抽油杆的检测(新)

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1、中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 1 抽 油 杆 的 检 测Inspection of Sucker rods 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 2 目 录一 、 总 论二 、 抽 油 杆 的 发 展 状 况 三 、 抽 油 杆 的 结 构 和 用 途四 、 抽 油 杆 的 具 体 分 类五 、 抽 油 杆 柱 的 配 套 件六 、 抽 油 杆 的 螺 纹 型 式 七 、 抽 油 杆 及 光 杆 的 连 接八 、 抽 油 杆 螺 纹 量 规 的 分 类九 、 螺 纹 及 几

2、何 尺 寸 的 检 测 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 3 一 总 论 从 地 层 中 开 采 石 油 的 方 法 可 分 为 两 大 类 ： 一 类 是利 用 地 层 本 身 的 能 量 来 举 升 原 油 ， 称 为 自 喷 采 油 法 ；另 一 类 是 由 于 地 层 本 身 的 能 量 不 足 ， 必 须 人 为 地 用 机械 设 备 给 井 内 液 体 补 充 能 量 ， 才 能 将 原 油 举 升 到 地 面 ，称 为 人 工 举 升 采 油 法 或 机 械 采 油 法 ， 目 前 有 各 种 各 样的 人 工 举 升

3、采 油 法 ,如 下 表 ： 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 4泵 法 抽 油气 举 法其 他 方 法 利 用 抽 油 杆 柱 传 递 能 量利 用 液 体 传 递 能 量利 用 电 缆 传 递 能 量 抽 油 杆 柱 往 复 驱 动 柱 塞 式 抽 油 泵抽 油 杆 柱 旋 转 驱 动 单 螺 杆 泵水 力 活 塞 泵射 流 泵涡 轮 泵电 动 潜 油 离 心 泵电 动 潜 油 单 螺 杆 泵人 工 举 升 采 油 法 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 5 凡 是 不 利

4、 用 抽 油 杆 柱 传 递 能 量 的 抽 油 设 备 统 称 为无 杆 抽 油 设 备 ， 凡 是 利 用 抽 油 杆 柱 上 下 往 复 运 动 进 行驱 动 的 抽 油 设 备 统 称 为 有 杆 抽 油 设 备 。 利 用 抽 油 杆 柱旋 转 运 动 驱 动 的 井 下 单 螺 杆 抽 油 泵 装 置 虽 然 也 有 抽 油杆 ， 但 习 惯 上 不 列 入 有 杆 抽 油 设 备 。 有 杆 抽 油 方 法 是 应 用 最 早 也 是 最 为 广 泛 的 一 种 人工 举 升 采 油 法 ， 早 在 石 油 工 业 问 世 时 ， 就 开 始 采 用 这一 方 法 进 行 采 油

5、 。 目 前 ， 在 各 种 人 工 举 升 采 油 方 法 中 ，有 杆 抽 油 仍 居 于 首 要 地 位 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 6 有 杆 抽 油 设 备 由 三 部 分 组 成 ： 地 面 驱 动 设 备 即 抽 油 机 ， 目 前 应 用 最 为 广 泛 的 是游 梁 式 抽 油 机 ； 井 下 的 抽 油 泵 ， 它 悬 挂 在 油 管 的 下 端 ； 抽 油 杆 柱 ， 它 把 地 面 设 备 的 运 动 和 动 力 传 给 井 下抽 油 泵 。 除 以 上 三 个 主 要 组 成 部 分 外 ， 就 有

6、 杆 抽 油 系 统而 言 ， 还 应 包 括 用 于 悬 挂 抽 油 泵 并 作 为 液 体 通 道的 油 管 柱 及 井 口 装 置 等 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 7 有 关 抽 油 机 方 面 的 技 术 发 展 与 进 步 近 年 来 ， 除 了 常 规 型 游 梁 式 抽 油 机 、 前 置 型 游梁 式 抽 油 机 和 气 平 衡 游 梁 式 抽 油 机 以 外 ， 又 出 现 了异 相 型 游 梁 式 抽 油 机 。 除 了 以 上 的 几 种 游 梁 式 抽 油 机 以 外 ， 还 有 链 条式 抽 油 机

7、 、 液 压 抽 油 机 等 新 型 抽 油 机 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 8API常 规 型 游 梁 式 抽 油 机 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 9下 偏 杠 铃 系 列 节 能 游 梁 式 抽 油 机 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 10 游 梁 式 抽 油 机 具 有 性 能 可 靠 、 结 构 简 单 、 操 作 维 修 方 便 等 特 点 。 主 要 特 点 ：1、 整 机 结 构 合

8、理 、 工 作 平 稳 、 噪 音 小 、 操 作 维 护 方 便 ；2、 游 梁 选 用 箱 式 或 工 字 钢 结 构 ， 强 度 高 、 刚 性 好 、 承 载 能 力 大 ；3、 减 速 器 采 用 人 字 型 渐 开 线 或 双 圆 弧 齿 形 齿 轮 ， 加 工 精 度 高 、 承载 能 力 强 ， 使 用 寿 命 长 ；4、 驴 头 可 采 用 上 翻 、 上 挂 或 侧 转 三 种 形 式 之 一 ；5、 刹 车 采 用 外 抱 式 结 构 ， 配 有 保 险 装 置 ， 操 作 灵 活 、 制 动 迅 速 、安 全 可 靠 ；6、 底 座 采 用 地 脚 螺 栓 连 接 或

