一種抽油杆接箍的製作方法
2023-06-01 06:35:31 1
本發明屬於油田採油氣工程技術領域，具體涉及一種抽油杆接箍。
背景技術：
我國各大油田生產井的約80％使用抽油機採油技術。偏磨腐蝕而造成油井檢泵作業的工作量約佔全年抽油機井檢泵作業工作量總和的50％，管、杆的使用壽命也因偏磨腐蝕而縮短了40％～ 60％。油井管杆偏磨現象十分普遍，由此造成的作業施工免修期短，抽油杆、油管報廢嚴重，作業費用居高不下等問題，是多年來制約油井經濟效益的一大難題。查找歸納油井偏磨的三大病因：一是井身結構造成的偏磨，主要是井斜或井筒彎曲，隨井斜角的增大，管杆偏磨加重。二是管、杆受力運動造成的偏磨主要是失穩彎曲，與生產參數相關。三是產出液造成的偏磨，油井含水越高，礦化度越大，管杆腐蝕速率越大、偏磨越嚴重。
抽油杆、油管、抽油泵是有杆採油舉升系統的重要組成部分。據統計，國內油田採油井井深基本在1000米~4000米之間，抽油杆作為舉升系統的關鍵部件，下井深度也必須達到1000米~4000米才可滿足油井舉升需求，目前國內標準抽油杆每根長度為8米和9.14米兩種，因此每口採油井需要上百根抽油杆連接起來下入井筒內，且每根抽油杆需採用專用抽油杆接箍進行連接。
隨著低滲透油田開發，定向井已成為各油田主要的採油井井型，由於定向井井眼軌跡的複雜性，使得原有的直線管柱結構，變成了多方位的彎曲管柱，因此油井在生產過程中井筒內的抽油杆在油管必然會發生磨損現象，尤其是抽油杆接箍部位，磨損尤為嚴重。當抽油杆接箍磨損到一定程度時，連接失效，會導致抽油杆斷脫現象發生，使得油井無法正常生產。據統計，在定向井抽油杆故障維修作業中，因抽油杆接箍磨斷引起的故障維修作業比例佔的35%以上。
近年來人們一直在研究解決抽油杆偏磨問題，使用了各種技術與手段，目前使用的各種鋼製抽油杆接箍存在的主要問題是各種鋼製抽油杆接箍加大了自身的剛性硬度，減小了接箍的磨損，但是加快了油管的磨損，使油管的使用壽命受限。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足, 本發明提供一種抽油杆接箍，能夠降低接箍磨損，延長使用壽命，從而降低採油井抽油杆故障修井作業頻次。
為實現上述目的，本發明的技術方案如下：
一種抽油杆接箍，所述抽油杆接箍外表面上設有多條細縫，所述細縫內均設有潤滑材料。
所述抽油杆接箍外表面鍍有防腐耐磨鍍層。
所述細縫與軸向平行，且共有兩行交錯分布，每行沿接箍外徑均勻分布，同一行相鄰兩條細縫間隔不低於20mm，不同行交錯細縫間距為15-25mm。
所述潤滑材料由以下質量百分數的物質組成，潤滑油40%，二硫化鉬12%，石墨30%，石墨烯18%。
所述兩行細縫中上行細縫與接箍上端距離為20mm，下行細縫與接箍下端距離為20mm。
所述細縫為雷射割縫。
所述細縫長15-20mm、寬1-2mm。
所述防腐耐磨鍍層厚度為10-60μm。
所述細縫數為12條。
本發明的有益效果是：
在接箍隨著抽油杆的上下運動與油管發生運動摩擦時，首先防腐耐磨鍍層提升了接箍的耐磨和耐腐蝕性，可延長接箍使用壽命；當防腐耐磨鍍層受到磨損後，雷射割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用，避免了抽油杆接箍與油管直接的摩損，可進一步延長接箍下井壽命，從而降低採油井抽油杆故障修井作業頻次，同時也起到了降低油管磨損，延長油管下井壽命的作用。
下面將結合附圖做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
圖中：1、接箍；2、防腐耐磨鍍層；3、細縫。
具體實施方式
實施例1：
為了克服現有技術的不足, 本發明提供一種抽油杆接箍，能夠降低接箍磨損，延長使用壽命，從而降低採油井抽油杆故障修井作業頻次，本實施例提供了一種抽油杆接箍，所述抽油杆接箍1外表面上設有多條細縫3，所述細縫3內均設有潤滑材料，所述抽油杆接箍1整體外表面鍍有防腐耐磨鍍層2。
