本發(fā)明涉及石油采掘技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種中空連續(xù)抽油桿及提供了一種新的連接方法來(lái)進(jìn)行抽油桿的連接。

背景技術(shù)：

目前的石油采掘設(shè)備的抽油桿是由多節(jié)鋼制直桿通過(guò)較粗的螺紋接頭連接而成，通常一口油井深度達(dá)2000～3000m，抽油桿多達(dá)300多根，抽油桿多為實(shí)心桿，重量較大，一般油井油管內(nèi)徑為62mm，(普通25mm實(shí)心抽油桿)螺紋接頭處直徑就55mm，周圍所?？臻g較小，加之整條抽油桿的直徑反復(fù)變化，在抽油時(shí)，變化的抽油桿直徑阻礙了油液的流動(dòng)，使抽油阻力大大增加，浪費(fèi)了抽油機(jī)的功率，降低了生產(chǎn)效率。另外，在因安裝、更換、維修的原因插入或抽出整條多節(jié)抽油桿時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，只能人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。多節(jié)的螺紋接頭上下移動(dòng)時(shí)對(duì)井管磨損大，縮短了井管的使用壽命；當(dāng)需要油井除蠟、清井除沙時(shí)，還必須取出抽油桿，換入沖洗管，進(jìn)一步浪費(fèi)勞動(dòng)資源、降低生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述弊病，本發(fā)明公開一種中空連續(xù)抽油桿，目的是：提高生產(chǎn)效率，節(jié)約抽油機(jī)功率消耗，安裝時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

一種中空連續(xù)抽油桿，包括若干彼此相連接的連續(xù)抽油桿，地平面下設(shè)井管，井管上端部設(shè)有井口，在井管內(nèi)安裝有抽油柱塞泵，抽油柱塞泵連接有細(xì)抽油桿，細(xì)抽油桿連接有沖洗頭，沖洗頭連接有連續(xù)抽油桿，連續(xù)抽油桿連接有上部空心光桿，若干連續(xù)抽油桿通過(guò)冷擠壓的連接方式首尾相連成一整體。

進(jìn)一步地，所述連續(xù)抽油桿的下端通過(guò)冷擠壓的方法固定連接有沖洗頭。

進(jìn)一步地，所述沖洗頭是一個(gè)與連續(xù)抽油桿外徑相等的鋼制圓柱體，沖洗頭中間制有圓通孔，上端制有倒錐形臺(tái)階，中部沿軸向按120°均布銑有三條貫通槽，下部攻有陰螺紋。

進(jìn)一步地，所述沖洗頭通過(guò)陰螺紋與細(xì)抽油桿上端固定連接，細(xì)抽油桿是由25根8米長(zhǎng)的直徑19mm實(shí)心圓鋼桿通過(guò)粗螺紋頭固定連接，細(xì)抽油桿下端通過(guò)螺紋固定連接到抽油柱塞泵。

一種中空連續(xù)抽油桿的連接方法，步驟如下：

(1)定義兩個(gè)中空抽油桿為上管和下管，下管通過(guò)注入頭夾持塊及井口固定裝置將其固定，將下管頭部裝入擠壓模具內(nèi)適當(dāng)位置，使得一次扣壓全部長(zhǎng)度60mm，壓制模塊為圓周按45°均布的8個(gè)縱向長(zhǎng)條形擠頭，調(diào)整好模具千分尺刻度，調(diào)整油壓16MPA使得管頭整體變細(xì)至與內(nèi)徑間隙配合尺寸。

(2)上管通過(guò)牽引工具，牽引至注入頭上端，管端內(nèi)部打磨處理，將壓制到合適尺寸的下管接頭插入上管內(nèi)，安裝固定模具，調(diào)整油壓20MPA對(duì)插入處進(jìn)行壓制，壓制完成后所形成的一次壓痕的深度為2mm，經(jīng)過(guò)一次壓制試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度為400MPA。

(3)更換壓制模塊，換為圓周按45°均布的8個(gè)窄縱向雙長(zhǎng)條形小擠頭，調(diào)整系統(tǒng)油壓為25MPA，并對(duì)原位置進(jìn)行再次壓制，作業(yè)完成后所形成的二次壓痕深度為3mm。經(jīng)過(guò)二次壓制后的接頭試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度為700MPA。

進(jìn)一步地，兩兩一次壓痕之間間隙不小于2mm。

本發(fā)明的有益效果是：

1.安裝時(shí)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.連續(xù)抽油桿外壁光滑無(wú)突出部分，減小了抽油的阻力，減輕自重節(jié)約抽油機(jī)功率。

3.依據(jù)強(qiáng)度校核可定制相應(yīng)尺寸，例外徑38.1毫米，井管內(nèi)剩余環(huán)狀空間截面積大，進(jìn)一步減小了石油向上流動(dòng)的阻力，提高了出油效率。

4.連續(xù)抽油桿外壁光滑，與井管滑動(dòng)摩擦阻力小且磨損均勻，大大延長(zhǎng)了井管的使用壽命。

5.在進(jìn)行除蠟、清沙等井管內(nèi)清潔作業(yè)時(shí)，可不必提出抽油桿，直接從頂部連續(xù)抽油桿中心通入蒸汽或其他清潔劑即可進(jìn)行，大大提高了工作效率，簡(jiǎn)化了準(zhǔn)備工作的步驟，節(jié)約了時(shí)間，提高了單位時(shí)間的出油量。