9、压 杠 连 接 两 种 方 式 之 一 。API 游 梁 式 抽 油 机 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 11 API常 规 型 游 梁 式 抽 油 机 结 构 示 意 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 12 二 抽 油 杆 的 发 展 状 况 抽 油 杆 是 有 杆 抽 油 设 备 的 重 要 部 件 ， 它 将 抽 油 机的 动 力 传 递 给 井 下 抽 油 泵 。 抽 油 杆 柱 是 由 数 十 根 或 数百 根 抽 油 杆 通 过 接 箍 连 接 而 成 。

10、在 采 油 过 程 中 ， 抽 油杆 柱 承 受 不 对 称 循 环 载 荷 的 作 用 ， 工 作 介 质 为 井 液（ 原 油 和 矿 层 水 ） ， 而 许 多 抽 油 井 的 井 液 含 有 腐 蚀 介质 。 因 此 ， 抽 油 杆 的 主 要 失 效 形 式 为 疲 劳 断 裂 或 腐 蚀疲 劳 断 裂 。 抽 油 杆 的 断 脱 事 故 会 严 重 影 响 原 油 产 量 ，增 加 了 修 井 费 用 ， 提 高 了 原 油 成 本 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 13 抽 油 杆 有 近 百 年 的 历 史 。 最

11、 原 始 的 抽 盐 卤 杆 是 用 藤条 做 的 。 第 一 个 金 属 抽 油 杆 专 利 （ U.S.528168） 是 美 国俄 亥 俄 州 的 Samuel M.Jones于 1894年 10月 30日 获 得 的 。近 20年 来 ， 国 内 外 在 抽 油 杆 的 制 造 方 面 采 用 了 许 多 新 材料 、 新 设 备 、 新 技 术 和 新 工 艺 ， 如 采 用 多 元 素 合 金 钢 、玻 璃 钢 ； 采 用 中 频 感 应 透 热 设 备 加 热 及 自 动 化 平 锻 机 进行 锻 造 ， 采 用 中 频 感 应 加 热 淬 火 装 置 及 红 外 光 导 智 能

12、 测温 仪 器 ， 抽 油 杆 头 部 不 旋 转 加 工 生 产 线 ， 接 箍 自 动 生 产线 ； 以 及 先 进 的 锻 模 设 计 技 术 ， 抽 油 杆 外 螺 纹 滚 压 工 艺 ，接 箍 内 螺 纹 半 切 削 半 挤 压 工 艺 ， 摩 擦 焊 接 工 艺 ， 喷 丸 强化 工 艺 ， 表 面 感 应 淬 火 工 艺 等 ， 大 大 提 高 了 抽 油 杆 的 制造 水 平 和 产 品 质 量 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 14 为 了 满 足 大 泵 强 采 、 小 泵 深 抽 、 稠 油 井 、 高 含

13、腊井 、 腐 蚀 井 和 斜 井 采 油 的 需 要 ， 国 内 外 开 发 了 许 多 特种 抽 油 杆 ， 如 超 高 强 度 抽 油 杆 、 玻 璃 钢 抽 油 杆 、 空 心抽 油 杆 、 KD级 抽 油 杆 、 连 续 抽 油 杆 、 电 热 抽 油 杆 、 钢丝 绳 抽 油 杆 和 铝 合 金 抽 油 杆 等 ， 并 研 究 了 许 多 抽 油 杆柱 的 配 套 件 ， 如 长 冲 程 高 强 度 光 杆 、 无 牙 光 杆 卡 子 、旋 杆 器 、 减 震 器 、 石 墨 可 调 心 光 杆 密 封 盒 、 滚 轮 接 箍 、扶 正 器 、 刮 蜡 器 、 加 重 杆 、 防 脱

14、 器 、 脱 接 器 、 磁 防 蜡器 和 泵 空 控 制 器 等 ， 进 一 步 提 高 了 抽 油 杆 的 使 用 寿 命和 应 用 范 围 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 15 三 抽 油 杆 的 结 构 和 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 的 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 。 抽

15、油 杆 螺 纹 失 效 常 常 表 现 为 螺 纹 的 拉 坏 。 但 由 于现 代 API抽 油 杆 的 螺 纹 的 下 部 凹 陷 设 计 以 及 制 造 螺 纹时 采 用 滚 压 代 替 车 削 ， 此 类 问 题 的 出 现 已 大 为 减 少 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 16 普 通 抽 油 杆 及 其 杆 头 结 构 如 下 图 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 （ 应 力 分 散 槽 ） 、 推 承

16、 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 颈 用 来 装 卸 抽 油 杆 接 头 时 卡 抽 油杆 钳 用 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 17 SY/T 5029-2006 抽 油 杆 规 定 ， 抽 油 杆 的 杆 体 直径 分 别 为 ：12.7（ 1/2in） ， 15.9mm(5/8in)， 19.1mm(3/4in); 22.2mm(7/8in); 25.4mm(1in); 28.6mm(1 1/8in) 。抽 油

