油管内断脱杆起卸连接器的设计
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇油管内断脱杆起卸连接器的设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
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
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、影响因素
（1）抽油杆的使用年限长，抗疲劳强度低。随着检泵周期的延长，抽油杆下井时间也逐年增加，同时，尽管有些抽油机井的检泵周期短，但是每次作业时抽油杆并没有进行更换，这就导致目前运转的多数抽油机井的抽油杆使用年限在5年以上，甚至有些抽油机井的杆使用年限达到了10年以上。抽油杆长期在井下运动，必将使得其抗疲劳强度减弱，当抽油杆在井下工作时，即使在正常载荷波动情况下也会产生杆断。
（2）抽油杆和油管质量差。目前实际作业过程中，由于受到材料费用的限制和缺少必要的检测设备，使得作业后再次下井的抽油杆和油管的质量得不到有效保证，特别是一些偏磨的油井只是更换了一部分抽油杆，新旧抽油杆混合使用，导致抽油杆整体受力不均衡，极易出现返工问题。
（3）含水。采出液的密度随着原油含水的上升而增加。采出液密度的增加又会对悬点最大载荷、最小载荷以及抽油杆强度所允许的悬点最大载荷产生影响。统计表明，随着油井含水值上升，悬点最大载荷增加，最小载荷降低，两者之间的差值增加。同时，随着悬点最小载荷的降低，抽油杆所允许的悬点最大载荷也降低。
（4）工作参数。冲程和冲次的变化会对悬点最大最小载荷产生的影响。当抽油机井冲程增大或冲次增大时，悬点最大载荷增加，悬点最小载荷降低，而且冲次增加时，悬点最大载荷增加值和最小载荷减少值要高于冲程变化时的增加和减少值。
（5）结蜡。油井在生产过程中，如果油管内结蜡严重，抽油杆下行过程中在结蜡井段的摩擦阻力增大。上冲程中作用在悬点上的摩擦载荷方向向下，增加悬点载荷；下冲程中作用在悬点上的摩擦载荷方向向上，减小悬点载荷。即结蜡严重引起摩擦载荷的增大，而摩擦载荷又增加悬点最大载荷，降低悬点最小载荷。分析表明，原油含水上升、使用参数变大、结蜡等因素都将导致抽油机井悬点最大载荷增加的同时，悬点最小载荷减小。随着悬点最小载荷的降低，满足抽油强度所允许的最大悬点载荷也降低。所允许的最大悬点载荷降低，悬点最大载荷增加，两者之间的差值就会逐渐缩小，当两者之间的差值缩小到0或者悬点最大载荷超过抽油杆强度所允许的最大悬点载荷时，抽油杆柱内所产生的循环应力最大值就将超过抽油杆柱许用最大应力值，再经过一定的应力循环次数后，就会在应力集中的地方产生疲劳裂源，从而引发抽油杆的疲劳损坏。
（4）作业监督管理不到位，施工质量不达标。一些作业井在施工过程中出现减漏工序的现象，如刮蜡不彻底、杆管不刺洗或刺洗不净就下井、杆管没有经过有效检测或检测不细而使得有缺陷的杆下井、杆管摆放不符合规定、作业过程中施工不当损伤抽油杆未更换直接下井等，这些作业过程中存在的细小问题，虽然不是导致杆断的主要因素，但是却是致使杆断的隐患。
二、现场处理方法
井下作业施工经常遇到抽油杆断脱在油管内，卸开油管，由于抽油杆在管内，而现在的小修井架一般都为18m，受井架高度限制不能顺利起出油管。以往现场一般用两种方法处理：
（1）抽油杆直径较小时，用棕绳拉油管用大钩和油管压，使抽油杆被压弯后，从油管内抽出。
（2）当抽油杆直径大时，则采用锯断抽油杆，再把抽油杆从油管内拉出。这两种措施抽出抽油杆时，一是不安全易使人员受伤和砸坏设备，二是使起出的抽油杆报废（见图1和图2）。
三、油管内断脱杆起卸连接器
如何安全起出断脱在油管内的抽油杆而又不使抽油杆报废成为当前急需要解决的问题。研制一个能使断脱在油管内的抽油杆安全顺利起出的工具也成为当务之急。经研究发现，如果有一个工具能把抽油杆和油管连接到一起，起管的同时也可以提起抽油杆，当一次最大提出距离不能将抽油杆的接箍提出油管，还可在抽油杆上卡上抽油杆卡子，下放工具工具能顺利通过抽油杆本体后再次上提油管直到抽油杆接箍被提出，这样就可使断脱在油管内的抽油杆的安全起出。
3.1设计方法
设计的油管内断脱杆起卸连接器（如图3共两片），油管卡牙端与油管卡紧，抽油杆卡牙端与抽油杆本体卡紧。抽油杆卡牙可以在卡牙滑道上下活动并且在弹簧的作用下处在较下端保持对抽油杆的最初的夹紧，当上提油管及工具，工具的卡牙下行卡紧抽油杆本体并随油管一起上行，当下放油管和工具时工具上的抽油杆卡牙向上运动两抽油杆卡牙松开抽油杆本体允许抽油杆杆本体通过。1-抽油杆卡牙；2-卡牙滑道；3-本体；4-油管卡牙；5-固定销钉。
3.2技术指标
工具的提拉负荷100～120KN；两卡牙的表面硬度为50～55HRC。
3.3使用方法
将两片断杆起卸连接器一端卡在油管本体上，另一端卡在抽油杆本体上，上提油管即可提出抽油杆，如提出最大距离未将抽油杆接箍提出，还可在抽油杆本体上打抽油杆卡子。下放油管，断杆起卸连接器具有油管及工具下行卡瓦牙松开抽油杆本体，上提油管及工具抽油杆卡牙下行卡紧，上提油管直到抽油杆节箍提出，然后可坐抽油杆吊卡，卸开抽油杆提起油管，顺油管滑道放到管桥上，抽出抽油杆。对卡死的抽油杆还可配合倒扣器倒扣。
四、结论
（1）油管内断脱杆起卸连接器的抽油杆卡牙应与起出的抽油杆直径相吻合。
（2）避免了井下作业起出断脱在油管内的抽油杆时对人伤害及设备损坏的安全隐患，及对起出的抽油杆的损坏，减轻了员工的劳动强度。
（3）通过125口施工井应用表明，油管内断脱杆起卸连接器使用方便，安全可靠，消除了油管内断脱抽油杆的拉弯杆的安全隐患，同时避免了锯杆，节省了抽油杆，提高经济效益。
参考文献
[1]张琪.采油工程原理与设计[M].北京：石油大学出版社.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。