钢质连续抽油杆的技术特点和应用分析解析
关于对连续抽油杆抽油技术探讨与研究
关于对连续抽油杆抽油技术探讨与研究[摘要]随着我国石油工业的快速发展，中小产量油田、低渗透油田的数量不断增加，而且伴随着油田开发中后期的到来，石油开采工业的开采工艺要求越来越多。
作为我国90%以上油井使用的泵杆采油方式的关键设备，连续抽油杆所发挥出的作用是巨大的，它自身的性能特点对油田开采所到达的效果是有很大影响的。
在整个油田开采系统中，连续抽油杆及配套技术的普遍应用，能够发挥出无可比拟的优越性，可以有效地提高超深井、腐蚀井、低渗井等油井的油气产量。
本文就从连续抽油杆的自身性能出发，对连续抽油杆的抽油技术进行简单的探讨与研究。
[关键词]连续抽油杆抽油技术技术性能研究开发柔性连续抽油杆中图分类号：te933 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0062-01正文：连续性抽油杆是我国泵杆抽油的关键性工具设备，它的作用在于发挥自身性能，提升石油开采的产量。
作为一项石油开采的重要设备，连续性抽油杆的研究和开发一直在进步中。
这对性能的提升和抽油技术的提升做出了重大贡献。
下面笔者就对连续抽油杆的研究现状、技术特点以及抽油杆抽油新技术进行简单的探讨。
一、连续性抽油杆的研究现状目前，在我国的抽油系统应用上已经开发了三种连续抽油杆抽油技术，它们分别是钢丝绳连续抽油杆、碳纤维连续抽油杆和钢质连续性抽油杆。
钢丝绳连续抽油杆是我国最早应用的一种抽油杆，它是由江汉石油学院研制成功的，后来又有知名学者对钢丝绳连续性抽油杆进行了十分深入系统的技术研究，对连续抽油杆的表面的钢丝绳进行了十分细致的安全防护处理，大大延长了使用钢丝绳连续性抽油杆的寿命，达到了用户使用的要求。
它是使用了特殊钢丝绳，外面为异种钢丝捻成作为防护，能够很好的耐盐、耐酸和耐硫化氢；碳纤维连续抽油杆在我国的开发时间是1999年，是由山东大学研制开发的，经过了艰难的技术攻克和实践实验，碳纤维连续性抽油杆获得了成功，满足了石油开采的需要，得到了很大的推广，它由碳纤维增强树脂基复合材料组合而成，由于此材料的高性能，碳纤维连续抽油杆的比强度和比模量很高，在开采中应用越来越广泛；最后一种是钢质连续性抽油杆，此项技术并不是国内研发，而是由加拿大的知名公司研究卡法的，钢质抽油杆是一种具有圆截面和半椭圆截面的连续抽油杆，该公司耗尽三年技术力量研制成功，。
刚性抽油杆与柔性抽油杆的运输效率比较
刚性抽油杆与柔性抽油杆的运输效率比较刚性抽油杆与柔性抽油杆是油田开采过程中常用的两种抽油杆，它们在运输效率方面有着明显的差异。
本文将对刚性抽油杆与柔性抽油杆的运输效率进行比较分析。
刚性抽油杆是由金属材料制成的，具有较高的刚度和强度，其主要特点是能够承受较大的拉力和压力。
刚性抽油杆的运输效率较高，主要因为其具有以下几个方面的优势。
首先，刚性抽油杆的刚度使得其在抽油过程中能够更好地传递动力和承受载荷。
刚性抽油杆在运输过程中几乎不会发生变形和塑性变化，能够保持其原有的形状和性能，从而保证了抽油的稳定性和可靠性。
其次，刚性抽油杆的强度能够满足高拉力和高压力的要求。
在油田开采过程中，由于抽油杆需要承受抽油机的牵引力和抽油井的压力，因此需要具备足够的强度来保证其工作的安全性。
刚性抽油杆的高强度使得其能够承受较大的拉力和压力，不易发生断裂和变形，能够在恶劣的工况下进行运输和使用。