17、 杆 的 长 度 一 般 为 8000mm或 7620mm。 为 了 调 节 抽 油 杆柱 的 长 度 ， 还 有 长 度 为 410， 610， 910， 1220， 1830，2440， 3050， 3660mm的 短 抽 油 杆 。 API SPEC 11B 抽 油 杆 和 SY/T 5029-2006 将普 通 抽 油 杆 分 为 C级 、 D级 和 K级 三 个 等 级 。 C级 抽 油 杆 用于 轻 、 中 负 荷 的 油 井 ， D级 抽 油 杆 用 于 中 、 重 负 荷 的 油井 ， K级 抽 油 杆 用 于 轻 、 中 负 荷 并 有 腐 蚀 性 的 油 井 。注 ： AP

18、I SPEC 11B-1998 抽 油 杆 规 范 第 26版 。 SY/T 5029-2006 抽 油 杆 对 11B有 补 充 （ 等 效 采 用 ） ， 新 增 设 计 控 制 方 面 内 容 及 资 料 性 附 录 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 18 C级 、 D级 和 K级 抽 油 杆 分 别 采 用 碳 钢 或 锰 钢 ，碳 钢 或 合 金 钢 ， 镍 钼 合 金 钢 ， 一 般 经 镦 粗 、 整 体 热处 理 、 外 螺 纹 滚 压 加 工 、 喷 丸 强 化 、 油 溶 性 涂 料 防护 等 工 序 ， 使

19、其 获 得 一 定 的 抗 疲 劳 或 抗 腐 蚀 疲 劳 性能 。 为 了 满 足 高 含 水 、 高 粘 度 、 高 凝 固 点 、 高 含 蜡抽 油 井 、 腐 蚀 井 ， 深 井 和 斜 井 原 油 开 采 的 需 要 ， 近20多 年 来 国 内 外 研 制 了 许 多 结 构 、 材 料 、 用 途 与 普通 抽 油 杆 不 同 的 特 种 抽 油 杆 ， 如 超 高 强 度 抽 油 杆 、玻 璃 钢 抽 油 杆 、 空 心 抽 油 杆 和 连 续 抽 油 杆 等 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 19 四 、 抽 油

20、 杆 的 具 体 分 类1： 常 规 型 抽 油 杆 常 规 型 抽 油 杆 是 一 种 具 有 圆 形 断 面 、 两 头 镦 粗 的 金属 杆 件 ， 镦 粗 部 分 有 联 结 螺 纹 和 卡 扣 扳 手 用 的 方 形 断 面 。抽 油 杆 体 直 径 有 13、 16、 19、 22、 25和 29mm（ 即 1/2、5/8、 3/4、 7/8、 1和 1 1/2in） 6种 ， 长 度 一 般 为 7.62m和 8m， API标 准 规 定 为 7.62m和 9.1m。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 20 当 今 ，

21、世 界 上 抽 油 杆 的 生 产 国 主 要 是 美 国 、 俄 罗 斯 和我 国 。 美 国 生 产 抽 油 杆 历 史 最 长 ， 品 种 多 而 且 质 量 好 ， 许多 国 家 都 按 API标 准 生 产 抽 油 杆 。 按 照 国 标 和 API标 准 的 规定 ， 常 规 型 抽 油 杆 可 分 为 ： C级 抽 油 杆 主 要 用 于 轻 、 中 负 荷 无 腐 蚀 或 缓 蚀 油 井 抽油 ， 材 料 为 碳 钢 或 锰 钢 ， 如 C-Mn系 钢 抽 油 杆 ， 抗 拉 强 度 为620 794MPa。 D级 抽 油 杆 主 要 用 于 中 、 重 负 荷 含 硫 油 井

22、 抽 油 ， 材 料为 碳 钢 或 合 金 钢 ， 如 Cr-Mo系 钢 抽 油 杆 ， 抗 拉 强 度 达 794965MPa。 K级 抽 油 杆 主 要 用 于 轻 、 中 负 荷 中 等 腐 蚀 或 缓 蚀 油井 ， 尤 其 是 低 硫 腐 蚀 油 井 抽 油 ， 材 料 为 镍 钼 合 金 钢 ， 如 Ni-C-Mo或 Ni-Cr系 钢 抽 油 杆 ， 抗 拉 强 度 为 588 794MPa。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 21 抽 油 杆 一 般 经 过 镦 锻 、 整 体 热 处 理 、 外 螺 纹 滚 压加 工 、

23、 喷 丸 强 化 、 油 溶 性 涂 料 防 护 等 加 工 过 程 ， 以 便获 得 一 定 的 抗 疲 劳 或 抗 腐 蚀 疲 劳 的 性 能 。我 国 的 抽 油 杆 已 经 标 准 化 ， 并 规 定 了 统 一 的 代 号 为 ： 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 22 代 号 中 未 标 注 抽 油 杆 长 度 者 ， 是 长 度 为 8m的 标 准抽 油 杆 。 常 用 的 短 抽 油 杆 有 1、 1.5、 2.5、 3.4m等 。 例如 CYG22B， 表 示 直 径 22mm、 长 度 8m、 用 20CrMo合

