SY/T6272—1997《超高强度抽油杆》标准验证研究

针对SY/T6272—1997《超高强度抽油杆》标准在实施中出现的常规力学性能指标的某些参数不合理及其与疲劳强度性能要求不协调的问题,广泛收集样品,采用实物试验和标准试样试验对比的方法对标准中超高强度抽油杆的技术参数进行了验证,获取了各项力学指标总体分布参数,提出修订标准的几点建议,推荐采用修订的若干力学参数。     

材料型超高强度抽油杆的发展与应用

超高强度抽油杆适用于稠油井、高含水井、深井或超深井，还可用小直径的超高强度抽油杆代替大直径的Ｄ组抽油杆，减轻抽油杆柱的重量和接箍的活塞效应，达到节能和减小井筒内井液流动阻力的目的。美国生产的９７型和ＨＳ型超高强主抽油杆力学性能很好，但钢材罗贵。国内研制的ＦＧ２０和低碳ＭｎＢ非调质钢材料型超高强 度抽油杆，力学性能基本达到或达到ＳＹ／Ｔ６２７２－１９９７《超高强度抽油杆》的要求，但是ＦＧ２０非调质钢     

新标准发布信息

本刊讯38项石油天然气行业标准已经中国石油天然气总公司批准发布，并将自1994年5月1日起施行。其中与石油工程建设有关的标准共7项，它们是：SY／T0078－93钢质管道内腐蚀控制标准、SY／TO079一对埋地钢质管道煤焦油瓷漆外覆盖层技术标准、SY／T0524－93热媒间接加热装置技术条件、SY／T0526－93煤焦油瓷漆覆盖层试验方法、SY／T5141－93石油装备用离心涡轮液力变矩器、SY／T5211－93高压管接和高压活动弯头、SY5845—93油田专用容器安全管理规定。新标准发布信息@一明…     

H级抽油杆设计新方法及应用

H级抽油杆除了比常规类型的抽油杆强度高出一个级别外,在许用应力的计算时也有较大区别。国内由于缺乏H级抽油杆许用应力相关值,在设计时借鉴D级抽油杆,这就导致设计参数过于保守,未发挥H级抽油杆的优势。针对这种情况,采用电液伺服SHT4106万能试验机,通过室内拉伸试验,得到抗拉强度与屈服强度的比值,建立了H级抽油杆修正API最大许用应力计算新方法。按照抽油杆标准SY/T5029—2013室内疲劳试验要求,测试应力比为0.1下的疲劳极限,得出了H级抽油杆奥金格方法折算应力对应值。与D级杆相比,H级抽油杆的应用具有降低抽油杆直径,降低抽油机型号的优势。     

准贝氏体钢超高强度抽油杆的开发与应用

阐述了准贝氏体钢的生产工艺、显微组织特征冶金质量和机械性能，以及用这种钢制造的ＨＬ级超高强度抽油杆的性能和现场试验情况。试验和应用结果表明：ＢＺ－１１Ｈ准贝氏体钢冶金品质优良，具有高的强度，塑性和良好的疲劳性能，适合于制造ＨＬ级超高强度抽油杆，而且生产工艺简化，易于大批量生产，产品性能稳定，质量可靠，节约能源，具有良好的经济效益。ＨＬ级超高强度抽油杆适用于泵挂深、载荷重、腐蚀较严重等多种油井，可延     

镦锻式空心抽油杆制造配套技术研究与应用

为了进一步提升空心抽油杆产品的制造水平和产品质量,对国内空心抽油杆的生产工艺、配套装备、产品质量现状和现场应用情况进行了分析,优选Z型镦锻式空心抽油杆作为产品结构形式,并采用整体热处理炉调质生产工艺;对镦锻、热处理及螺纹加工等关键工序配套了250T液压镦锻机、整体热处理电炉和专用数控机床;通过数模分析和试验,设计了镦锻模具、在卧式车床上挤压加工抽油杆接箍内螺纹装置和接箍内螺纹卧式挤压丝锥;为提升生产线的自动化水平,设计了锻造自动化工装和进料机构等辅助装置,生产线的控制系统采用PLC和工控机。生产线投运以来,产品在吐哈油田及周边油田累计使用80多万m,各项指标符合SY/T 5550—2012标准要求,与摩擦焊接式空心抽油杆相比,强度提高20%,疲劳寿命也大大延长。     

φ22mm D级抽油杆失效原因分析

通过理化性能检测评价和采用扫描电镜微观分析方法对φ22 mm D级抽油杆发生的断裂、偏磨及腐蚀的失效进行了分析研究.结果表明:材质符合SY/T5029-2003标准要求;由于热处理工艺不当在组织中出现脱碳层,杆体韧性偏低,在交变载荷、偏磨及腐蚀共同交互作用下发生了腐蚀疲劳断裂;腐蚀主要因素是硫化物及硫酸盐还原菌所形成的H2S及高舍氯离子共同形成的腐蚀.     