雷射割縫中的潤滑脂起到潤滑作用，避免了接箍1與油管直接的摩損，可延長接箍1下井壽命。
抽油杆接箍的安裝位置為，每根抽油杆的相互連接處。通過接箍1的連接，使得單根為8米或者10米的抽油杆連接成上千米的抽油杆柱，實現油井的舉升的目的。
實施例2：
本實施例提供了一種抽油杆接箍，，所述抽油杆接箍1外表面上均勻設有多條細縫3，所述細縫3內均設有潤滑材料，所述抽油杆接箍1整體外表面鍍有防腐耐磨鍍層2。
本實施例中細縫3長15-20mm、寬1-2mm。
在接箍1隨著抽油杆的上下運動與油管發生運動摩擦時，首先防腐耐磨鍍層2提升了接箍1的耐磨和耐腐蝕性，可延長接箍1使用壽命；當鍍層受到磨損後，雷射割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用，避免了接箍1與油管直接的摩損，可進一步延長接箍1下井壽命，同時也起到了降低油管磨損，延長油管下井壽命的作用。
實施例3：
在實施例2的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的抽油杆接箍，所述細縫3與軸向平行，且共有兩行交錯分布，每行沿接箍1外徑均勻分布，同一行相鄰兩條細縫3間隔不低於20mm，不同行交錯細縫3間距為15-25mm。
抽油杆接箍1本體材質及尺寸均按照SYT 5029-2013《抽油杆》附錄C（規範性附錄）「抽油杆接箍1、光杆接箍1、異徑接箍1」標準執行。
抽油杆接箍加工過程：
步驟1）在抽油杆接箍1本體上進行雷射割縫，先在接箍1本體上均勻切割12條長20mm、寬2mm的細縫3（扳手方處不切割細縫3，接箍1兩端各預留20mm不切割）；
步驟2）在雷射割縫中充填具有潤滑功能的材料；
步驟3）對接箍1整體進行防腐耐磨鍍層2處理即完成。
其中，為保證潤滑的全方位性，要求雷射割縫數量沿接箍1外徑均勻分布（接箍1兩端各預留20mm不切割），12條細縫3呈兩行分布與接箍1體上，且每條縫縱向間距為20mm；在平面軸向分布上，要求每條橫向縫間隔不低於10mm。
雷射割縫中填充潤滑材料要求性能穩定，在溫度20~100℃條件下且遇地層水後不易變質，便於完全充填和密封雷射割縫。
接箍1鍍層採取熱噴塗技術或雷射輔助表面改性技術進行處理，當採用熱噴塗時要求塗層的厚度介於10-60μm，該塗層具有「機械可加工性」和「現場可修補性」，重複噴塗後其厚度最高可達120μm。通過對加注潤滑脂的接箍1體進行整體噴塗處理，實現接箍1體的整體改性，提升接箍1的耐磨性和耐腐蝕性。
該發明的優勢在於，在接箍1隨著抽油杆的上下運動與油管發生運動摩擦時，首先鍍層提升了接箍1的耐磨和耐腐蝕性，可延長接箍1使用壽命；當鍍層受到磨損後，雷射割縫中的潤滑脂即可起到潤滑作用，避免了接箍1與油管直接的摩損，可進一步延長接箍1下井壽命，同時也起到了降低油管磨損，延長油管下井壽命的作用。
本實施例中潤滑材料由以下質量百分數的物質組成，潤滑油40%，二硫化鉬12%，石墨30%，石墨烯18%。潤滑油可以是為環烷基基礎油或石蠟基基礎油。製備過程：將配方量的潤滑油、二硫化鉬、石墨、石墨烯在無氧條件下加熱至150℃、保溫24小時，之後冷卻至室溫即得該潤滑材料。
與固體石墨及液體潤滑劑相比，該潤滑材料為膏狀，更易在細縫3內穩定附著，完全充填和密封細縫3，不會因為接箍1隨著抽油杆的上下運動而減少及在接箍1表面產生汙物。該潤滑材料中的石墨起到減磨作用；二硫化鉬在石墨烯作用下懸浮於潤滑油中，可以在細縫表面形成覆蓋膜，並具有抗極壓性能，生成的膜即使被磨損後，懸浮的二硫化鉬會不斷重新補充到磨損表面，起到減磨潤滑作用。
兩行細縫3中上行細縫3與接箍1上端距離為20mm，下行細縫3與接箍1下端距離為20mm。細縫3為雷射割縫。細縫3數為12條。
以上各實施例沒有詳細敘述的方法和結構屬本行業的公知常識，這裡不一一敘述。
以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。