24、金 钢制 造 、 经 调 质 处 理 的 抽 油 杆 ； 又 如 CYG25/1500C， 表 示直 径 25mm、 长 度 1.5m、 用 45号 碳 素 钢 制 造 、 经 正 火 处理 的 短 抽 油 杆 。 近 年 来 ， 对 抽 油 杆 还 采 用 了 一 些 特 殊 的 工 艺 方 法处 理 ， 如 对 杆 体 进 行 金 属 喷 漆 、 滚 压 、 高 频 淬 火 、 用环 氧 树 脂 涂 敷 等 ， 以 便 提 高 其 抗 腐 蚀 性 或 抗 疲 劳 强 度 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 23 2： 特 种 抽

25、 油 杆 随 着 石 油 的 开 发 与 发 展 ， 除 现 有 批 量 生 产 的 C、 D、K级 钢 质 实 心 常 规 抽 油 杆 之 外 ， 又 发 展 了 一 些 新 型 抽油 杆 ， 其 中 主 要 是 超 高 强 度 抽 油 杆 、 玻 璃 钢 抽 油 杆 、空 心 抽 油 杆 和 连 续 抽 油 杆 等 ， 统 称 为 特 种 抽 油 杆 。 目的 是 适 应 不 断 增 长 的 工 作 载 荷 、 环 境 腐 蚀 和 特 殊 工 况的 需 要 ， 使 之 在 深 井 、 斜 井 和 定 向 井 、 稠 油 井 及 严 重腐 蚀 性 等 油 井 中 实 现 抽 油 。 超 高

26、强 度 抽 油 杆 与 D级 抽 油 杆 相 比 ， 这 种 抽 油 杆 是 一 个 新 的 强 度等 级 ， 性 能 指 标 更 高 ， 具 有 更 高 的 承 载 能 力 ， 最 小 应力 为 0 102MPa时 ， 许 用 应 力 值 超 出 D级 抽 油 杆 35%以上 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 24 我 国 超 高 强 度 抽 油 杆 有 两 种 类 型 ： 通 过 选 用 适 当的 材 料 ， 将 性 能 提 高 到 超 级 强 度 等 级 的 抽 油 杆 ， 为 材料 型 超 高 强 度 抽 油 杆 ， 代

27、号 为 HL， 抗 拉 强 度 达 9661136MPa； 采 用 表 面 淬 火 工 艺 ， 经 性 能 提 高 到 超 级 强度 等 级 的 抽 油 杆 ， 为 工 艺 型 超 高 强 度 抽 油 杆 ， 代 号 为HY， 抗 拉 强 度 达 980 1176MPa。 超 高 强 度 抽 油 杆 的 型号 表 示 方 法 为 ：如 CYG7/8HL9140， 表 示 直 径为 7/8 （ 22.2mm） ， 长 度 为9140mm（ 30ft） HL型 抽 油 杆 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 25 玻 璃 钢 抽 油 杆

28、 用 玻 璃 钢 代 替 钢 材 制 造 的 抽 油 杆 ， 其 主 要 优 点 是重 量 轻 、 耐 腐 蚀 性 强 ， 主 要 缺 点 是 不 能 承 受 轴 向 压 缩载 荷 ， 使 用 温 度 一 般 不 得 超 过 163 。 这 种 抽 油 杆 的头 部 （ 即 连 接 部 分 ） 采 用 钢 锻 件 ； 而 杆 体 用 玻 璃 钢 纤维 无 捻 粗 纱 作 增 强 材 料 ， 用 树 脂 作 机 体 ， 以 拉 挤 方 法成 型 ； 钢 接 头 用 AISI4620钢 加 工 而 成 ， 通 过 特 殊 的 粘接 工 艺 ， 用 环 氧 树 脂 将 接 头 和 杆 体 粘 结 为

29、 一 体 。 玻 璃钢 抽 油 杆 及 其 接 头 的 结 构 如 下 图 所 示 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 26 另 一 种 是 心 部 采 用 钢 丝 或 钢 丝 绳 、 外 包 玻 璃 钢 的 所 谓 钢芯 玻 璃 钢 抽 油 杆 。 玻 璃 钢 抽 油 杆 以 杆 身 直 径 、 最 高 工 作 温 度 和 端 部 接 头 的级 别 表 示 ， 如 7/8 -93 -A， 表 示 杆 身 直 径 为 7/8in， 最 高 工作 温 度 为 93 ， 端 部 接 头 级 别 为 A的 抽 油 杆 。 中国石油管材研究

30、所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 27 空 心 抽 油 杆 空 心 抽 油 杆 的 主 要 特 点 是 ： 其 内 孔 可 以 输 油 ， 油液 在 较 高 的 流 速 下 通 过 ， 提 高 了 携 带 砂 粒 和 机 械 杂 质的 能 力 ； 可 以 降 低 光 杆 最 大 载 荷 ， 减 少 修 井 次 数 ； 利用 内 孔 向 井 底 注 入 热 油 、 热 水 或 蒸 汽 ， 用 以 降 粘 和 清蜡 等 。 故 空 心 抽 油 杆 特 别 适 用 于 稠 油 井 、 含 砂 井 和 需要 连 续 注 入 介 质 的 抽 油 井 。 我 国

