抽油杆扳手方段存在表面缺陷时的剩余寿命

以抽油杆材料疲劳裂纹扩展速率为依据，对抽油杆扳手方段存在半椭圆表面裂纹、角裂纹和直边裂纹时的剩余寿命进行了分析、推导计算，得到了便于工程应用的剩余寿命图线，为抽油杆缺陷评定提供了依据。     

D级抽油杆疲劳裂纹扩展期剩余寿命预测

测定了四种常用Ｄ级抽油杆用钢在空气和３．５％ＮａＣｌ水溶液腐蚀条件下的裂纹扩展速率，计算了当抽油杆存在不同尺寸可扩展裂纹时的剩余寿命。结果表明，当杆体上存在深０．１ｍｍ可扩展裂纹，使用应力为１１７．６～３７２．６ＭＰａ时，尚可工作两个月到两年。裂纹扩展期的扩展规律表明，任何一种能引入表面残余压应力的表面强化方法，都可以提高抽油杆的使用寿命。     

抽油杆剩余寿命与初始表面裂纹形状关系研究

在简要介绍了能量差率法求解抽油杆表面半椭圆裂纹应力强度因子的基础上,对抽油杆剩余寿命与初始表面裂纹的关系做了进一步的研究。结果表明,抽油杆表面裂纹的初始裂纹面积与抽油杆的剩余寿命是对应的关系,利用试验手段确定抽油杆表面裂纹的初始裂纹面积,就可以确定其寿命。此结论对于工程实际中应用无损探伤技术预测抽油杆剩余寿命有重要价值,可大幅度缩减抽油杆剩余寿命预测的时间及工序。     

抽油杆疲劳寿命计算研究

抽油杆是有杆抽油中三抽设备的关键部件之一。其服役寿命直接影响油井的产量、失效概率以及修井作业的成本,准确预测其疲劳寿命具有十分重要的意义。对直井和定向井分别建立了计算抽油杆轴向载荷的数学模型,计算出了抽油杆所受的轴向力。同时,建立了疲劳寿命的预测模型,计算了不同形状裂纹的几何形状因子和应力强度因子。并根据以上理论,编写了计算机程序,能计算有初始裂纹和无初始裂纹抽油杆柱的疲劳寿命。采用Forman模型预测抽油杆疲劳寿命,其特点是在Paris模型的基础上考虑了应力比R,计算结果更加准确。同时,分析比较计算结果可得:裂纹初始长度对抽油杆柱的使用寿命影响较大。文中给出的方法简单,精度较高,便于工程应用。     

用P—S—N曲线改进抽油杆的疲劳寿命检测和评定

应用抽油杆可靠性研定的结果和疲劳损伤积累理论,对目前抽油杆疲劳寿命检测和评定中的某些规定提出了改进建议,即用逐级提高应力水平的试验方法,代替目前一直沿用的单级应力水平的试验方法,使得疲劳试验的时间缩短。利用疲劳损伤积累理论计算出表征试件疲劳性能的寿命系数值,更能直观地示出试件的疲劳寿命的优劣。评定方法的数值化能够定量地描述产品之间的性能差异。文中给出了计算实例。     

用双通道涡流仪对抽油杆进行无损探伤

介绍了一种由双通道涡流探伤议组成的抽油杆无损探伤系统。根据抽油杆检测的特殊性在探伤系统中引入一个特殊的接口设备,用于完成检测探头的信号分配、预处理及系统控制。特殊设计的检测探头可以消除抽油杆材质不均匀及表面粗糙度带来的测量误差。为了保证测量的准确性,机械系统必须实现检测探头对抽油杆的快速平稳扫测。     

旧玻璃钢抽油杆检测

为了提高玻璃钢抽油杆的应用技术水平 ,对旧玻璃钢抽油杆检测工艺技术进行了研究 ,提出了旧玻璃钢抽油杆的检测工艺流程 ,工艺流程包括清洗液热浸泡、高压清洗、杆体微波NDT (声波 )无损探伤、外螺纹检修及杆体拉伸等工序。阐述了各主要工序的具体操作 ,并首次将微波NDT技术引入到检测玻璃钢抽油杆领域 ,可检测深度 0 3mm、裂开宽度 0 2mm的裂纹 ,能有效地检测10～ 50mm的杆体 ,一般可达到 3m/min的检测速度。     

集油管道剩余寿命的统计预测

以腐蚀分析特别是局部点蚀分析为基础，以腐蚀调查为依据，建立了集油管道点蚀深度的统计模型，以及集油管道点蚀泄漏的统计预测模型。预测模型现场应用效果明显。     

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。     

采用喷丸强化工艺提高抽油杆的疲劳寿命

在对20CrMoD级抽油杆的小试样和实物试样进行喷丸强化及疲劳试验的基础上,分析了影响喷丸强化效果的因素,提出了适合于抽油杆喷丸的工艺参数。试验表明,喷丸强化可使抽油杆的腐蚀疲劳寿命提高1倍以上。     

