專利名稱：螺桿泵井鉆桿錐螺紋抽油桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿屬于機械采油設(shè)備裝置領(lǐng)域。
普通抽油桿主要應(yīng)用在沖程式舉升技術(shù)中，抽油桿在井下工作時做軸向運動，主要承受軸向動載荷作用。這種螺紋為直螺紋，螺紋預(yù)緊力由端面平衡。在沖程式舉升中，抽油桿的脫斷事故率很低，但在聚驅(qū)螺桿泵舉升中，抽油桿的脫斷事故率較高。主要原因普通抽油桿適合傳遞軸向載荷，傳遞扭矩能力較差。疲勞強度儲備較低和螺紋聯(lián)結(jié)時預(yù)緊力較小，都是易發(fā)生抽油桿斷脫的主要原因。
本實用新型是通過對普通螺紋連接緊固件、錐螺紋連接的研究，改進(jìn)抽油桿和接箍連接螺紋的結(jié)構(gòu)，提高其預(yù)緊力，使上扣扭矩大于工作扭矩，尤其當(dāng)上扣扭矩大于抽油桿本體屈服極限扭矩時，這種螺紋連接就一定具有較強的抗扭能力和密封能力，能夠滿足于聚驅(qū)螺桿泵舉升的工作條件。
本實用新型的目的是研制一種能夠有效預(yù)防抽油桿柱斷脫的高強度抽油桿聯(lián)結(jié)方式的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到本實用新型由鉆桿公接頭，鉆桿接箍，鉆桿桿體等組成。
其中鉆桿桿體兩端帶有與之焊接連接的鉆桿公接頭，通過鉆桿接箍上的錐螺紋將抽油桿連接成為螺桿泵抽油桿柱。
帶有鉆桿公接頭的鉆桿桿體，通過鉆桿接箍相互聯(lián)接，組成螺桿泵抽油桿柱。鉆桿公接頭與鉆桿接箍采用錐螺紋連接方式。
鉆桿公接頭應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，牙形角60°鉆桿接箍應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，退刀槽寬20.2mm牙形角60°鉆桿錐螺紋抽油桿包括空心鉆桿錐螺紋抽油桿與實心鉆桿錐螺紋抽油桿。
實心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩2000--2200N*m、預(yù)緊力260kN，中心流道25mm的空心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩1600--1800N*m、預(yù)緊力210kN，工作載荷的軸向力120kN、扭矩800N*m、動載40kN。
空心鉆桿公接頭應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑φ40.9mm，牙形角60°，內(nèi)孔φ25mm。
本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、該螺紋不僅具有良好的密封性，還能傳遞較大的軸向載荷和扭矩，具有較高的疲勞強度。對于鉆桿螺紋連接，螺紋的錐度和螺距都比較大，螺紋牙齒剛度也比較大，能夠承受較大的上扣力矩和預(yù)緊力，由于預(yù)緊力由端面和錐面共同承擔(dān)。
2、提高其預(yù)緊力，使上扣扭矩大于工作扭矩，尤其當(dāng)上扣扭矩大于抽油桿本體屈服極限扭矩時，這種螺紋連接具有較強的抗扭能力和密封能力。
3、具有較強的抗沖擊能力。預(yù)防了突加載荷現(xiàn)象，如憋泵時的沖擊卸扣力矩、結(jié)蠟引起的軸向載荷。
4、具有抗扭能力強和雙向傳遞扭矩等優(yōu)點。從預(yù)緊狀態(tài)、靜載和動載工作狀態(tài)所設(shè)計的錐螺紋工作應(yīng)力最小、動應(yīng)力幅也比較小、預(yù)緊力最大，其螺紋連接的可靠性和強度儲備都比較高。
附圖的圖面說明如下


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本實用新型的鉆桿公接頭1；圖3為本實用新型的鉆桿接箍2；圖4為空心鉆桿錐螺紋抽油桿的空心鉆桿公接頭1；圖5為已有抽油桿螺紋結(jié)構(gòu)簡圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明本實用新型由鉆桿公接頭1，鉆桿接箍2，鉆桿桿體3等組成。
其中鉆桿桿體3兩端帶有與之焊接連接的鉆桿公接頭1，通過鉆桿接箍2上的錐螺紋將抽油桿連接成為螺桿泵抽油桿柱。
帶有鉆桿公接頭1的鉆桿桿體3，通過鉆桿接箍2相互聯(lián)接，組成螺桿泵抽油桿柱。鉆桿公接頭1與鉆桿接箍2采用錐螺紋連接方式。提高了桿體的強度儲備，增加了連接螺紋防松動能力。
鉆桿公接頭1應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，牙形角60°。
鉆桿接箍2應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，退刀槽寬20.2mm牙形角60°。
鉆桿錐螺紋抽油桿包括空心鉆桿錐螺紋抽油桿、實心鉆桿錐螺紋抽油桿。
