1、抽油桿、油管設計抽油桿、油管設計工藝研究所工藝研究所v第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計v第三部分第三部分 油管設計油管設計v第一部分第一部分 原油開采方法簡介原油開采方法簡介 第一部分第一部分 原油開采方法簡介原油開采方法簡介 開采原油的方法：開采原油的方法： 一、一、自噴采油法自噴采油法利用地層本身的能量舉升原油；利用地層本身的能量舉升原油； 二、二、人工舉升采油法人工舉升采油法人為地用機械設備給井內補充能量，將原油人為地用機械設備給井內補充能量，將原油舉升到地面舉升到地面（1）利用抽油桿柱傳遞能量（有桿泵）：（往復式）抽）利用抽油桿柱傳遞能量（有桿泵）：（往復式）抽油泵、桿柱驅動單螺

2、桿泵；油泵、桿柱驅動單螺桿泵；泵法抽油泵法抽油（2）利用電纜傳遞能量：電動潛油離心泵、電動潛油螺）利用電纜傳遞能量：電動潛油離心泵、電動潛油螺桿泵桿泵（3）利用液體傳遞能量：水力活塞泵、射流泵、渦輪泵）利用液體傳遞能量：水力活塞泵、射流泵、渦輪泵氣舉法氣舉法 柱塞氣舉柱塞氣舉 其它其它 撈油等撈油等人工舉升采油法人工舉升采油法第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計v抽油桿用途、結構抽油桿用途、結構v抽油桿分類抽油桿分類v抽油桿柱設計抽油桿柱設計v抽油桿失效分析抽油桿失效分析第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計 用途：用途：將抽油機驢頭懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵將抽油機驢頭懸點的往復運動傳

3、遞給井下抽油泵 （有桿泵重要部件、將地面動力傳遞給井下抽油泵的紐帶）（有桿泵重要部件、將地面動力傳遞給井下抽油泵的紐帶） （具體到抽油機井，單根抽油桿通過接箍連接成桿柱，上經光（具體到抽油機井，單根抽油桿通過接箍連接成桿柱，上經光桿與抽油機相連，下接抽油泵柱塞）桿與抽油機相連，下接抽油泵柱塞）v 抽油桿用途、結構抽油桿用途、結構結構：結構：桿體、桿頭桿體、桿頭 桿頭由桿頭由6部分組成：部分組成： 外螺紋結頭、卸荷槽、推承面臺肩、扳手方頸、凸外螺紋結頭、卸荷槽、推承面臺肩、扳手方頸、凸 緣、圓弧過渡區。緣、圓弧過渡區。第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計1、按直徑分：、按直徑分：13、16、1

4、9、22、25、29mm； 長度長度8m、7.62m。v 抽油桿分類抽油桿分類等級等級 材料材料 抗拉強度抗拉強度(MPa) 使用范圍使用范圍 K鎳鉬合金鋼鎳鉬合金鋼 588-794 輕、中負荷，腐蝕輕、中負荷，腐蝕 C碳鋼或錳鋼碳鋼或錳鋼 620-794輕、中負荷輕、中負荷 D碳鋼或合金鋼碳鋼或合金鋼 794-965 中、重負荷中、重負荷 2、按材質或強度分（普通桿）：、按材質或強度分（普通桿）：第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計3、按用途分：、按用途分：光桿（光桿（25、28、32、38mm）、抽油桿、）、抽油桿、 加重桿（加重桿（35、38、51mm）、拉桿（）、拉桿（19、22mm

5、） v 抽油桿分類抽油桿分類1）超高強度抽油桿（）超高強度抽油桿（H級）：級）：抗拉強度抗拉強度=1035-1347MPa，適用于深，適用于深井、稠油井等。井、稠油井等。 4、特種抽油桿、特種抽油桿:2）玻璃鋼抽油桿：）玻璃鋼抽油桿：本體重量輕、耐腐蝕，節能效果明顯；價格高、本體重量輕、耐腐蝕，節能效果明顯；價格高、不能承受軸向壓縮載荷、不能熔化回收利用。不能承受軸向壓縮載荷、不能熔化回收利用。3）空心抽油桿（）空心抽油桿（22/55/28/32/36/40mm）：）：用于電加熱熱采、用于電加熱熱采、 空心空心桿短路熱洗。桿短路熱洗。4）防腐抽油桿）防腐抽油桿5）連續抽油桿）連續抽油桿6）柔性