6.避免了普通抽油桿檢查更換時(shí)桿體上的石油對(duì)地面的污染環(huán)境。

附圖說(shuō)明

下邊結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明沖洗頭的局部剖面主視圖；

圖3是本發(fā)明沖洗頭的橫切剖視圖。

圖4是本發(fā)明兩管結(jié)合處的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

1.地平面，2.井管，3.連續(xù)抽油桿，4.沖洗頭，5.細(xì)抽油桿，6.抽油柱塞泵，7.井口，8.空心光桿，9.上管，10.下管，11一次壓痕，12.二次壓痕。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的井下結(jié)構(gòu)與常規(guī)采油裝備的井下結(jié)構(gòu)基本相同，如圖4所示，地平面1下設(shè)井管2，井管上端部設(shè)有井口7，在井管內(nèi)安裝有抽油柱塞泵6，抽油柱塞泵6連接有細(xì)抽油桿5，細(xì)抽油桿5連接有沖洗頭4，沖洗頭4連接有連續(xù)抽油桿3，連續(xù)抽油桿3連接有上部空心光桿8。

一種優(yōu)選設(shè)計(jì)，連續(xù)抽油桿3是外徑為38mm(英制1.5英寸)的壁厚為4mm的低碳合金鋼管(鋼級(jí)可根據(jù)油井工況進(jìn)行定制，例ct90內(nèi)含硅、錳、鉻、鎳、銅、鈦、鈮、鉬等多種合金元素)。運(yùn)輸?shù)轿皇褂脮r(shí)，由注入頭驅(qū)動(dòng)調(diào)直，并同時(shí)裝入井管2內(nèi)。

如圖2和圖3所示，連續(xù)抽油桿3的下端通過(guò)冷擠壓的方法固定連接有沖洗頭4，沖洗頭4是一個(gè)與連續(xù)抽油桿3外徑相等的鋼制圓柱體，中間制有圓通孔，上端制有倒錐形臺(tái)階，以便與連續(xù)抽油桿的下端通過(guò)冷擠壓固定連接，中部沿軸向按120°均布銑有三條貫通槽，下部攻有M18陰螺紋。通過(guò)該陰螺紋與細(xì)抽油桿上端固定連接，細(xì)抽油桿是由25根8米長(zhǎng)的直徑19mm(英制6分)實(shí)心圓鋼桿通過(guò)粗螺紋頭固定連接，細(xì)抽油桿下端通過(guò)螺紋固定連接到抽油柱塞泵。

連續(xù)抽油桿3的上端，通過(guò)與上述相同的冷擠壓的方法固定連接到空心光桿8，空心光桿是一根外徑為28mm的空心鋼桿，上端帶有由接頭、光桿與抽油機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)及密封。

現(xiàn)有技術(shù)一般抽油桿常規(guī)的多節(jié)實(shí)心桿連接而成，常規(guī)采油裝備的多節(jié)實(shí)心抽油桿采用加粗的螺紋接頭連接，這樣導(dǎo)致油阻力大大增加。本發(fā)明將中空抽油桿整合為一整根幾千米長(zhǎng)，若干連續(xù)抽油桿通過(guò)冷擠壓的連接方式首尾相連成一整體。

為此，本發(fā)明還提供一種中空連續(xù)抽油桿的連接方法，如圖4所示，上管9和下管10都是等直徑的、待連接的連續(xù)抽油桿。

連續(xù)中空抽油桿正常施工作業(yè)過(guò)程中依靠連續(xù)抽油桿作業(yè)機(jī)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備主要部件包括(控制室、電驅(qū)液壓動(dòng)力站、車載卷筒、注入頭)通過(guò)車載卷筒和注入頭將連續(xù)中空抽油桿下入井內(nèi)。

(1)下部中空抽油桿通過(guò)注入頭夾持塊及井口固定裝置將其固定，將下管頭部裝入擠壓模具內(nèi)適當(dāng)位置，使得一次扣壓全部長(zhǎng)度60mm，(該擠壓模具整體為圓形，可單側(cè)打開利于安裝)壓制模塊為圓周按45°均布的8個(gè)縱向長(zhǎng)條形擠頭，調(diào)整好模具千分尺刻度(即擠壓量)，調(diào)整油壓16MPA使得管頭整體變細(xì)至與內(nèi)徑間隙配合尺寸。

(2)待連接油管通過(guò)牽引工具，牽引至注入頭上端，管端內(nèi)部打磨處理，將壓制到合適尺寸的下管接頭插入上管內(nèi)，安裝固定模具，調(diào)整油壓20MPA對(duì)插入處進(jìn)行壓制，壓制完成后所形成的一次壓痕的深度約為2mm，經(jīng)過(guò)一次壓制試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度為400MPA。

(3)更換壓制模塊，換為圓周按45°均布的8個(gè)窄縱向雙長(zhǎng)條形小擠頭，調(diào)整系統(tǒng)油壓為25MPA，并對(duì)原位置進(jìn)行再次壓制，作業(yè)完成后所形成的二次壓痕深度為3mm。經(jīng)過(guò)二次壓制后的接頭試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度為700MPA(此時(shí)的抗拉強(qiáng)度即為中空連續(xù)抽油桿所承受的抗拉能力)

兩兩一次壓痕之間間隙不小于2mm。

為檢驗(yàn)接頭的牢固程度，對(duì)連接后的管子做破壞性試驗(yàn)，多次試驗(yàn)的斷裂處均不在接頭處，證明連接的牢固程度是非?？煽康?，值得信賴的。該方法有效改善傳統(tǒng)螺紋及摩擦焊接的弊端，能使上千米的連續(xù)中空抽油桿牢固對(duì)接。本設(shè)計(jì)借助相關(guān)作業(yè)施工機(jī)械設(shè)備利用液壓冷擠的方法對(duì)空心抽油桿進(jìn)行連接，連接處非常牢固，可解決泵掛深度的改變及部分失效段的更換等。為高效石油生產(chǎn)的新思路的實(shí)施開辟出一條新路。

除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。