專利名稱：柔性桿梯度接頭壓接工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油田采油領域低產(chǎn)井輕小型化抽油機柔性桿接頭的 的制作工藝，尤其是一種柔性桿梯度接頭壓接工藝。
技術背景-
鋼絲繩用于油田油井采油抽油桿柱，幾百上千米長度長期垂直工
作在油管中，周期性承受拉-拉脈動載荷，抽油井的抽油頻次是3-5 次每分鐘，每天幾千次變化，每年超過百萬次循環(huán)。因而，鋼絲繩抽 油桿柱的失效損壞多數(shù)是疲勞破壞，尤其是接頭處，由于應力集中難 以避免，疲勞強度損失非常大。前人采用不同形式的鋼絲繩用作抽油 桿，接頭破損高，穩(wěn)定工作時間短的問題一直沒能解決，多數(shù)都成為 導致鋼絲繩抽油桿無法推廣的關鍵問題。抽油桿的工作性質要求拉力 索本體和接頭有很強的抗疲勞性能，拉力索本體可以通過制作方法和 工藝進行保證，拉力索接頭的抗疲勞性能制作是使用中的一個難點。
普通鋼絲繩套的疲勞損壞表現(xiàn)在彎曲、斷絲等，在地面上有人眼 檢查就可以發(fā)現(xiàn)其損壞。拉力索及其接頭工作狀態(tài)始終是垂直狀態(tài)， 其疲勞損壞是拉拉載荷疲勞損壞，與其他行業(yè)鋼絲繩的疲勞破壞形式 不同，并且下入后，在井內后無法檢査。
另外，受井筒環(huán)境條件和現(xiàn)場施工條件限制，很多具有抗疲勞性 能的接頭難以采用，不少高質量的接頭制作方法難以用于施工現(xiàn)場， 或施工現(xiàn)場難以提供必要的質量保證條件。
鋼絲繩其橫截面是個圓，在很長的拉力索工作中，拉力始終垂直
在拉力索的中心，拉拉疲勞載荷變化時，拉力始終在拉力索的中心不 發(fā)生變化。
拉力索對折打卡子制作的接頭，拉力仍然始終在垂直方向。但是， 由于接頭兩根拉力索位置發(fā)生變化，垂直拉力變成兩個分力，由于接 頭根部打卡子原因，拉力索向接頭傳遞的拉力從拉力索中心偏移到兩 根拉力索的中心，接頭根部是拉力偏離拉力索中心的最大位置。在拉 拉疲勞載荷變化時，偏心垂直拉力對拉力索產(chǎn)生一個水平方向的變化力，變化力最大處是接頭根部，在該力作用下，接頭根部拉力索被反
復彎折而造成損害，直接影響其壽命。
本
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼絲繩抗疲勞接頭的現(xiàn)場制作工藝。通 過在拉力索接頭制作過程中，通過施加一定的預拉力，造成預應力實 現(xiàn)主副繩伸長量協(xié)調一致；通過增加壓環(huán)數(shù)量，逐級分散應力集中； 通過保證一定的環(huán)間距離，放大偏心垂直拉力的作用位置，減小偏心 距離，達到降低彎曲應力和抗疲勞的目的。由該工藝制作的接頭大幅 度延長接頭的使用壽命，保證生產(chǎn)順利進行。
本發(fā)明采用的技術方案是該柔性抽油桿梯度接頭壓接工藝包括 下列步驟，在柔性抽油桿一端上套有5個固定卡環(huán)，并將該端5 6 米對折，對折過程中使端頭穿過5個固定卡環(huán)，對折后柔性抽油桿在 其上端的彎處套有雞心環(huán)，柔性抽油桿的彎折部分置于雞心環(huán)外沿的 凹槽內，5個固定卡環(huán)均勻分布在重疊的柔性抽油桿上并加壓固定， 在加壓固定過程中施加了預應力。
本新型所具有的有益效果是本新型的接頭在制作時重疊的柔性