此外，刚性抽油杆具有较长的使用寿命。
由于其材料和结构的优势，刚性抽油杆能够承受更多的工作循环和疲劳载荷，能够长期保持其性能和强度，从而延长了其使用寿命。
相对而言，柔性抽油杆在长时间的使用过程中易受到损伤和疲劳，使用寿命相对较短。
然而，刚性抽油杆也存在一些问题。
首先，由于其刚性比较大，刚性抽油杆在弯曲和曲线运输过程中需要更多的空间和设备支持，对运输和安装条件有一定的要求。
其次，刚性抽油杆的刚性和重量使得其在某些特殊情况下不适用，如需要弯曲或运输至较深井下的情况。
相对而言，柔性抽油杆在运输效率方面存在一定的劣势。
柔性抽油杆主要由聚合物或复合材料制成，具有较低的刚度和强度。
柔性抽油杆在运输过程中易发生变形和塑性变化，可能导致抽油过程中的泄漏和失效。
此外，柔性抽油杆的使用寿命相对较短，需要更频繁地更换和维修。
然而，柔性抽油杆也有其适用的特点。
柔性抽油杆具有较好的抗腐蚀性能和适应性，能够在一些特殊工况中发挥作用。
在一些有较多曲线和弯曲的井下，柔性抽油杆能够更好地适应井眼的形状和变化，减少了井下的摩擦和阻力，提高了运输效率。
刚性抽油杆与柔性抽油杆在电泵油井中的效果比较
刚性抽油杆与柔性抽油杆在电泵油井中的效果比较随着石油工业的发展，电泵油井逐渐成为采油领域中重要的工具之一。
在电泵油井中，抽油杆是其中一个关键组成部分，其承载着将地下油层的油液送至地面的重要任务。
而在不同类型的抽油杆中，刚性抽油杆和柔性抽油杆是两种常见的选择。
本文将会对比这两种抽油杆在电泵油井中的效能。
首先，从结构上来看，刚性抽油杆由一组连接在一起的钢杆组成，它们具有高硬度和强度，使得它们能够承受较大的抽油力。
另一方面，柔性抽油杆则由一种特殊的复合材料制成，具有一定的弯曲能力和缠绕性，使其能够适应地层的地貌变化。
从这个角度来看，刚性抽油杆更适合在地层稳定的情况下使用，而柔性抽油杆则适用于地层变化较大的条件下。
其次，从使用寿命来看，刚性抽油杆由于其高强度和耐磨性能，具有较长的使用寿命。
相比之下，柔性抽油杆中的复合材料相对较为脆弱，容易受到地层变化的影响，导致其使用寿命相对较短。
因此，在考虑使用寿命的情况下，刚性抽油杆更具优势。
此外，在抽油效率方面，刚性抽油杆由于其刚性较高，能够更好地传递电泵的动力，因此在抽油过程中能够提供更稳定的力量输出。
然而，柔性抽油杆由于其具有一定的弯曲能力，可以更好地适应地层变化，并减轻振动和冲击对管柱的影响。
因此，在地层变化较大的情况下，柔性抽油杆在抽油效率方面具有一定的优势。
另一个需要考虑的因素是成本。
刚性抽油杆由于材料和制造工艺的要求较高，相对而言成本较高。
而柔性抽油杆则由于使用了较为简单、低成本的复合材料，因而成本相对较低。
在经济条件有限的情况下，柔性抽油杆可以作为一种经济实用的选择。
在选择抽油杆时，还需要考虑到具体的油井工况和需求。
如果地层变化较小，成本方面有较高预算，且对抽油效率要求较高，那么刚性抽油杆可能是更适合的选择。
而在地层变化较大、成本有限且对抽油效率和管柱振动有较高要求的情况下，柔性抽油杆则更具有优势。
总结起来，刚性抽油杆和柔性抽油杆各具有自身的优势和适用条件。
钢质连续抽油杆的技术特点和应用分析解析
3、钢质连续抽油杆焊接技术。连续抽油杆下井时可去长 补短，补短时采用闪光对焊技术，焊接部位抗拉强度均能 达到或超过杆体机械性能要求。
4、新旧连续抽油杆是卷在转盘上的，便于储存，可有效 防止新旧杆混合使用而造成的“木桶效应”，不断提高科 学使用抽油杆的水平。