应用管网式水力喷射泵延长垦西油田油井免修期

水力喷射泵采油是 2 0世纪 90年代初研制成功的一种采油新工艺 ,1994年通过ISO90 0 1质量体系认证 ,主要适用于稠油井、出砂严重及偏磨、腐蚀严重的油井。 1998年 3月开始在垦西油田K71断块实施该工艺 ,目前有管网式水力喷射泵井 2 7口 ,与常规机械采油相比 ,垦西油田油井免修期由 110d延长到 35 0d左右。介绍了管网式水利喷射泵采油工艺及其在垦西油田的实施效果。     

减缓有杆泵井腐蚀和磨损的措施

有杆泵井口的腐蚀和磨损，造成油井的井下设备损坏，严重影响油井的正常生产。分析了油井井下腐蚀和磨损的产生原因，阐述了井下腐蚀和磨损的鉴别方法，提出了减缓有杆泵井腐蚀和磨损的措施。     

大型往复式真空泵活塞杆断裂失效分析与改进

活塞杆是往复式真空泵的关键零件之一,对投入运行一周后出现断裂的真空泵活塞杆进行了详细分析,并提出了改进措施,实施后正常运行已达150d。     

大斜度井有杆泵抽油系统优化设计

确定抽汲参数和泵效是实现大斜度井有杆抽油系统的重要内容。运用图表法和迭代法建立了大斜度井有杆抽油系统优化设计模型,并编制了相应的软件进行实例计算。通过软件计算,可确定出抽汲参数、抽油杆、扶正器间距和泵效的最佳组合。结果表明,该系统精确、有效,适用于工程计算。     

下泵深度及抽油杆柱组合优化设计方法

确定下泵深度与抽油杆柱组合是抽油机井生产参数设计的重要内容．文中运用二阶段单纯形法和０．６１８法建立了有杆抽油井下泵深度又抽油杆柱组合优化设计模型,并编制了相应的计算软件进行实例计算。结果表明该方法精确、有效,适用于工程计算。     

双作用抽油泵研制与应用

针对目前冀东油田部分浅层油藏特点,通过优化设计上部小直径抽油泵密封副、环空阀罩、小柱塞进油阀罩等结构,研制出了双作用抽油泵,实现了1个往复冲程过程中2次排油和进油过程,理论排量相当于同规格大直径抽油泵的1．7倍,具有排量大,结构简单,性能可靠等优点。阐述了双作用泵的结构设计、工作原理、主要技术参数和特点。现场应用表明,该泵能够满足大排量提液的要求,可有效降低生产成本。     

有杆泵合理沉没度的确定方法

从油井产能分析入手,在考虑了机,杆,泵匹配的基础上,讨论了沉没度与泵效的关系和气体,冲程损失以及漏失对泵效的影响,介绍了一种合理确定沉没度的方法,应用计算软件对一口井进行了计算处理,并且利用计算结果对设计参数和实际参数进行了对比。     

螺杆泵排水采气杆柱强度设计方法研究

螺杆泵排水采气与螺杆泵采油区别较大,不能将油田上使用的螺杆泵系统直接应用于排水采气。在螺杆泵排水采气试验过程中,抽油杆发生频繁断裂事故,由于没有完善的抽油杆受力分析模型,无法对抽油杆强度进行验算,不能正确指出导致抽油杆断裂的原因,直接影响了螺杆泵排水采气试验的继续进行。通过查阅相关文献资料,对比各种分析计算模型,并用现场实测数据加以验证,从理论上查找误差产生的原因,最终建立和完善了螺杆泵排水采气杆柱强度设计方法。     

锚定式杆式抽油泵的研制与现场应用

应用杆式泵采油可以节省作业费用,提高油井生产时率。但是,受井况等因素制约,常规杆式泵存在锁紧装置不牢、密封段耐温能力差等缺点,带来泵体易脱出密封段、不能满足稠油蒸汽吞吐的需要等问题。通过对常规杆式泵结构进行改进,研制了锚定式杆式抽油泵。现场应用证明,该泵的锁紧、密封等结构设计合理、可靠,具有较高的推广应用价值。     

有杆泵减载器在深抽井中的应用

由于受地面设备和抽油杆强度等因素影响,限制了深抽井的下泵深度,部分井沉没度低,泵效降低,影响了开发效果。有杆泵减载器主要由密封短泵筒、密封柱塞、长泵筒和减载柱塞等组成,由于减载柱塞上、下2端压力不同,产生向上的液力反馈力,降低抽油机悬点载荷和改善抽油杆的应力分布。应用多相管流压力梯度计算并设计了减载器下入位置。现场应用27井次,悬点载荷降低17%,减少能耗5%~8%,提高系统效率3%~5%,取得了良好的增产和降低能耗的效果。