6、（鋼絲繩）抽油桿）柔性（鋼絲繩）抽油桿第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計1、設計原則：、設計原則：等強度設計原則等強度設計原則 考慮因素：（考慮因素：（1）桿柱各部位均滿足給定的強度條件，桿柱安全可靠；）桿柱各部位均滿足給定的強度條件，桿柱安全可靠； （2）桿柱重量盡量輕；）桿柱重量盡量輕； （3）桿柱彈性伸長造成的沖程損失較小；）桿柱彈性伸長造成的沖程損失較小； （4）成本低。）成本低。v 抽油桿柱設計抽油桿柱設計2、桿柱設計應考慮的具體參數、桿柱設計應考慮的具體參數 抽油桿類型選擇、抽油泵泵徑、抽油泵下入深度、原油物性、井斜、抽油桿類型選擇、抽油泵泵徑、抽油泵下入深度、原油物性、井斜、

7、機型及其參數等。機型及其參數等。3、常見桿柱組合：、常見桿柱組合：（1）25+22+19+加重桿：適用于加重桿：適用于5 1/2寸套管井寸套管井（2）25+22+19：適用于：適用于5 1/2寸套管懸掛寸套管懸掛4寸套井寸套井（3）22+19：適用于全井：適用于全井4寸套井寸套井（4）25+22：適用于稠油井、一般深度井、：適用于稠油井、一般深度井、70mm泵，從而提高桿柱的安泵，從而提高桿柱的安全性。全性。以以H級桿柱為例級桿柱為例32mm泵下深泵下深2200m、38mm泵下深泵下深2000m、44mm泵下深泵下深1800m等。等。第二部分第二部分 抽油桿設計抽油桿設計抽油桿斷裂部位：抽油桿

8、斷裂部位：抽油桿接箍（母扣）、抽油桿公扣及根部、卸荷槽、抽油桿接箍（母扣）、抽油桿公扣及根部、卸荷槽、 扳手方頸、圓弧過渡區、抽油桿本體。扳手方頸、圓弧過渡區、抽油桿本體。v 抽油桿失效分析抽油桿失效分析抽油桿斷裂失效分析抽油桿斷裂失效分析（1）桿頭加工存在薄弱環節：如卸荷槽）桿頭加工存在薄弱環節：如卸荷槽（2）設計不合理，存在不滿足強度要求的部位）設計不合理，存在不滿足強度要求的部位（3）疲勞失效）疲勞失效（4）井筒偏磨）井筒偏磨（5）井筒腐蝕）井筒腐蝕 （6）其它：活塞卡、管線堵塞等）其它：活塞卡、管線堵塞等抽油桿脫扣失效分析抽油桿脫扣失效分析（1）沖次偏高）沖次偏高（2）油稠）油稠（3）

9、腐蝕）腐蝕（4）小泵拉桿與活塞連接部位）小泵拉桿與活塞連接部位（5）作業質量（扭矩不達標、偏扣）作業質量（扭矩不達標、偏扣）（6）絲扣質量、異物卡等）絲扣質量、異物卡等失效類型：失效類型：抽油桿斷裂、抽油桿脫扣抽油桿斷裂、抽油桿脫扣 ，主要失效形式是疲勞斷裂，主要失效形式是疲勞斷裂第三部分第三部分 油管設計油管設計v分類：分類： 2、按直徑：、按直徑：60.3、73、89mm；3、按絲扣：平式扣、加大扣。、按絲扣：平式扣、加大扣。1、按強度：、按強度：J55、N80；第三部分第三部分 油管設計油管設計v常見組合：常見組合： 1、73加大加大+73平式平式+泵泵+平式；平式；2、89加大（平式）加大（平式）+73加大（平式）加大（平式）+泵泵+73平式；平式；3、73平式平式+泵泵+73平式平式+導