• 地址：山东省东营市东二路233号 • 网址： • 电话：0546-8835779 • 传真：0546-8835999
高，其次为超高强度抽油杆，连续抽油杆方案费用年值最低。 随着泵深加大，连续抽油杆技术与经济优势更加明显。
注：以上两表摘自胜利评估咨询有限公司《机采（管/杆/泵）设备技术方案经济评价》
三、钢质连续抽油杆的相关技术
1、钢质连续抽油杆可以提高作业效率，减少工人劳动强 度。钢质连续杆下井时把杆盘入直径5.8m的专用盘中， 拖运到井场，再用专用下杆设备将泵杆下入井内，下入速 度25-30米/分，能有效地பைடு நூலகம்高作业效率。用于打捞管内落 物更方便、快捷和安全。
钢质连续抽油杆的技术 特点和应用分析
目录
一、钢质连续抽油杆的技术特点 二、钢质连续抽油杆的应用情况介绍 三、钢质连续抽油杆的相关技术 四、下一步推广设想与规划
钢质连续抽油杆
钢质连续抽油杆是原油生产中一 种全新的生产设备，国外只有加拿大 COROD公司能生产，国内唯一生产该 产品的企业就是我公司——胜利油田 高原石油装备有限责任公司，公司现 拥有与之相关的国家专利共9项，其 中2项为国家发明专利。连续抽油杆 截面为椭圆形，有大小7种规格。
接触面积大减少磨损重量轻810减小应力消除活塞效应增加每冲产量降低减速箱扭矩达10减少50因杆柱原因造成的修井作业速度快杆柱和油管磨损严重接箍有活塞效应减速箱扭矩大修井次数多作业时间长杆柱失效频率高杆柱失效频率低可靠性高有电位差和电化学腐蚀不存在电位差和电化学腐蚀箍在相同直径的油管中可以下入较大直径的中可以采用278油管和238油管组合节省312油管降低成本
胜利高原连续抽油杆简介
屈服强度Mpa
≥690 ≥790 ≥690
最小伸长率δ 4%
≥18 ≥15 ≥18
D H KD
连续抽油杆的特点及技术参数
连续抽油杆的规格参数
连续杆代码 名义尺寸mm 重量Kg/m LGR8 LGR7 LGR6 LGR5 LGR4 LGR3 30.0 28.0 25.4 23.8 22.2 20.6 5.55 4.83 3.98 3.50 3.05 2.63 最小截面 积mm2 706 615 507 445 388 334 最大直径 最小直径 ±0.5mm ±0.5mm 30.0 28.0 25.4 23.8 22.2 20.6 30.0 28.0 25.4 23.8 22.2 20.6 备注 圆型 圆型 圆型 圆型 圆型 圆型
连续抽油杆配套工艺及实例
2000年5月至今，连续抽油杆已累计下新井 1700多口，各类深井、稠油井600余口，斜井300多 口，大泵提液井200多口，配套螺杆泵井670多口， 其中在浅海连续抽油杆配套螺杆泵井30多口。 Φ38泵最大井深达到3522米，Φ44泵最大井深达
到2700米，Φ56泵最大井深达到2000米。
连续抽油杆的特点及技术参数
钢制连续抽油杆分D、H、KD三个等级，其中D级和H级连续杆材 料是优质金铬钼合金，KD作为自主研发的专用防腐连续抽油杆，其 材料是在优质铬钼合金钢中适当调整特殊元素的含量，经过先进的 生产工艺达到较好的机械性能。
机械性能：
机械性能 等级
抗拉强度Mpa
≥794 ≥910 ≥794
Ø38
Ø44 Ø56 Ø70 Ø83 Ø95 螺杆泵
注：以上数据仅供参考，具体下泵深度由井况及其它设计 参数决定。
经济效益对比
