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幕卷幕期石油机械
抽油杆脱扣原因及脱扣部位的分布规律
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太港石油管理局漳海工程公司
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、摘要抽油杆的脱扣是多种因素共同作用的结果,主要影响因素有初始上扣预紧力不足、
交变外载荷、振动力、抽油杆螺旋弯曲变形和悬绳器铜丝蝇打扭产生扭矩等几个方面。脱扣
部位的分布规律聆取决于各种松扣载荷的太小和作用区域外,还受上扣预紧力厦原油粘度
的影响。一般原油粘度油井,当严重不足时绝大部分脱扣发生在轴向应力零点以下部位琏
着,的增大,。高凝高粘原油
。
主题词垄兰正堕扛:
抽油杆在服役过程中的脱扣问题. 由于影响因素较复杂,虽有不少人进行过分析,但对
脱扣机理及脱扣部位的分布特点至今仍缺乏较全面的研究,以致脱扣现象时有发生,甚至很
频繁。从脱扣部位的统计数据来看,整个杆柱不仅下部发生脱扣,其他部位也有脱扣现象发
。因此,对造成脱扣的诸多影响因素进行全面地分析和探讨,弄
清脱扣机理及脱扣部位的分布特点,使我们在制定防脱措施时能够有的放矢,以预防和减少
脱扣事故的发生是很有必要的。
抽油杆联接螺纹特征分析
一.】】一争%÷,器三篆一,
式中——螺纹中径口——螺纹升角;%——当量摩擦角,% .——当量
摩擦系数;、——分别为推承面外、内径——初始预紧力‘一推承面摩擦系数。
当抽油杆受外载泵抽载荷作用时,联接螺纹的受力情况变为】
。】//】
· 工程师,。
收椿日期,
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第卷第期王最科:抽油杆脱扣原因夏脱扣部位的分布规律
一一/
式中口——抽油杆外螺纹接头总拉力、——分别为推承面初始与剩余预紧力;
.。——分别为外螺纹接头与接箍的刚度。
由式、不难看出,抽油杆联接螺纹的抗松弛性能取决于外载的特性、
与初始预紧力的大小。
.外载的特征
上行程整个杆柱受拉力作用图下行程因杆柱末端泵柱塞副摩擦阻力~ 游动阀
阻力及浮力,的作用,呈下部受压、上部受拉状态。由压力变成拉力过渡处形成不受力
点,称为轴向应力零点图,。此
外。上、下行程受力的差异还将造成杆柱各部分不
同的循环特征:①轴向应力零点处为脉动正循环
图,最大轴向载荷~ ,最小载荷
②轴向应力零点上为非对称正循环如
图,一,一③轴向应力零点以
下为非对称循环如图.~ ⋯。
在一个冲程循环过程中,轴向应力零点上部分
。
显而易见,这种周期性的由小到大、●由●拉●到●●●●
压的交变载荷, 以及伴随产生的振动力、螺旋弯
曲扭矩等,是抽油杆联接螺纹脱扣的根源。
.刚度。、,的太小
抽油杆接箍的设计尺寸受到油管径的限制. 图抽油轩拄受力夏拍环特征
因此接箍的刚性与理想的螺栓总成相差很远,即‘一杆住末端至中和点长度
岛一杆住末端