31、 油 田 有 多 种 空 心 抽 油杆 获 得 应 用 ， 其 中 一 种 是 外 径 为 36mm， 内 孔 为 25mm，接 头 和 杆 体 采 用 摩 擦 焊 接 ， 接 箍 外 径 与 杆 体 外 径 相 同 ，采 用 35CrMo钢 经 调 质 处 理 ， 机 械 性 能 可 达 D级 抽 油 杆水 平 。 另 一 种 是 整 体 式 ， 两 端 镦 锻 成 形 ， 一 端 为 外 螺纹 接 头 ， 一 端 为 内 螺 纹 接 头 ， 组 成 抽 油 杆 时 不 需 要 接箍 ， 其 结 构 如 下 图 所 示 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CE

32、NTER OF CNPC 28 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 29 除 了 上 述 特 种 抽 油 杆 外 ， 还 有 连 续 抽 油 杆 、 柔 性 抽油 杆 、 电 热 抽 油 杆 、 铝 合 金 抽 油 杆 、 喷 涂 不 锈 钢 抽 油 杆等 ， 它 们 各 自 具 有 不 同 的 用 途 和 特 点 。 其 中 ， 由 石 墨 复合 材 料 等 制 成 的 连 续 “ 带 杆 ” 具 有 高 的 弹 性 模 量 和 用 来抽 油 时 所 需 的 足 够 刚 度 ， 还 有 很 大 的 扰 性 ， 可 以 绕 到 一个 卷

33、 筒 上 。 将 卷 筒 置 于 井 口 上 方 ， 将 抽 油 泵 和 若 干 加 重杆 联 结 于 “ 带 杆 ” 的 端 部 ， 然 后 下 放 到 油 管 中 的 预 定 深度 ， 再 将 “ 带 杆 ” 的 上 端 固 定 到 光 杆 上 ， 就 可 以 实 现 抽油 。 连 续 型 “ 带 杆 ” 不 用 接 头 、 重 量 轻 、 运 输 方 便 、 抗腐 蚀 ， 是 比 较 理 想 的 一 种 抽 油 杆 。 此 外 ， 还 有 KD级 抽 油 杆 ， 既 具 有 D级 抽 油 杆 的 强 度 ，又 具 有 K级 抽 油 杆 耐 腐 蚀 性 能 。 中国石油管材研究所TUBUL

34、AR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 30 五 、 抽 油 杆 柱 的 配 套 件 组 合 成 抽 油 杆 柱 的 配 套 件 主 要 包 括 接 箍 、 加 重 抽油 杆 、 光 杆 等 。1： 抽 油 杆 接 箍 抽 油 杆 接 箍 两 端 带 有 螺 纹 ， 可 以 根 据 需 要 将 不 同直 径 的 抽 油 杆 组 合 起 来 ， 按 结 构 特 征 分 为 普 通 接 箍 、异 径 接 箍 和 特 种 接 箍 。 普 通 接 箍 如 图 所 示 ， 用 于 连 接等 直 径 的 抽 油 杆 ， 其 代 号 为 ： 中国石油管材研究所TUBULAR GOO

35、DS RESEARCH CENTER OF CNPC 31 型 与 型 接 箍 的 结 构 尺 寸 相 同 ， 型 接 箍 外 表 面 加 工 有搭 扳 手 的 凹 槽 ， 型 接 箍 外 形 为 圆 柱 形 。 例 如 PJG22C- ， 表 示 抽油 杆 直 径 22mm、 40号 碳 素 钢 、 正 火 处 理 的 普 通 型 接 箍 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 32 两 端 螺 纹 直 径 不 等 的 接 箍 为 异 径 接 箍 ， 用 于 连 接直 径 不 同 的 抽 油 杆 ， 代 号 为 ： 例 如 YJG19

36、/22B- ， 表 示 连 接 直 径 为 19m m 和22m m 的 抽 油 杆 ， 用 20CrMo合 金 钢 制 造 、 经 调 质处 理 的 型 异 径 接 箍 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 33 2： 加 重 抽 油 杆 抽 油 机 工 作 时 ， 抽 油 杆 柱 受 力 状 态 不 断 变 化 。 上行 时 ， 抽 油 杆 一 般 处 于 受 拉 状 态 。 下 行 时 ， 由 于 液 流通 过 游 动 阀 ， 向 上 产 生 流 动 阻 力 ， 同 时 还 有 向 上 的 摩擦 阻 力 。 这 样 ， 就 容

37、易 使 抽 油 杆 柱 受 力 状 态 不 同 ， 即上 部 受 拉 ， 下 部 受 压 ， 处 于 受 压 位 置 的 某 根 抽 油 杆 可能 产 生 过 大 的 纵 向 弯 曲 ， 从 而 造 成 抽 油 杆 柱 的 断 裂 或脱 扣 事 故 。 为 了 尽 可 能 的 减 少 和 避 免 这 些 情 况 的 发 生 ，广 泛 采 用 了 加 重 抽 油 杆 。 加 重 杆 装 在 抽 油 泵 的 上 方 ，替 代 若 干 根 普 通 抽 油 杆 。 由 于 这 种 下 部 加 重 杆 具 有 较大 的 重 量 和 刚 度 ， 有 可 能 避 免 受 压 状 态 或 减 少 弯 曲 ，从