1、2400米深抽井应用连续杆时，油管上部用2根3-1/2”油 管就能满足生产需要，而普通杆下井大约需要50根3-1/2”油 管，这样可以降低48根油管成本。 2-7/8”和3-1/2”油管差价约为250元/根，则可降低成 本48x250=12000元
空心钢质连续抽油杆的生产工艺研究
荷和振 动 载荷 ，柱塞 和泵 筒间 、抽油 杆 性 抽 油 杆 。 与油管 内壁间相互 摩擦产生的摩擦载 荷， 抽油杆 和液 柱 间、液 柱和 油管 间的相互 摩擦产 生 的摩 擦载 荷 ，各种 因素 引起 的
为 降低抽 油杆失效 频率 、减 少抽油 杆与 油 管的磨 损 、降低抽 油杆 工作应 力、提
高 作业速 度 、减 轻劳动 强 度等 ，通 过现 场使 用 ，发现钢 质连续 抽油杆 特别适 合
采用有杆泵抽油的井数是机械采油井数的
８ ％ ～８ ％。 目前 我 国陆 上 约 ９ ％ 的 油 井 ０ ５ ０
长 。
大 抽油 杆 载 荷 。
２ 柔性抽 油杆概 述
由于刚性抽油杆 自身结构号 洼能的弱 点所带来的 一系列 问题使有杆泵抽油杆应 用 于 深 井抽 油 时 存 在 很 大 的 缺 陷 。 目
前 ，世 界 各 国 已研 究 、 开 发 了 钢 质连 续
抽 油杆在 抽油 过程 中 ，主 要承受 的
失效 频率 高的井 、水 平井 、斜 井 、超深
井和稠 油井等 ｔ 。
采 用有杆 泵抽 油 。然而 由于 泵杆 普遍采
４ 空 心钢 质连续 抽油杆 的生产 工艺
钢 质连续抽 油管的缺点是卷盘直径较 大 ，在 中国 目前 的道路 运输状 况下 ，运 输 、作业都 较 为困难 。笔者研 制 出一种 新型连续抽油杆——空心钢质连续抽油杆 生产 工艺 ，其性 能符合 国家石 油天 然气 行业标 准 Ｓ Ｔ５ ２ ２ ０ 要求 ，盘卷 Ｙ／ ０ ９ ０３
在加 拿大 、苏联 、美 国、委 内瑞拉等 及
我 国各大油 田得到 应用 。 柔性连续抽 油杆具有抗拉 强度高、弹
现有 的高频直缝焊 管 （ Ｒ Ｅ ｗ）生产 线制造一
刚性抽油杆与柔性抽油杆的经济性比较分析
刚性抽油杆与柔性抽油杆的经济性比较分析近年来，随着能源需求的增加，油田开发成为了许多国家的重要经济支柱。
在油田开发过程中，抽油杆是一项关键技术，它能有效地将地下储层的石油提取到地面上。
而在抽油杆技术中，刚性抽油杆和柔性抽油杆是两种常用的技术方案。
本文将从经济性的角度分析、比较刚性抽油杆和柔性抽油杆的优缺点。
首先，刚性抽油杆是一种采用石油钻机、提升设备进行控制的传统技术方案。
这种方案的最大优点是稳定性较强，可以在各种复杂工况下工作。
刚性抽油杆的结构坚固，可以承受较大的载荷和压力，适用于深井开采和高压油藏的开发。
此外，由于刚性抽油杆比较成熟，生产和维护成本较低，对于资金有限的小型企业或开采石油量较少的油井来说，是一种经济实惠的选择。
然而，刚性抽油杆也存在一些缺点。
首先，由于刚性抽油杆的传动方式较为刚硬，其在工作过程中容易产生冲击和振动，加速设备的磨损和疲劳破坏。
其次，刚性抽油杆的造价较高，需要耗费大量的金属材料，而且在加工和运输过程中需要大量的人力和物力投入。
另外，由于刚性抽油杆的结构不灵活，适用范围相对较窄，无法适应一些复杂地质条件下的抽油作业需求。
与刚性抽油杆相比，柔性抽油杆则是一种新兴的技术方案。
柔性抽油杆采用的是弹性材料或复合材料，具有较好的柔性和适应性。
这种方案的最大优势在于可以适应复杂地质条件下的抽油需求。