H型钢在弯游梁抽油机上的应用设计

针对弯游梁抽油机游梁制造工艺复杂、生产周期长、效率低的问题，提出了用H型钢制作弯游梁的设计方案及制造工艺，并对H型钢弯游梁进行了强度校核，实现了缩短游梁制造周期、提高生产效率的目的；同时提出了应用H型钢做连杆可以有效地降低原材料成本的见解。     

熔化极焊机全自动改进在焊制H钢中的应用

1 前 言 大庆石油化工总厂480 kt／a乙烯改扩建中，3台裂解炉是改扩建当中的关键装置。其承重构架的主立柱、横梁全部为焊制H钢。3台裂解炉使用H钢总重510 t，在制造中除采用一台埋弧自动焊外，为了节约资金，又将3台已有的熔化极焊机进行改进，将其与半自动气割机结合使用，其功效与埋弧自动焊相媲美，很好地保证了H钢的焊接质量。2 熔化极焊机与半自动切割机结合使用 ⑴ 设备 CG1－30型半自动气割机及其轨道；LAR－500型熔化极焊机。 ⑵ 方法 将气割机上的割嘴及其附件取下，自制一个弯柄卡子安装于切割机调节杆上，再将熔化极焊机焊…     

D级抽油杆表面允许裂纹深度的估算

介绍了国内外七种Ｄ级抽油杆用钢的疲劳门坎值的测定。结合对抽油杆各特征部位半椭圆裂纹应力强度因子Ｋ的有限元计算，用断裂力学方法估算了各特征部位允许存在的裂纹尺寸。结果表明，允许裂纹深度α与使用应力σ之间存在有α＝Ａ／σ的关系。当抽油杆的抗拉强度符合ＡＰＩ规范１１Ｂ规定的σｂ＝７９３～９６５ＭＰａ时，七种材料的门坎值基本相同。当使用应力在疲劳极限附近处为３７２．６ＭＰａ时，抽油杆杆体表面存在有深度为０．１３～０．２７ｍｍ的裂纹，杆头锻方处存在有深度为０．６０～１．０２ｍｍ的裂纹，这些裂纹均不会扩展。     

能量最低机采参数优化设计软件的研制与应用

以“一种有杆泵机械采油工艺参数确定方法”发明专利技术为基础,以提高油田抽油机井机采系统效率为目标,成功研制了“能量最低机采参数优化设计软件”。详细介绍了该软件的主要研究思路、功能及特点。应用“能量最低机采参数优化设计软件”进行机采参数设计,能大幅度提高抽油机井机采系统效率,降低机采能耗成本;并能延长油井检泵周期,降低油井作业成本。     

螺杆泵专用抽油杆试验研究

以往大庆油田螺杆泵井所用抽油杆柱大多都是沿用抽油机井上使用的普通连接结构抽油杆,这种抽油杆适合于上下往复运动,抗拉强度是抽油杆的主要抗力指标。而螺杆泵井所用抽油杆,其主要运动形式为旋转运动,承力方式也由抗拉变成抗扭,使得普通连接结构抽油杆应用在螺杆泵井上以后,经常出现断脱事故。针对这些现象,研制了插接式螺杆泵专用抽油杆和锥螺纹式螺杆泵专用抽油杆。文章介绍了2种结构抽油杆的防断脱原理、优化设计方法、室内检测及在大庆油田的使用情况,并针对现场出现的典型事故进行了分析,提出了相应的改进意见。     

