井下工具原理与使用.doc

井下工具原理和使用
目录
一、管、杆、环 2
二、抽油泵 12
三、不压井工具 16
四、油管锚 23
五、封隔器 26
一、管、杆、环
油管
1、油管性能及技术参数
API油管性能规范:
项
目
规
格
接头形式
重量(N/m)
壁厚(mm)
内径(mm)
钢级
最小抗内压强度MPa
连接头抗拉强度KN
∮73×
N-U平式
93

62
J55
≥
≥323
∮89×
N-U平式
134

76
J55
≥
≥487
用于油井的修复油管的技术参数
项
目
规
格
最大腐蚀量(mm)
最大偏磨量(mm)
螺纹
直线度(mm)
壁厚mm
试验压力MPa
∮73×
≤
≤
同新管
同新管≤L×
≥
≥
∮89×
≤
≤
同新管
同新管≤L×
≥
≥
备注:参数符合GB/-1999及SY/T6194-1996标准
用于水井的修复油管的技术参数
项目
镀层厚度μm
镀层表面硬度HV
HCl腐蚀速率mm/yy
NaOH腐蚀速率mm/yy
孔隙率
镀层化学成分
∮73×
≥20
≥400
≤
≤
≥8级
镍88%-95%
磷5%-12%
不起皮、不开裂、不脱落
备注:以上参数符合GB/T4342-91,Q/DQ1098-1997
2、油管断脱情况分析及治理措施
管断集中在40根油管以上,即井身的上部,而且第一根油管断比例较大。管断集中在前3根,第4-15根损坏井数次之。
φ56、φ70泵管断比例高。
断口的形式主要是丝扣和管体上下接头断裂,主要集中在油管公扣螺纹根部的2-3扣内,是整根油管管体强度最低的应力集中点。
断裂失效以下方面原因:
金属疲劳,通过对部分油管断口进行的金相分析,结果表明油管的断裂主要是金属疲劳所致,大量油管服役期过长造成油管老化,而老化油管的剩余寿命是现有技术设备无法检测的。
丝扣强度较低部位产生应力集中点,易造成丝扣断裂。
漏失失效有以下方面原因:
(1)丝扣磨擦副间的配合间隙大;(2)丝扣磨擦副间硬度差值不合理,易造成粘扣;(3)频繁施工丝扣磨损过大,特别是油管连接时丝扣同心度偏差过损伤并大加剧丝扣磨损造成漏失;
治理油管断的技术措施
1、油管锚定、丝扣涂专用密封脂、油管整体打压防断脱漏措施;
2、对原井是偏Ⅲ采油树井采用更换偏Ⅲ外加厚油管挂+,措施井适用范围的规定
外加厚油管的技术参数
项
目
规
格
钢级
接头形式
管体壁厚mm
上下接头壁厚mm
接箍外径mm
抗拉强度KN
最小抗内压强度MPa
∮73
N80
N-E


93
645
77
抽油杆
1、抽油杆的结构与用途
抽油杆是有杆抽油设备的重要部件。抽油杆通过接箍连接成抽油杆柱,上经光杆连接抽油机,下接抽油泵柱塞,其作用是将地面抽油机驴头悬点的往复运动传递给井下抽油泵。
普通抽油杆如图所示,其杆头结构如图1-2所示。其杆体是实心圆形断面的钢杆,两端为镦粗的杆头。杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方径、凸缘和圆弧过渡区组成。外螺纹接头用来与接箍相连接,扳手方径用来装卸抽油杆接头是卡抽油杆钳用。
1
2
3
4
5
6
图1-2 抽油杆的杆头结构
1-外螺纹接头 2-卸荷槽 3-推承面台肩
4-扳手方径 5-凸缘 6-圆弧过渡区
2、抽油杆的材料及机械性能
等级
材料
抗拉强度(Mpa)
表面硬度
HCR
屈服点(Mpa)
伸长率δ%
收缩率ψ%
疲劳强度
Mpa
循环周数
K
镍钼
合金钢
588-794
(Φ19-17t
Φ22- t
Φ25- t)
≥372
≥13
≥60
C
碳钢或锰钢
620-794
(Φ19-
Φ22-24 t
Φ25-31t)
≥412
≥13
≥50
D
碳钢或合金钢
794-965
(Φ19-
Φ22- t
Φ25-)
25-28
≥620
≥10
≥50
400
≥1X106
G
FG-20
966-1136
(Φ19-
Φ22- t
Φ25-)
58-62
≥793
≥12
≥45
540
≥1X106
换算:抽油杆极限抗拉力=抽油杆截面积(c