间均光滑无缝，整体一致。

本实用新型油杆所述每节抽油杆皆呈锥形体，单节油杆节与节的端面焊接处杆经相等；对整根抽油杆而言，整体杆体同样呈锥形体状，实施例锥形体的锥角范围一般设计在0.000135～0.000138度之间。所述的锥形体包括圆锥形体、扁圆锥形体或椭圆锥形体、空芯圆锥形体、空芯扁圆锥形体或空芯椭圆锥形体；圆锥形体、扁圆锥形体或椭圆锥形体的任意横截面分别为圆形、扁圆形或椭圆形；空芯圆锥形体、空芯扁圆锥形体或空芯椭圆锥形体的任意横截面分别为圆环形、扁圆环形或椭圆环形。

本实用新型油杆的任意横截面基于等强度要求单向连续变化是指杆体2的横截面由下而上单向连续增加变化，或者杆体2的横截面由上而下单向连续减少变化。但无论是杆体2的横截面由下而上单向连续增加变化，还是杆体2的横截面由上而下单向连续减少变化，其任意横截面的强度均相等一致。

本实用新型所述的上接头1（参见图2）包括螺纹部分11和卡扳手部分12，或者说是螺纹部分11和卡扳手部分12的组合体；卡扳手部分12为长方体，其端面用于与杆体2的上端面4焊接；螺纹部分11为圆柱体，用于与光杆（图中没画出）连接；所述下接头3的形状结构与上接头1的形状结构完全一样，区别仅是尺寸大小不同（参见图3）。上、下接头1、3的尺寸大小是根据抽油杆杆体2整体的上端面4和下端面6面积决定的；上接头1的卡扳手部分12的尺寸与抽油杆整体杆体2的上端面4或顶面尺寸相匹配或相一致；下接头3的卡扳手部分32的尺寸与抽油杆整体杆体2的下端面6或底面尺寸相匹配或相一致；下接头3的螺纹部分31用于与油泵（图中没画出）连接。

本实用新型抽油杆基于等强度理念设计，其连续变截面或锥度的加工可采用现有的三辊斜轧技术来实现，原料可采用钢质棒料或无缝钢管。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

下面给出本实用新型的具体实施例。

实施例1

设计一根抽油杆，一节长度为500m，焊接后总长度2000m，钢质材料选用20MnTiB；油杆的任意横截面均设计为圆形，杆体2形状近似呈圆锥体。杆体2的下端面6直径为φ16.5mm，杆体2的上端面4直径为φ28.06mm，杆体2的锥角约为0.000135度。

实施例2

设计一根抽油杆，其总长度2500m,单节长度为500m，钢质材料选用20MnTiB；油杆任意横截面设计为椭圆形，整体杆体2为椭圆形锥体；杆体2的下端面6面积约为263.86mm²，杆体2的上端面4面积约为803.84mm²，杆体2的锥角约为0.000136度。

实施例3

设计一根抽油杆，其总长度3500m，单节长度为460m，钢质材料为20MnTiB；其油杆的任意横截面为圆环形，杆体2的整体外形近似圆锥体；杆体2的下端面6的直径为φ17.6mm，杆体2的上端面4的直径为φ36.2mm，杆体2的锥角约为0.000138度。

Claims

1.一种抽油杆，包括杆体、连接在杆体上端面上的上接头和连接在杆体下端面上的下接头，且杆体由设计数量的单节抽油杆经焊接方式连接成一根整体杆体，其特征在于所述的整体杆体为锥形体，且该锥形体的任意横截面基于等强度要求单向连续变化。

2.根据权利要求1所述抽油杆，其特征在于所述锥形体的锥角范围设计在0.000135～0.000138度之间。

3.根据权利要求1所述的抽油杆，其特征在于所述整体杆体的长度为2000～3500米。

4.根据权利要求1所述的抽油杆，其特征在于所述的上接头是螺纹部分和卡扳手部分的组合体；卡扳手部分为长方体，螺纹部分为圆柱体；所述的下接头形状结构同于上接头。

5.根据权利要求1所述的抽油杆，其特征在于所述的锥形体包括圆锥形体、扁圆锥形体或椭圆锥形体、空芯圆锥形体、空芯扁圆锥形体或空芯椭圆锥形体。