其中實心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩2000--2200N*m、預(yù)緊力260kN，中心流道25mm的空心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩1600--1800N*m、預(yù)緊力210kN，工作載荷的軸向力120kN、扭矩800N*m、動載40kN。
空心鉆桿公接頭應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑φ40.9mm，牙形角60°，內(nèi)孔φ25mm。
現(xiàn)場使用時，連接好的螺桿泵抽油桿柱上端連結(jié)螺桿泵驅(qū)動裝置，下端連接螺桿泵，用以傳遞扭矩，帶動螺桿泵旋轉(zhuǎn)采油。
鉆桿錐螺紋具有較高的上扣力矩和預(yù)緊力，能夠滿足井下傳遞復(fù)雜軸向載荷和扭矩的需要。
采用錐螺紋連接方式，提高了桿體和螺紋連接的強度儲備，尤其是提高了螺紋連接的預(yù)緊力、降低了動應(yīng)力幅，增加了連接螺紋防松動能力。
對錐螺紋由錐面和接觸端面進(jìn)行預(yù)緊，螺紋升角是一個變量，在抽油桿第一扣承受最大載荷時螺紋升角最小。錐螺紋易于上扣、預(yù)緊力也易控制，井下工作時能夠抑制由扭矩過大引起的上扣現(xiàn)象。
錐螺紋上扣和卸扣時旋合段短，對內(nèi)螺紋根徑和外螺紋頂徑精度、內(nèi)螺紋頂徑和外螺紋根徑精度要求高，旋合后間隙小，有利于密封。
錐螺紋能夠使抽油桿第一扣面積最大，接箍最后一扣面積最大，在預(yù)緊工作狀態(tài)下，與直螺紋強度相差不大。由于軸向載荷的傳遞，尤其是較大軸向載荷和動載荷的傳遞，能夠使旋合螺紋應(yīng)力處于均勻，達(dá)到等應(yīng)力狀態(tài)，并使動應(yīng)力幅降低，有利于提高螺紋連接的疲勞強度。
權(quán)利要求1.一種螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿，其特征在于它由由鉆桿公接頭(1)，鉆桿接箍(2)，鉆桿桿體(3)等組成；其中鉆桿桿體(3)兩端帶有與之焊接連接的鉆桿公接頭(1)，通過鉆桿接箍(2)上的錐螺紋將抽油桿連接成為螺桿泵抽油桿柱；帶有鉆桿公接頭(1)的鉆桿桿體(3)，通過鉆桿接箍(2)相互聯(lián)接，組成螺桿泵抽油桿柱，鉆桿公接頭(1)與鉆桿接箍(2)采用錐螺紋連接方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿，其特征還在于所述的鉆桿公接頭(1)應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，牙形角60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿，其特征還在于所述的鉆桿接箍(2)應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑40.9mm，退刀槽寬20.2mm牙形角60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿，其特征還在于鉆桿錐螺紋抽油桿包括空心鉆桿錐螺紋抽油桿、實心鉆桿錐螺紋抽油桿；其中實心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩2000--2200N*m、預(yù)緊力260kN，中心流道25mm的空心鉆桿錐螺紋推薦上扣力矩1600--1800N*m、預(yù)緊力210kN，工作載荷的軸向力120kN、扭矩800N*m、動載40kN。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿，其特征還在于空心鉆桿公接頭應(yīng)用錐螺紋連接方式，錐度1∶8，螺距每英寸6扣，基面中徑φ40.9mm，牙形角60°，內(nèi)孔φ25mm。
專利摘要螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿屬于機械采油設(shè)備裝置領(lǐng)域,為了有效預(yù)防抽油桿柱斷脫而合理設(shè)計的一種高強度抽油桿聯(lián)結(jié)方式的螺桿泵井鉆井錐螺紋抽油桿,它的鉆桿公接頭1與鉆桿接箍2采用錐螺紋連接方式,主要應(yīng)用于螺桿泵井采油,具有較強的抗沖擊能力及抗扭能力,有效地防止了抽油桿的斷脫。
文檔編號E21B17/00GK2486729SQ0122780
公開日2002年4月17日 申請日期2001年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者陳會軍, 張佳民, 李淑紅, 劉清偉, 金力揚, 張明 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司