由于其柔性，可以降低抽油过程中的振动和冲击，有效地延长了设备的使用寿命，减少了运维成本。
此外，由于柔性抽油杆在加工和运输上具有较大的优势，所以在材料和劳动力成本上也更加经济。
然而，柔性抽油杆也存在一些劣势。
首先，由于柔性抽油杆在结构上相对较为复杂，所以其制造成本相对较高。
其次，柔性抽油杆在技术上相对较新，需要进行技术研发和进一步的改进。
虽然柔性抽油杆在应对复杂地质条件上具有优势，但在普通地质条件下，其与刚性抽油杆相比较，并无明显的经济优势。
综上所述，刚性抽油杆和柔性抽油杆各有其优缺点。
连续抽油杆采油技术及其应用
（ ） 间 无 接 箍 ， 面 光 滑 ， 除 了抽 油 杆 工 作 ３中 表 消 过 程 中 的活 塞 效 应 及 与 油 管 间 的 “ 硬摩 擦 ” 象 ， 现 降 低能耗 ， 产液 量 提 高 ３ ％ 以 上 。 约 了 成 本 ； ０ 节
＼ 指
蚕 型 ＼
Ｏ９ ｆ 油 泵 ５ｍＦ抽 ｌ
（ ） 层 钢 丝 闭 锁 紧 密 ， 丝 与 钢 丝 之 间 无 缝 １外 钢
隙 ， 界 的腐 蚀 介 质 不 易 进 入 ， 腐 环 境 好 ； 外 抗 （ ） 表 圆 滑 ， 接 箍 ， 行平 稳 ， 磨 损 ； ２外 无 运 耐
（ ） 特 殊 工 艺 处 理 ， 载 时 结 构 稳 定 ， 除 了 ３经 承 消
（ ） 合破 断 拉 力 ： ３ ９ｋ ４综 ≥ ２ Ｎ； （ ） 构伸长 ： ０ １ ； ５结 ≤ ．‰ （ ） 劳 寿 命 ： １ ’次 。 ６疲 ≥ ０
３． 术 特 点 技
高 碳 低 合 金 冷拔 钢 丝 捻 制 ， 材 经 高 温 索 氏体 化 处 线 理 ， 属 的 结 构 呈 细 片状 均 匀 分 布 的渗 碳 体 和 铁 素 金 体 。这 种 组 织 具 有 良好 的 冷 加 工 性 能 和 力 学 性 能 ，
维普资讯
２０ ０ ２年 ８ 月
・
试 采 技 术
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0.70
0.60
0.65
0.98 0.7415
2 超高强度抽油杆 0.90
0.95
0.80
0.60
0.65 0.7700
3 玻璃钢抽油杆
0.80
0.95
0.60
0.80
0.25
4 空心抽油杆
0.80
0.70
0.60
0.65
0.65
5 钢质连续抽油杆 0.90
0.95
0.95
0.80
0.90
6 柔性抽油杆
此外，将连续抽油 杆与皮带式抽油机配合 使用，是黄金式搭档，其 节能效果显著，可提高 总机械效率3～5%，并可
节电8～10%。
不同抽油杆功能系数表
序 号
抽油杆类型
工艺技 术先进 性0.15
油藏 适应性
0.2
井型 适应性
0.2
系统 效率 0.15
系统配套 与规模应 用可操作
性0.3
综合功 能系数
1 常规D级抽油杆 0.60
抽油杆的应力大 减速箱扭矩大
接箍有活塞效应
重量轻8%~10%，减小应力
降低减速箱扭矩达10%
消除活塞效应，增加每冲产量
杆柱失效频率高
杆柱失效频率低 ，可靠性高
有电位差和电化学腐蚀 不存在电位差和电化Hale Waihona Puke 腐蚀修井次数多 作业时间长
减少50%因杆柱原因造 成的修井，作业速度快
连续抽油杆因无接 箍，在相同直径的油管 中可以下入较大直径的 抽油杆，这样在深抽井 中可以采用2-7/8″油管 和2-3/8″油管组合，节 省3-1/2″油管，降低成 本；在螺杆泵井中，可 采用2-7/8″油管代替 3-1/2″油管。
