本發(fā)明屬于油田采油氣工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抽油桿接箍。
背景技術(shù):
我國各大油田生產(chǎn)井的約80%使用抽油機(jī)采油技術(shù)。偏磨腐蝕而造成油井檢泵作業(yè)的工作量約占全年抽油機(jī)井檢泵作業(yè)工作量總和的50%,管、桿的使用壽命也因偏磨腐蝕而縮短了40%~ 60%。油井管桿偏磨現(xiàn)象十分普遍,由此造成的作業(yè)施工免修期短,抽油桿、油管報(bào)廢嚴(yán)重,作業(yè)費(fèi)用居高不下等問題,是多年來制約油井經(jīng)濟(jì)效益的一大難題。查找歸納油井偏磨的三大病因:一是井身結(jié)構(gòu)造成的偏磨,主要是井斜或井筒彎曲,隨井斜角的增大,管桿偏磨加重。二是管、桿受力運(yùn)動造成的偏磨主要是失穩(wěn)彎曲,與生產(chǎn)參數(shù)相關(guān)。三是產(chǎn)出液造成的偏磨,油井含水越高,礦化度越大,管桿腐蝕速率越大、偏磨越嚴(yán)重。
抽油桿、油管、抽油泵是有桿采油舉升系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)油田采油井井深基本在1000米~4000米之間,抽油桿作為舉升系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,下井深度也必須達(dá)到1000米~4000米才可滿足油井舉升需求,目前國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)抽油桿每根長度為8米和9.14米兩種,因此每口采油井需要上百根抽油桿連接起來下入井筒內(nèi),且每根抽油桿需采用專用抽油桿接箍進(jìn)行連接。
隨著低滲透油田開發(fā),定向井已成為各油田主要的采油井井型,由于定向井井眼軌跡的復(fù)雜性,使得原有的直線管柱結(jié)構(gòu),變成了多方位的彎曲管柱,因此油井在生產(chǎn)過程中井筒內(nèi)的抽油桿在油管必然會發(fā)生磨損現(xiàn)象,尤其是抽油桿接箍部位,磨損尤為嚴(yán)重。當(dāng)抽油桿接箍磨損到一定程度時(shí),連接失效,會導(dǎo)致抽油桿斷脫現(xiàn)象發(fā)生,使得油井無法正常生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在定向井抽油桿故障維修作業(yè)中,因抽油桿接箍磨斷引起的故障維修作業(yè)比例占的35%以上。
近年來人們一直在研究解決抽油桿偏磨問題,使用了各種技術(shù)與手段,目前使用的各種鋼制抽油桿接箍存在的主要問題是各種鋼制抽油桿接箍加大了自身的剛性硬度,減小了接箍的磨損,但是加快了油管的磨損,使油管的使用壽命受限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足, 本發(fā)明提供一種抽油桿接箍,能夠降低接箍磨損,延長使用壽命,從而降低采油井抽油桿故障修井作業(yè)頻次。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種抽油桿接箍,所述抽油桿接箍外表面上設(shè)有多條細(xì)縫,所述細(xì)縫內(nèi)均設(shè)有潤滑材料。
所述抽油桿接箍外表面鍍有防腐耐磨鍍層。
所述細(xì)縫與軸向平行,且共有兩行交錯分布,每行沿接箍外徑均勻分布,同一行相鄰兩條細(xì)縫間隔不低于20mm,不同行交錯細(xì)縫間距為15-25mm。
所述潤滑材料由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)組成,潤滑油40%,二硫化鉬12%,石墨30%,石墨烯18%。
所述兩行細(xì)縫中上行細(xì)縫與接箍上端距離為20mm,下行細(xì)縫與接箍下端距離為20mm。
所述細(xì)縫為激光割縫。
所述細(xì)縫長15-20mm、寬1-2mm。
所述防腐耐磨鍍層厚度為10-60μm。
所述細(xì)縫數(shù)為12條。
本發(fā)明的有益效果是:
在接箍隨著抽油桿的上下運(yùn)動與油管發(fā)生運(yùn)動摩擦?xí)r,首先防腐耐磨鍍層提升了接箍的耐磨和耐腐蝕性,可延長接箍使用壽命;當(dāng)防腐耐磨鍍層受到磨損后,激光割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用,避免了抽油桿接箍與油管直接的摩損,可進(jìn)一步延長接箍下井壽命,從而降低采油井抽油桿故障修井作業(yè)頻次,同時(shí)也起到了降低油管磨損,延長油管下井壽命的作用。
下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、接箍;2、防腐耐磨鍍層;3、細(xì)縫。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足, 本發(fā)明提供一種抽油桿接箍,能夠降低接箍磨損,延長使用壽命,從而降低采油井抽油桿故障修井作業(yè)頻次,本實(shí)施例提供了一種抽油桿接箍,所述抽油桿接箍1外表面上設(shè)有多條細(xì)縫3,所述細(xì)縫3內(nèi)均設(shè)有潤滑材料,所述抽油桿接箍1整體外表面鍍有防腐耐磨鍍層2。