38、 而 使 上 述 事 故 减 少 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 34 加 重 抽 油 杆 的 结 构 如 图 所 示 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 35 3： 抽 油 光 杆 抽 油 光 杆 是 将 抽 油 机 的 往 复 运 动 传 递 给 抽 油 杆 的重 要 部 件 ， 上 部 通 过 光 杆 卡 和 悬 绳 器 与 抽 油 机 连 接 ，下 部 通 过 光 杆 接 箍 与 抽 油 杆 连 接 ， 在 抽 油 机 的 带 动 下在 光 杆 密 封 盒 内

39、 作 往 复 运 动 。 有 的 光 杆 体 上 套 有 光 杆衬 套 ， 目 的 是 保 护 光 杆 。 光 杆 分 为 普 通 型 和 一 端 镦 粗型 两 种 ， 普 通 型 两 头 螺 纹 直 径 相 同 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 36 六 、 螺 纹 型 式 抽 油 杆 及 光 杆 螺 纹 都 为 每 英 寸 10牙 的 圆 螺 纹 ， 光杆 螺 纹 在 消 失 锥 段 上 牙 形 不 完 整 。 螺 纹 公 差 和 间 隙为 2A-2B级 。 外 螺 纹 设 计 牙 形 是 UNR型 ， 其 根 部 为 圆 弧

40、 。 内 螺 纹牙 形 是 UN型 ， 牙 根 轮 廓 为 平 底 形 ， 平 根 宽 度 （ 1/4 螺 距 ） 以 外 的 牙 根 轮 廓 形 状 允 许 带 圆 弧 。 （ 内 外螺 纹 挤 压 成 形 ， 提 高 连 接 强 度 ， 延 长 使 用 寿 命 ） 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 37 七 、 抽 油 杆 及 光 杆 的 连 接抽 油 杆 内 外螺 纹 连 接 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 38 光 杆 内 外 螺 纹连 接 图 中国石油管材研究

41、所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 39 注 ： 光 杆 有 两 端 都为 光 杆 外 螺 纹 的 或 者 其一 端 为 光 杆 外 螺 纹 ， 另一 端 （ 镦 粗 端 ） 为 抽 油杆 外 螺 纹 的 两 种 形 式 。（ 镦 粗 为 行 业 标 准 增 加 ，同 时 还 有 增 加 力 学 性 能等 要 求 ） 光 杆 及 抽 油 杆 内 外 螺 纹 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 40 八 、 抽 油 杆 螺 纹 量 规 的 分 类1： 量 规 型 号 （ 共 14种 ）

42、 检 验 外 螺 纹 用 ： P-1、 P-2； P-3、 P-4； P-5、P-6； P-7、 P-8； 检 验 内 螺 纹 用 ： B-1、 B-2； B-3、 B-4； B-5、B-6； 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 41 2： 名 称 及 用 途检 验 抽 油 杆 外 螺 纹 用 ：1） P-7截 短 牙 顶 的 外 螺 纹 通 端 校 对 塞 规 。 此 规 代 表 外 螺 纹 允 许 最 大 中 径 ， 用 于 ： 校 对 与 其 配 对 的 环 规 P-8和 相 应 的 工 作 环 规 。 校 验 工 作 环 规 台

43、 肩 的 端 面 垂 直 度 。 检 测 配 对 环 规 的 磨 损 ， 晃 动 试 验 。 见 标 准 附录 B.6 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 42 P-7量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 43 2） P-8外 螺 纹 通 端 环 规 。 此 规 与 外 螺 纹 通 端 塞 规 P-7配 对 。 作 为校 对 规 使 用 时 ， 可 用 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议 时的 仲 裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEA

44、RCH CENTER OF CNPC 44 P-8量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 45 3) P-5截 短 牙 形 外 螺 纹 止 端 校 对 塞 规 。 此 规 代 表 外 螺 纹 的 允 许 最 小 中 径 ， 用 于 ： 校 对 与 其 配 对 的 环 规 P-6和 相 应 的 工 作 环 规 。 检 测 配 对 环 规 的 磨 损 ， 晃 动 试 验 。 见 标 准 附录 B.6 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 46 P-5量 规 实 物 图

45、中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 47 4) P-6外 螺 纹 止 端 环 规 。 此 规 与 外 螺 纹 止 端 塞 规 P-5配 对 。 作 为校 对 规 使 用 时 ， 可 用 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议时 的 仲 裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 48 P-6量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 49 检 验 抽 油 杆 内 螺 纹 （ 接 箍 ） 用 ：1) B-1内 螺 纹

46、 通 端 环 规 （ 校 验 环 规 ） 。 此 规 代 表 内 螺 纹 允 许 最 小 中 径 。 用 于 检验 通 端 内 螺 纹 塞 规 B-2和 相 应 的 工 作 塞 规 ， 也可 用 于 检 验 工 作 塞 规 台 肩 端 面 的 垂 直 度 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 50 B-1量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 51 2) B-2内 螺 纹 通 端 塞 规 内 螺 纹 通 端 塞 规 B-2用 于 光 杆 接 箍 和 异 径接 箍

47、 的 检 验 ， 但 不 能 检 验 其 9 锥 度 。 此 规 与 内 螺 纹 通 端 环 规 B-1配 对 。 作 为 校对 规 使 用 时 ， 可 用 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议 时 的 仲裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 52B-2量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 53 3) B-3内 螺 纹 锥 度 环 规 （ 检 查 锥 面 配 合 性 的 环规 ） 内 螺 纹 锥 度 环 、 塞 规 B-3和 B-4用 于 光 杆 接箍 和

