CN206888958U - 一种中空连续抽油杆 - Google Patents

Abstract

一种中空连续抽油杆，涉及石油采掘技术领域，该中空连续抽油杆包括若干彼此相连接的连续抽油杆，地平面下设井管，井管上端部设有井口，在井管内安装有抽油柱塞泵，抽油柱塞泵连接有细抽油杆，细抽油杆连接有冲洗头，冲洗头连接有连续抽油杆，连续抽油杆连接有上部空心光杆，若干连续抽油杆通过冷挤压的连接方式首尾相连成一整体，这种设计使得抽油杆安装时可以实现机械化作业，大大地减轻了工人的劳动强度，连续抽油杆外壁光滑无突出部分，减小了抽油的阻力，减轻自重节约抽油机功率。还有一个好处是避免了普通抽油杆检查更换时杆体上的石油对地面的污染环境。

Description

一种中空连续抽油杆

技术领域

本实用新型涉及石油采掘技术领域，具体地说是一种中空连续抽油杆。

背景技术

目前的石油采掘设备的抽油杆是由多节钢制直杆通过较粗的螺纹接头连接而成，通常一口油井深度达2000～3000m，抽油杆多达300多根，抽油杆多为实心杆，重量较大，一般油井油管内径为62mm，(普通25mm实心抽油杆) 螺纹接头处直径就55mm，周围所剩空间较小，加之整条抽油杆的直径反复变化，在抽油时，变化的抽油杆直径阻碍了油液的流动，使抽油阻力大大增加，浪费了抽油机的功率，降低了生产效率。另外，在因安装、更换、维修的原因插入或抽出整条多节抽油杆时，无法实现机械化作业，只能人工操作，劳动强度大，工作效率低，耗费时间长，生产成本高。多节的螺纹接头上下移动时对井管磨损大，缩短了井管的使用寿命；当需要油井除蜡、清井除沙时，还必须取出抽油杆，换入冲洗管，进一步浪费劳动资源、降低生产效率。

实用新型内容

为克服上述弊病，本实用新型公开一种中空连续抽油杆，目的是：提高生产效率，节约抽油机功率消耗，安装时实现机械化作业，减轻工人的劳动强度，节约资源，降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种中空连续抽油杆，包括若干彼此相连接的连续抽油杆，地平面下设井管，井管上端部设有井口，在井管内安装有抽油柱塞泵，抽油柱塞泵连接有细抽油杆，细抽油杆连接有冲洗头，冲洗头连接有连续抽油杆，连续抽油杆连接有上部空心光杆，若干连续抽油杆通过冷挤压的连接方式首尾相连成一整体。

进一步地，所述连续抽油杆的下端通过冷挤压的方法固定连接有冲洗头。

进一步地，所述冲洗头是一个与连续抽油杆外径相等的钢制圆柱体，冲洗头中间制有圆通孔，上端制有倒锥形台阶，中部沿轴向按120°均布铣有三条贯通槽，下部攻有阴螺纹。

进一步地，所述冲洗头通过阴螺纹与细抽油杆上端固定连接，细抽油杆是由 25根8米长的直径19mm实心圆钢杆通过粗螺纹头固定连接，细抽油杆下端通过螺纹固定连接到抽油柱塞泵。

当需要进行中空连续抽油杆连接时，步骤如下：

(1)定义两个中空抽油杆为上管和下管，下管通过注入头夹持块及井口固定装置将其固定，将下管头部装入挤压模具内适当位置，使得一次扣压全部长度60mm，压制模块为圆周按45°均布的8个纵向长条形挤头，调整好模具千分尺刻度，调整油压16MPA使得管头整体变细至与内径间隙配合尺寸。

(2)上管通过牵引工具，牵引至注入头上端，管端内部打磨处理，将压制到合适尺寸的下管接头插入上管内，安装固定模具，调整油压20MPA对插入处进行压制，压制完成后所形成的一次压痕的深度为2mm，经过一次压制试验抗拉强度为400MPA。

(3)更换压制模块，换为圆周按45°均布的8个窄纵向双长条形小挤头，调整系统油压为25MPA，并对原位置进行再次压制，作业完成后所形成的二次压痕深度为3mm。经过二次压制后的接头试验抗拉强度为700MPA。

进一步地，两两一次压痕之间间隙不小于2mm。

本实用新型的有益效果是：

1.安装时可以实现机械化作业，大大地减轻了工人的劳动强度。

2.连续抽油杆外壁光滑无突出部分，减小了抽油的阻力，减轻自重节约抽油机功率。

3.依据强度校核可定制相应尺寸，例外径38.1毫米，井管内剩余环状空间截面积大，进一步减小了石油向上流动的阻力，提高了出油效率。

4.连续抽油杆外壁光滑，与井管滑动摩擦阻力小且磨损均匀，大大延长了井管的使用寿命。

5.在进行除蜡、清沙等井管内清洁作业时，可不必提出抽油杆，直接从顶部连续抽油杆中心通入蒸汽或其他清洁剂即可进行，大大提高了工作效率，简化了准备工作的步骤，节约了时间，提高了单位时间的出油量。