抽油桿由5個卡環(huán)固定，相鄰兩個卡環(huán)之間間距為1 1.5米，接頭 在制作過程中施加了預應力，接頭應力變化均勻分散到每道壓環(huán)中， 抽油桿實際所受拉力的方向與重疊的兩根柔性抽油桿幾何中心的方 向重疊，達到分散應力的目的。通常鋼絲繩的接頭采用一個卡環(huán)，卡 環(huán)處主繩在彎曲狀態(tài)下受拉力，且拉力一次均攤到主繩和副繩，應力 突變帶來應力集中，在循環(huán)應力下，主繩在卡環(huán)處迅速失效。本新型 的接頭在制作時重疊的兩根柔性抽油桿由多個(至少5個)卡環(huán)固定， 相鄰兩個卡環(huán)之間留有足夠的間距(至少為1 1.5米)，卡環(huán)越多， 集中在第一個卡環(huán)處的應力被逐級均勻分散到每個卡環(huán)上，也就是每 個卡環(huán)造成的應力集中越小；副繩頭處的卡環(huán)距離雞心環(huán)越遠，則主 副繩所受的彎折損壞越輕。理論上講，副繩越長，卡環(huán)越多，繩接頭 抗疲勞效果就越好，實際操作中對比發(fā)現(xiàn)，5米長5道卡環(huán)就可達到 目的，有效延長接頭的使用壽命。
圖l是本發(fā)明的結構示意圖。圖中1-柔性抽油桿，2-端頭，3-固定卡環(huán)，4-雞心環(huán)。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明進一步說明該柔性抽油桿梯度接頭壓接工藝包括 下列步驟，在柔性抽油桿1上套有5個固定卡環(huán)3，將柔性抽油桿l
上套有5個固定卡環(huán)3這一端4 5米對折，使端頭2穿過5個固定 卡環(huán)3，將最下面的一個固定卡環(huán)3放置在端頭2與其對應的柔性抽 油桿位置處，該固定卡環(huán)在100噸的便攜式壓力機上壓接，將端頭2 與其對應的柔性抽油桿固定在一起。對折后柔性抽油桿在其上端的彎 處套有雞心環(huán)4，柔性抽油桿置于雞心環(huán)4外沿的凹槽內，雞心環(huán)4 上有中心孔，通過中心孔用短接與其它工具實現(xiàn)連接，人為在雞心環(huán) 和最下部已經(jīng)壓制好的卡環(huán)上施加穩(wěn)定的預拉力(一般為破斷力的 30%至60%)，以保證主副繩受力后伸長變形協(xié)調一致。保持拉力不變， 將最上面的一個固定卡環(huán)3放置在雞心環(huán)4底端的兩根柔性抽油桿的 位置處加壓固定，上下兩個固定卡環(huán)3之間的3個固定卡環(huán)3均勻分 布加壓固定5個固定卡環(huán)3在加壓固定過程中施加了預應力，重疊的 兩根柔性抽油桿承受同樣的拉力，確保主副繩相同拉力下有相同的伸
權利要求
1、一種柔性抽油桿梯度接頭壓接工藝，其特征在于包括下列步驟，在柔性抽油桿(1)一端上套有5個固定卡環(huán)(3)，并將該端5～6米對折，對折過程中使端頭(2)穿過5個固定卡環(huán)(3)，對折后柔性抽油桿在其上端的彎處套有雞心環(huán)(4)，柔性抽油桿的彎折部分置于雞心環(huán)(4)外沿的凹槽內，5個固定卡環(huán)(3)均勻分布在重疊的柔性抽油桿(1)上并加壓固定，在加壓固定過程中施加了預應力。
全文摘要
一種柔性抽油桿梯度接頭壓接工藝。該柔性抽油桿梯度接頭壓接工藝包括下列步驟，在柔性抽油桿(1)一端上套有5個固定卡環(huán)(3)，并將該端5～6米對折，對折過程中使端頭(2)穿過5個固定卡環(huán)(3)，對折后柔性抽油桿在其上端的彎處套有雞心環(huán)(4)，柔性抽油桿其上端置于雞心環(huán)(4)外沿的凹槽內，5個固定卡環(huán)(3)均勻分布在重疊的柔性抽油桿(1)上并加壓固定，在加壓固定過程中施加了預應力。該接頭具有主副繩受力變形量一致，消除了應力集中，達到抗疲勞和延長使用壽命的目的。
文檔編號E21B43/00GK101550809SQ20091007205
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者張佳民, 白存安, 胡松華 申請人:大慶油田有限責任公司