20CrMo钢短裂纹行为和抽油杆表面允许裂纹深度

研究了抽油杆材料20CrMo钢穿透长、短裂纹和表面长、短裂纹在近门坎区的裂纹扩展行为。结果表明：短裂纹比长裂纹的裂纹扩展速率更快，门坎值更低，表面允许裂纹深度更小。因此，用长裂纹扩展速率和门坎值计算抽油杆剩余寿命，比考虑短裂纹效应的要高，最好使用裂纹扩展速率与有效应力强度因子幅计算抽油杆的剩余寿命。用短裂纹的门坎值重新计算了D级抽油杆各关键部位允许存在的裂纹尺寸。     

空心抽油杆的材料与焊接工艺初探

选择20CrMo钢为母材,采用手工钨极氩弧焊工艺,对20CrMo、12Cr2MoWVTiB和10Cr3SiNiMoWV三种填充焊丝组成的四种焊缝进行试验研究。测定其焊接接头的性能表明,用20CrMo焊丝、20CrMo+12Cr2MOWVTiB组合焊丝施焊,焊后调质热处理后,焊接接头的抗拉强度达到D级杆要求的指标,后者的疲劳极限达到美国Norris公司生产的D级杆的水平,可以推广应用。     

用表面感应加热淬火和喷丸提高抽油杆疲劳强度的研究

对生产Ｄ级抽油杆用３５ＣｒＭｏ钢经表面感应加热淬火和喷丸，可提高抽油杆的疲劳强度。试验结果表明，用国产３５ＣｒＭｏ钢，经适当的表面感应加热淬火和喷丸，可以生产出疲劳极限达到或超过美国ＥＬ级的超高强度抽油杆。为进一步提高超高强度抽油杆的疲劳极限，除保证有合理的表面感应加热淬火和喷丸工艺外，必须保证试样心部材料有足够的强度。     

抽油杆柱的可靠性分析与有限元验证

抽油杆柱是抽油机的关键薄弱环节,在实际复杂工况中可靠性难以保证。文章分析了抽油杆柱的载荷来源及其理论算法,根据实际生产情况提出了加重杆的失稳防治措施,并得到了其计算方法。以某油井为例进行了加重杆的改良设计,建立了抽油杆柱的有限元模型,对改良前后的模型进行了分析,对加重杆设计方法进行了验证。     

水平井有杆泵深抽工艺的设计与评价

有杆泵是当前工艺最成熟、应用最广泛的举升方式之一,在水平井中的应用规模也相当大。针对大庆外围深层低渗透油田水平井的特殊条件,介绍了包括差动式举升、新型大斜度抽油泵举升在内的几种新的有杆泵深抽工艺设计方案,并对新型大斜度泵设计和抽油杆扶正等关键技术进行了较详细说明。室内试验和现场应用表明,差动式举升和新型大斜度泵举升工艺具有泵效高、安全性强等特点,能够满足大庆外围油田水平井深抽的要求,并取得了很好的应用效果。     

抽油杆柱受力状况井下检测装置的应用分析

抽油杆柱下部载荷和位移难以准确描述,使抽油杆柱的设计受到一定的限制,为此研制了抽油杆柱受力状况井下检测装置。该装置结构与抽油杆接箍一样,可以安装于抽油杆柱的任何部位,传感器采用了微耗电系统,可以在井下连续工作1年以上。油井工作时,井下抽油杆的负荷、温度、位移及流体压力等参数经处理后存储于存储器中,起出抽油杆后,存储的数据经PC机的相应程序进行处理后,获取所需的数据和示功图。通过对不同位置上实测示功图的分析对比,近泵口位置的传感器由于消除了杆柱运动的影响,所测示功图更准确地反映了泵的实际工作状况。9口井的现场应用表明,该装置测量的示功图能准确地反映油井的工作状况。     

超高强度抽油杆的疲劳筛选试验

对20CrMo钢超高强度抽油杆的制造工艺进行了试验研究,从中优选出两种工艺方案。按优选工艺生产的超高强度抽油杆的疲劳中值寿命是D级杆的3.49～17.46倍。研究证明,采用我国现有D级抽油杆用钢,选择合理加工工艺,特别是热处理工艺,可以生产超高强度抽油杆。     

史南油田抽油杆偏磨断裂原因分析及防治对策

针对现河采油厂史南油田抽油杆使用过程中存在的问题，对现场暴露出的抽油杆疲劳断裂、杆管弯曲造成杆管之间的偏磨现象进行了全面系统的分析，提出了有针对性的措施防止现场抽油杆偏磨、断裂。