高，其次为超高强度抽油杆，连续抽油杆方案费用年值最低。 随着泵深加大，连续抽油杆技术与经济优势更加明显。
注：以上两表摘自胜利评估咨询有限公司《机采（管/杆/泵）设备技术方案经济评价》
三、钢质连续抽油杆的相关技术
1、钢质连续抽油杆可以提高作业效率，减少工人劳动强 度。钢质连续杆下井时把杆盘入直径5.8m的专用盘中， 拖运到井场，再用专用下杆设备将泵杆下入井内，下入速 度25-30米/分，能有效地提高作业效率。用于打捞管内落 物更方便、快捷和安全。
2、钢质连续抽油杆组合技术。由采油厂提供油井具体参 数，根据不同油井的具体情况，利用专用软件对不同情况 的油井设计对应的抽油杆组合，以达到节能、提高采油量、 提高油管寿命等目标。
3、钢质连续抽油杆焊接技术。连续抽油杆下井时可去长 补短，补短时采用闪光对焊技术，焊接部位抗拉强度均能 达到或超过杆体机械性能要求。
根据下井深度由计算机完成杆柱 组合设计，组合杆柱时用闪光焊把一 种规格和另一种规格的杆焊接在一起， 可达数千米。通过连续杆把井下深处 的抽油泵与地面的抽油机相联接，把 原油从油井中抽汲到地面。
一、技术特点
常规抽油杆是由每根长度不超过10米的杆通过接 箍连接起来，接箍常因丝扣松脱、偏磨、活塞效 应等原因造成失效。
4、新旧连续抽油杆是卷在转盘上的，便于储存，可有效 防止新旧杆混合使用而造成的“木桶效应”，不断提高科 学使用抽油杆的水平。
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0.75
0.85
0.50
0.55
0.25
从表中看出：钢质连续抽油杆的功能综合系数值最高。
0.6250 0.6725 0.9050 0.5400
中、高深度举升抽油杆方案年值表（计算期5年）
内容
常规D级抽油杆 中深度 高深度
累计投资与成本 （万元）
171.83
达不到
连续抽油杆 中深度 高深度 120.46 135.12
连续抽油杆取消了接箍，减轻了杆柱重量，使油 井事故减少，延长了油管和油杆的使用寿命；增 加了下泵深度，降低了能耗。且可用于稠油、斜 井、水平井等油井。因此，连续抽油杆是常规抽 油杆的更新换代产品。
与常规抽油杆相比，钢质连续抽油杆具有一系列 显著优势，简要对比如下：
普通抽油杆
连续抽油杆
杆柱和油管磨损严重 接触面积大，减少磨损
高强度抽油杆 中深度 高深度 136.94 155.68
效益损失（万元） 45.9 达不到
0
0
0
0
现值（万元） 163.07 达不到 94.09 104.70 106.25 120.80
年值（万元） 45.24 达不到 26.10 29.05 29.47 33.51
从表中看：钢质连续抽油杆的效益最高。 通过对比：在相同泵深情况下，常规抽油杆费用年值最
钢质连续抽油杆的技术 特点和应用分析
目录
一、钢质连续抽油杆的技术特点 二、钢质连续抽油杆的应用情况介绍 三、钢质连续抽油杆的相关技术 四、下一步推广设想与规划
钢质连续抽油杆
钢质连续抽油杆是原油生产中一 种全新的生产设备，国外只有加拿大 COROD公司能生产，国内唯一生产该 产品的企业就是我公司——胜利油田 高原石油装备有限责任公司，公司现 拥有与之相关的国家专利共9项，其 中2项为国家发明专利。连续抽油杆 截面为椭圆形，有大小7种规格。