激光割縫中的潤滑脂起到潤滑作用,避免了接箍1與油管直接的摩損,可延長接箍1下井壽命。
抽油桿接箍的安裝位置為,每根抽油桿的相互連接處。通過接箍1的連接,使得單根為8米或者10米的抽油桿連接成上千米的抽油桿柱,實(shí)現(xiàn)油井的舉升的目的。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供了一種抽油桿接箍,,所述抽油桿接箍1外表面上均勻設(shè)有多條細(xì)縫3,所述細(xì)縫3內(nèi)均設(shè)有潤滑材料,所述抽油桿接箍1整體外表面鍍有防腐耐磨鍍層2。
本實(shí)施例中細(xì)縫3長15-20mm、寬1-2mm。
在接箍1隨著抽油桿的上下運(yùn)動與油管發(fā)生運(yùn)動摩擦?xí)r,首先防腐耐磨鍍層2提升了接箍1的耐磨和耐腐蝕性,可延長接箍1使用壽命;當(dāng)鍍層受到磨損后,激光割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用,避免了接箍1與油管直接的摩損,可進(jìn)一步延長接箍1下井壽命,同時(shí)也起到了降低油管磨損,延長油管下井壽命的作用。
實(shí)施例3:
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的抽油桿接箍,所述細(xì)縫3與軸向平行,且共有兩行交錯分布,每行沿接箍1外徑均勻分布,同一行相鄰兩條細(xì)縫3間隔不低于20mm,不同行交錯細(xì)縫3間距為15-25mm。
抽油桿接箍1本體材質(zhì)及尺寸均按照SYT 5029-2013《抽油桿》附錄C(規(guī)范性附錄)“抽油桿接箍1、光桿接箍1、異徑接箍1”標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
抽油桿接箍加工過程:
步驟1)在抽油桿接箍1本體上進(jìn)行激光割縫,先在接箍1本體上均勻切割12條長20mm、寬2mm的細(xì)縫3(扳手方處不切割細(xì)縫3,接箍1兩端各預(yù)留20mm不切割);
步驟2)在激光割縫中充填具有潤滑功能的材料;
步驟3)對接箍1整體進(jìn)行防腐耐磨鍍層2處理即完成。
其中,為保證潤滑的全方位性,要求激光割縫數(shù)量沿接箍1外徑均勻分布(接箍1兩端各預(yù)留20mm不切割),12條細(xì)縫3呈兩行分布與接箍1體上,且每條縫縱向間距為20mm;在平面軸向分布上,要求每條橫向縫間隔不低于10mm。
激光割縫中填充潤滑材料要求性能穩(wěn)定,在溫度20~100℃條件下且遇地層水后不易變質(zhì),便于完全充填和密封激光割縫。
接箍1鍍層采取熱噴涂技術(shù)或激光輔助表面改性技術(shù)進(jìn)行處理,當(dāng)采用熱噴涂時(shí)要求涂層的厚度介于10-60μm,該涂層具有“機(jī)械可加工性”和“現(xiàn)場可修補(bǔ)性”,重復(fù)噴涂后其厚度最高可達(dá)120μm。通過對加注潤滑脂的接箍1體進(jìn)行整體噴涂處理,實(shí)現(xiàn)接箍1體的整體改性,提升接箍1的耐磨性和耐腐蝕性。
該發(fā)明的優(yōu)勢在于,在接箍1隨著抽油桿的上下運(yùn)動與油管發(fā)生運(yùn)動摩擦?xí)r,首先鍍層提升了接箍1的耐磨和耐腐蝕性,可延長接箍1使用壽命;當(dāng)鍍層受到磨損后,激光割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用,避免了接箍1與油管直接的摩損,可進(jìn)一步延長接箍1下井壽命,同時(shí)也起到了降低油管磨損,延長油管下井壽命的作用。
本實(shí)施例中潤滑材料由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)組成,潤滑油40%,二硫化鉬12%,石墨30%,石墨烯18%。潤滑油可以是為環(huán)烷基基礎(chǔ)油或石蠟基基礎(chǔ)油。制備過程:將配方量的潤滑油、二硫化鉬、石墨、石墨烯在無氧條件下加熱至150℃、保溫24小時(shí),之后冷卻至室溫即得該潤滑材料。
與固體石墨及液體潤滑劑相比,該潤滑材料為膏狀,更易在細(xì)縫3內(nèi)穩(wěn)定附著,完全充填和密封細(xì)縫3,不會因?yàn)榻庸?隨著抽油桿的上下運(yùn)動而減少及在接箍1表面產(chǎn)生污物。該潤滑材料中的石墨起到減磨作用;二硫化鉬在石墨烯作用下懸浮于潤滑油中,可以在細(xì)縫表面形成覆蓋膜,并具有抗極壓性能,生成的膜即使被磨損后,懸浮的二硫化鉬會不斷重新補(bǔ)充到磨損表面,起到減磨潤滑作用。
兩行細(xì)縫3中上行細(xì)縫3與接箍1上端距離為20mm,下行細(xì)縫3與接箍1下端距離為20mm。細(xì)縫3為激光割縫。細(xì)縫3數(shù)為12條。
以上各實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的方法和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知常識,這里不一一敘述。
以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制,凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。