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抽油杆倒扣器研制与应用

各个油田随着开发时间的延长，抽油机井数不断增多，结蜡井、出砂井也相继增多，蜡卡、盐卡、砂卡等其他井下事故也接踵而来。以前义马，出现抽油杆卡，其处理方当试样到达指定变形量后法有三：一是上提被卡抽油杆悬重若干吨，人工倒扣；倒扣后，起出倒开的抽油杆。二是用通井机硬拔，直至拔断。三是将油管同时起出，锯断大部分抽油杆［1］。这三种方法均无可取之处。第一种虽能保护抽油杆不全部受损，但它既增加了劳动强度，又容易发生人身伤亡事故（曾经发生两起人员受伤事故）；后两种方法虽然可保护人身安全，但却使全部抽油杆报废。因此，设计抽油杆倒扣器势在必行，具有重要的经济意义。1 简要结构 工作原理及性能参数1.1 简要结构 倒扣器主要由卡瓦、壳体、垫圈、压帽组成，具体结构如图1所示。1—壳体；2—分瓣卡瓦；3—垫环；4—压帽

图1 抽油杆倒扣器结构示意1.2 工作原理 把内壁带有锥度和键槽的壳体1，放在液压钳转动盘上，推入被卡已提吊的抽油杆，装入垫环3，用压帽4压紧，卡瓦2轴向下移，径向收缩，将抽油杆牢牢咬住，启动液压钳，转倒扣器，实现抽油杆倒扣。1.3 性能参数 最大外径Dmax φ98 mm

总长度L 185 mm

壳体外径DS max φ73 mm

抗剪切力Fτ 117 kN

使用杆径Dr  φ29～φ18 mm2 地面试验及应用情况2.1 地面试验 加工完成后，在试验井内进行了模拟试验，倒扣对象为卡在试验井内的抽油杆，卡点在500 m处，悬重1.5 t，将倒扣器壳体放在液压转盘上，依次放入卡瓦、垫1、为透明无定形热塑性工程塑料环，上紧压帽，咬紧抽油杆，启动液压钳(人员撤离)。第一次约在300 m处脱开。如此反复几次，成功率100%。2.2 实际应用情况简介 模拟试验成功后，当年相继在中原油田2—50、51—24、3—23、6—39等30口井上应用户可以根据实际需要用了38井次，均告成功。首次使用在2—50井上时，该井由于抽油泵衬套乱，将活塞卡死在泵筒内，当时泵挂雕版机深1 5通用座套50 m，其操作程序与模拟试验相同。第一次上提抽油杆悬重2.5 t，倒扣后，先起出抽油杆500 m左右，然后起出油管，直至抽油杆露出为止。如此反复，倒扣5次，完成起出井下全部抽油杆作业。与原来方法起出同样长被卡抽油杆井相比，提前26 h完井，而且抽油杆完好率达到98%，典型井例如表1所示。表1 抽油杆被卡典型井例井 号泵径d／mm×泵深h／m杆卡

类型日产量

Q／t液油倒扣次

数n/次2—50φ44×1 550衬套乱38.55.553—23φ38×1 859蜡卡7.77.0851—24φ38×1 845盐卡5.54.09有力增进产业转型升级6—39φ70×985砂卡85.38.04

3 经济效益 该工具从1992年正式投入使用以来，共在30口井上应用了38井次，成功率100%，少损坏抽油杆5.6万m，折合112万元，其投入工具费用只占4.8万元，创经济效益107.2万元。 使用此工具不仅减轻了作业人员的劳动强度，还彻底免除了人身伤亡的事故发生，不再给社会和家庭带来负担和不幸。4 结论 1) 该工具结构简单，体积小、重量轻，操作方便。 2) 投入少，效益高，有较高的推广价值。 3) 适合于所有抽油杆被卡井。