48、异 径 接 箍 ， 不 用 于 抽 油 杆 接 箍 。 此 规 代 表 内 螺 纹 基 本 锥 度 ， 可 作 为 标 准 量规 使 用 ， 用 于 确 定 与 其 配 对 的 塞 规 B-4和 相 应 的工 作 塞 规 端 面 之 间 的 距 离 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 54B-3量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 55 4) B-4内 螺 纹 锥 度 塞 规 内 螺 纹 锥 度 塞 规 B-4和 环 规 B-3用 于 光杆 接 箍 和 异

49、径 接 箍 ， 不 用 于 抽 油 杆 接 箍 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 56B-4量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 57 5) B-5内 螺 纹 止 端 环 规 （ 校 验 环 规 ） 此 规 代 表 内 螺 纹 允 许 最 大 中 径 。 用 于 检验 与 其 配 对 的 塞 规 B-6和 相 应 的 工 作 塞 规 、抽 油 杆 、 光 杆 和 异 径 接 箍 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTE

50、R OF CNPC 58B-5量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 59 6) B-6内 螺 纹 止 端 塞 规 此 规 与 内 螺 纹 止 端 环 规 B-5配 对 。 作 为校 对 规 使 用 时 ， 可 用 于 内 螺 纹 检 验 有 争 议 时的 仲 裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 60B-6量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 61 检 验 光 杆 外 螺 纹 接

51、头 用 ：1) P-1截 短 牙 顶 的 外 螺 纹 通 端 校 对 塞 规 此 规 代 表 外 螺 纹 允 许 最 大 中 径 ， 用 于 ： 校 对 与 其 配 对 的 环 规 P-2和 相 应 的 工 作 环 规 。 校 验 工 作 规 台 肩 端 面 垂 直 度 检 测 配 对 环 规 的 磨 损 ， 晃 动 试 验 。 见 标 准 附录 B.6 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 62P-1量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 63 2) P-2外 螺

52、 纹 通 端 环 规 此 量 规 不 能 用 于 检 查 9 锥 度 。 此 规 与 外 螺 纹 塞 规 P-1配 对 。 作 为 校 对 规 使 用时 ， 可 用 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议 时 的 仲 裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 64 P-2量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 65 3) P-3外 螺 纹 锥 度 塞 规 （ 检 查 锥 面 配 合 性 的塞 规 ） 此 规 代 表 外 螺 纹 基 本 锥 度 。 它 可 作 为 标

53、 准塞 规 使 用 ， 以 确 定 与 其 配 对 的 外 螺 纹 锥 度环 规 P-4与 相 应 的 工 作 环 规 端 面 之 间 的 距 离 。（ P-4作 为 工 作 规 使 用 时 与 P-4校 对 规 的 对比 检 查 ） 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 66 P-3量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 67 4) P-4外 螺 纹 锥 度 环 规 此 规 与 外 螺 纹 锥 度 塞 规 P-3配 对 。 作 为校 对 规 使 用 时 ， 可 用

54、 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议 时的 仲 裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 68 P-4量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 69 5) P-5截 短 牙 形 外 螺 纹 止 端 校 对 塞 规 。 此 规 代 表 外 螺 纹 的 允 许 最 小 中 径 ， 用 于 ： 校 对 与 其 配 对 的 环 规 P-6和 相 应 的 工 作 环 规 。 检 测 配 对 环 规 的 磨 损 ， 晃 动 试 验 。 见 标 准 附 录 B.6 中国石油管材

55、研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 70 P-5量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 71 4) P-6外 螺 纹 止 端 环 规 。 此 规 与 外 螺 纹 止 端 塞 规 P-5配 对 。 作 为 校对 规 使 用 时 ， 可 用 于 外 螺 纹 检 验 有 争 议 时 的 仲裁 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 72P-6量 规 实 物 图 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH

56、CENTER OF CNPC 73 注 ： 由 以 上 量 规 类 型 介 绍 我 们 可 以 看 到 P-5截 短 牙 形 外 螺 纹 止 端 校 对 塞 规 和 P-6外 螺 纹止 端 环 规 均 可 用 于 抽 油 杆 和 光 杆 的 外 螺 纹 检验 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 74 对 量 规 使 用 的 简 单 总 结 检 验 抽 油 杆 要 用 到 的 工 作 量 规 ：P-8（ T） ： 外 螺 纹 通 端 环 规 、 P-6（ Z） ： 外 螺 纹 止 端 环 规 。 B-2（ T） ： 内 螺 纹 通 端

57、 塞 规 、 B-6（ Z） ： 内 螺 纹 止 端 塞 规 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 75 检 验 光 杆 要 用 到 的 工 作 量 规 ：P-2（ T） ： 外 螺 纹 通 端 环 规 、 P-6（ Z） ： 外 螺 纹 止 端 环 规 、 P-4（ 锥 ） ： 外 螺 纹 锥 度 环 规 。B-2（ T） ： 内 螺 纹 通 端 塞 规 、 B-6（ Z） ： 内 螺 纹 止 端 塞 规 、 B-4（ 锥 ） ： 内 螺 纹 锥 度 塞 规 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CEN