6.避免了普通抽油杆检查更换时杆体上的石油对地面的污染环境。

附图说明

下边结合附图进行说明。

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是本实用新型冲洗头的局部剖面主视图；

图3是本实用新型冲洗头的横切剖视图。

图4是本实用新型两管结合处的三维结构示意图；

图中：

1.地平面，2.井管，3.连续抽油杆，4.冲洗头，5.细抽油杆，6.抽油柱塞泵，7.井口，8.空心光杆，9.上管，10.下管，11一次压痕，12.二次压痕。

具体实施方式

本实用新型的井下结构与常规采油装备的井下结构基本相同，如图1所示，地平面1下设井管2，井管上端部设有井口7，在井管内安装有抽油柱塞泵6，抽油柱塞泵6连接有细抽油杆5，细抽油杆5连接有冲洗头4，冲洗头 4连接有连续抽油杆3，连续抽油杆3连接有上部空心光杆8。

一种优选设计，连续抽油杆3是外径为38mm(英制1.5英寸)的壁厚为4mm 的低碳合金钢管(钢级可根据油井工况进行定制，例ct90内含硅、锰、铬、镍、铜、钛、铌、钼等多种合金元素)。运输到位使用时，由注入头驱动调直，并同时装入井管2内。

如图2和图3所示，连续抽油杆3的下端通过冷挤压的方法固定连接有冲洗头4，冲洗头4是一个与连续抽油杆3外径相等的钢制圆柱体，中间制有圆通孔，上端制有倒锥形台阶，以便与连续抽油杆的下端通过冷挤压固定连接，中部沿轴向按120°均布铣有三条贯通槽，下部攻有M18阴螺纹。通过该阴螺纹与细抽油杆上端固定连接，细抽油杆是由25根8米长的直径19mm(英制6分)实心圆钢杆通过粗螺纹头固定连接，细抽油杆下端通过螺纹固定连接到抽油柱塞泵。

连续抽油杆3的上端，通过与上述相同的冷挤压的方法固定连接到空心光杆8，空心光杆是一根外径为28mm的空心钢杆，上端带有由接头、光杆与抽油机相连接，实现传动及密封。

现有技术一般抽油杆常规的多节实心杆连接而成，常规采油装备的多节实心抽油杆采用加粗的螺纹接头连接，这样导致油阻力大大增加。本实用新型将中空抽油杆整合为一整根几千米长，若干连续抽油杆通过冷挤压的连接方式首尾相连成一整体。

为此，本实用新型还提供一种中空连续抽油杆的连接方法，如图4所示，上管9和下管10都是等直径的、待连接的连续抽油杆。

连续中空抽油杆正常施工作业过程中依靠连续抽油杆作业机实现，设备主要部件包括(控制室、电驱液压动力站、车载卷筒、注入头)通过车载卷筒和注入头将连续中空抽油杆下入井内。

(1)下部中空抽油杆通过注入头夹持块及井口固定装置将其固定，将下管头部装入挤压模具内适当位置，使得一次扣压全部长度60mm，(该挤压模具整体为圆形，可单侧打开利于安装)压制模块为圆周按45°均布的8个纵向长条形挤头，调整好模具千分尺刻度(即挤压量)，调整油压16MPA使得管头整体变细至与内径间隙配合尺寸。

(2)待连接油管通过牵引工具，牵引至注入头上端，管端内部打磨处理，将压制到合适尺寸的下管接头插入上管内，安装固定模具，调整油压20MPA对插入处进行压制，压制完成后所形成的一次压痕的深度约为2mm，经过一次压制试验抗拉强度为400MPA。

(3)更换压制模块，换为圆周按45°均布的8个窄纵向双长条形小挤头，调整系统油压为25MPA，并对原位置进行再次压制，作业完成后所形成的二次压痕深度为3mm。经过二次压制后的接头试验抗拉强度为700MPA(此时的抗拉强度即为中空连续抽油杆所承受的抗拉能力)

两两一次压痕之间间隙不小于2mm。

为检验接头的牢固程度，对连接后的管子做破坏性试验，多次试验的断裂处均不在接头处，证明连接的牢固程度是非常可靠的，值得信赖的。该方法有效改善传统螺纹及摩擦焊接的弊端，能使上千米的连续中空抽油杆牢固对接。本设计借助相关作业施工机械设备利用液压冷挤的方法对空心抽油杆进行连接，连接处非常牢固，可解决泵挂深度的改变及部分失效段的更换等。为高效石油生产的新思路的实施开辟出一条新路。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (4)

1.一种中空连续抽油杆，包括若干彼此相连接的连续抽油杆，地平面下设井管，井管上端部设有井口，在井管内安装有抽油柱塞泵，抽油柱塞泵连接有细抽油杆，细抽油杆连接有冲洗头，冲洗头连接有连续抽油杆，连续抽油杆连接有上部空心光杆，其特征是，若干连续抽油杆通过冷挤压的连接方式首尾相连成一整体。

2.根据权利要求1所述的一种中空连续抽油杆，其特征是，所述连续抽油杆的下端通过冷挤压的方法固定连接有冲洗头。

3.根据权利要求2所述的一种中空连续抽油杆，其特征是，所述冲洗头是一个与连续抽油杆外径相等的钢制圆柱体，冲洗头中间制有圆通孔，上端制有倒锥形台阶，中部沿轴向按120°均布铣有三条贯通槽，下部攻有阴螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种中空连续抽油杆，其特征是，所述冲洗头通过阴螺纹与细抽油杆上端固定连接，细抽油杆是由25根8米长的直径19mm实心圆钢杆通过粗螺纹头固定连接，细抽油杆下端通过螺纹固定连接到抽油柱塞泵。