58、TER OF CNPC 76 九 、 螺 纹 及 几 何 尺 寸 的 检 测1： 外 螺 纹 检 测 项 目 1） 螺 纹 中 径 大 小 （ 控 制 产 品 螺 纹 中 径 偏 差 ） 对 于 最 小 螺 纹 尺 寸 使 用 P-6止 端 环 规 旋 入 外 螺纹 不 超 过 三 周 。 对 于 最 大 螺 纹 尺 寸 使 用 P-8通 端 环 规 通 过 整 个外 螺 纹 接 头 与 其 台 肩 面 接 触 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 77 2） 外 螺 纹 台 肩 面 平 行 度 使 用 P-8通 端 环 规 通 过

59、整 个 外 螺 纹 接 头 与 其台 肩 面 接 触 后 ， 0.051mm的 塞 尺 在 环 规 端 面和 接 头 台 肩 面 之 间 任 何 一 点 应 塞 不 进 去 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 78 3） 应 力 槽 直 径 DL 使 用 游 标 卡 尺 测 量 应 力 槽 直 径 DL应 该 符 合标 准 表 9的 规 定 。 4） 外 螺 纹 台 肩 直 径 Df及 凸 缘 直 径 Du 使 用 游 标 卡 尺 测 量 外 螺 纹 台 肩 直 径 Df及 凸缘 直 径 Du应 该 符 合 标 准 表 5、 6的

60、规 定 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 79 5） 应 力 槽 长 度 LR 使 用 游 标 卡 尺 测 量 应 力 槽 长 度 LR应 符 合 标 准表 9的 规 定 。 应 力 槽 长 度 LR应 为 台 肩 面 到 第 一 牙 完 整 螺 纹齿 顶 的 轴 向 距 离 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 80 6） 外 螺 纹 长 度 Ls 使 用 深 度 尺 测 量 外 螺 纹 长 度 Ls应 符 合 标 准 表 9的 规 定 。 7） 杆 体 直 径 使 用

61、 游 标 卡 尺 测 量 杆 体 直 径 应 符 合 标 准 表 5、6的 规 定 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 81 8） 杆 体 长 度 使 用 钢 卷 尺 测 量 杆 体 长 度 应 符 合 标 准 表 5、 6的 规 定 。 杆 体 长 度 应 为 外 螺 纹 台 肩 接 触 面 至 另一 端 外 螺 纹 台 肩 面 的 长 度 。 9） 扳 手 方 径 宽 度 Ws及 长 度 WL 使 用 游 标 卡 尺 测 量 扳 手 方 径 宽 度 Ws及 长 度 WL应 该 符 合 标 准 表 5、 6的 规 定 。 中国石油

62、管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 82 2： 内 螺 纹 检 测 项 目 1） 螺 纹 中 径 大 小 （ 控 制 产 品 螺 纹 中 径 偏 差 ） 对 于 最 大 螺 纹 尺 寸 使 用 B-6止 端 塞 规 旋 入 内 螺纹 不 超 过 三 周 。 对 于 最 小 螺 纹 尺 寸 使 用 B-2通 端 塞 规 旋 入 内 螺纹 ， 一 直 到 与 其 端 面 接 触 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 83 2） 内 螺 纹 台 肩 面 平 行 度 使 用 B-2通 端 塞

63、规 旋 入 内 螺 纹 与 其 端 面 接 触后 ， 0.051mm的 塞 尺 在 塞 规 端 面 和 产 品 接 触 端面 之 间 任 何 一 点 应 塞 不 进 去 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 84 3） 内 螺 纹 锥 度 （ 仅 为 光 杆 接 箍 和 异 径 接 箍 ） 使 用 B-4塞 规 应 能 旋 入 产 品 内 螺 纹 ， 直 到 锥面 接 触 。 端 面 距 应 符 合 标 准 表 14的 规 定 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 85 4）

64、 内 螺 纹 接 头 沉 孔 直 径 Q和 接 触 面 小 径 Dm 使 用 游 标 卡 尺 测 量 内 螺 纹 接 头 沉 孔 直 径 Q和 接触 面 小 径 Dm应 该 符 合 标 准 表 11、 12的 规 定 。5） 接 箍 外 径 W及 长 度 NL 使 用 游 标 卡 尺 测 量 接 箍 外 径 W及 长 度 NL应 符 合标 准 表 8的 规 定 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 86 6） 接 触 面 最 小 宽 度 Cf 使 用 游 标 卡 尺 测 量 接 箍 接 触 面 最 小 宽 度 Cf应符 合 标 准 表

65、 12的 规 定 。 7） 扳 手 方 径 长 度 WL及 扳 手 间 距 Wf 使 用 游 标 卡 尺 测 量 扳 手 方 径 长 度 Wl及 扳 手 间距 Wf应 符 合 标 准 表 8的 规 定 。 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 87 思 考 题 ：1、 测 量 抽 油 杆 内 螺 纹 最 大 螺 纹 尺 寸 和 外螺 纹 最 小 螺 纹 尺 寸 分 别 使 用 什 么 量 规 ？2、 抽 油 杆 的 主 要 失 效 形 式 有 哪 些 ？ 中国石油管材研究所TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC 88 谢谢！