一种抽油杆悬挂器的研制

一种抽油杆悬挂器的研制

秦世群1  邢德钢1  赵林1  梁国进2  代吉建1  刘自明1 余怡南1

1中石化河南油田分公司石油工程技术研究院（技术监测中心），河南 南阳 473132

2中石化河南油田分公司工程技术管理部，河南 南阳 473132

[摘要] 油井进行套加深、不检泵短起下管柱快速调层等措施作业时，需将抽油杆放在泵上油管内，碳纤维抽油杆抗拉强度高，但不抗压，为避免井内碳纤维抽油杆损坏，作者设计了一种抽油杆悬挂器，将抽油杆悬挂在油管内。一种抽油杆悬挂器包括悬挂筒体、内悬挂体和连接体；悬挂筒体中间有圆形台阶，最小内通径小于内悬挂体，圆形台阶用于悬挂内悬挂体；内悬挂体中部有沿周向均布的4个向外突出的突齿，最大外径大于悬挂筒体最小通径，上端设计为中空，在圆形壁上对称有两个“J”形槽；连接体下部为端部为锥形的圆杆，圆杆上有两个对称分布的吊耳，吊耳为短圆柱状，圆杆可插入内悬挂体内腔，吊耳可在内悬挂体的“J”槽内活动。

[关键词]  油井；抽油杆；悬挂；井下工具

目前我国大部分油田采用有杆泵生产，最常用的是管式泵[1]，先用油管将管式泵下入井下一定深度，再用抽油杆将柱塞下入到管式泵内生产。随着采出液量的增加，地层能量下降，油井液面降低，这时需要加深泵挂生产，为节约成本常采用套加深泵挂；随着油田的开采，油井的水淹程度日益严重，层间矛盾逐步加剧，为了对油层进行细分开采，清楚认识各个油层的产液状况，经常进行找堵水作业，河南油田找堵水认识油层一是采用泵封一体双封找堵水快速调层[2]，二采用插管插机械找堵水快速调层 [3]。套加深、找堵水调层作业这些措施作业需要加深或上提油管，加深或上提油管前要先对油管内的抽油杆进行处理，在泵挂深度不太深，全井全部是钢质抽油杆时常用的办法是将抽油杆倒扣取出一部分，剩余抽油杆自由状态放在泵上油管内，但井内有碳纤维抽油杆时，由于碳纤维抽油杆抗拉强度高，但不抗压，将碳纤维抽油杆倒扣自由状态放在油管内时会损坏碳纤维抽油杆，现有办法是先将井内抽油杆全部起出，加深或上提一部分油管后再下入抽油杆柱，该方法井下作业工作量大，费用高，施工工期长，为适应降本增效的需要，需设计一种抽油杆悬挂器。

1 一种抽油杆悬挂器结构

如图1，一种抽油杆悬挂器，包括悬挂筒体、内悬挂体和连接体，悬挂筒体的上下两端均用于与油管连接；内悬挂体的下端设有用于与待悬挂的抽油杆可拆连接的下连接部；悬挂筒体上设有用于限制内悬挂体向下运动的限位部，内悬挂体上设有与限位部配合的挡止部；连接体的上端设有用于与将其送入井下或带出井外的输送杆可拆连接的上连接部；连接体的下端与内悬挂体的上端一个上设有锁销，另一个上设有滑槽，滑槽具有开口端和锁止端，锁销能够自滑槽的开口端进入滑槽，滑槽的开口端与锁止端在上下方向上错位布置，以使锁销进入锁止端处时能够实现连接体与内悬挂体在上下方向上的锁止。

1-连接体，2-内悬挂体，3-悬挂筒体

图1：一种抽油杆悬挂器结构图

2 一种抽油杆悬挂器技术原理

该抽油杆悬挂器配合井内的油管柱和输送杆使用，悬挂筒体连接在油管柱内并随油管柱伸入到井内，当需要调整抽油泵深度时，需要下移或上提油管柱。首先上移井内的抽油杆，拆除部分抽油杆后，将内悬挂体的下连接部与井内剩余抽油杆的上端连接固定，然后将连接体的上连接部与输送杆的下端连接固定，再将连接体的小径段插入内悬挂体上部的空腔内，在连接体的小径段插入内悬挂体的空腔内的过程中，同时转动连接体直至连接体上的锁销运动到内悬挂体上滑槽的锁止端处，此时连接体与内悬挂体在上下方向上锁止，则内悬挂体可以挂在连接体上。

然后通过输送杆将连接体、内悬挂体和内悬挂体下侧的抽油杆一起向井下运送，当内悬挂体移动至连接在油管柱中的悬挂筒体处时，内悬挂体上的凸齿被悬挂筒体内的环形凸台所挡止，从而限制住内悬挂体的向下运动，并使得内悬挂体悬挂在悬挂筒体上，进而使得连接在内悬挂体下侧的抽油杆悬挂在井内。

然后略微下移输送杆后逆时针转动输送杆，使得连接体上的锁销从锁止端进入到滑槽的竖直段内，接着上提输送杆，则可以使得连接体与内悬挂体脱开，然后将输送杆连同连接体一起移出井外，抽油杆悬挂在井内。

当油管柱下移或上提到位后，再次将输送杆连同连接体下入井内，当连接体接触到内悬挂体时，连接体的小径段可以伸入到内悬挂体上部的空腔内，同时边下放边顺时针轻轻转动输送杆，连接体上的锁销能够进入内悬挂体上的滑槽内，在连接体上的锁销移动到滑槽的竖直段的下端时，再顺时针转动输送杆，则锁销能够进入滑槽的弯钩段并最终移动到滑槽的锁止端处，此时，连接体上的锁销再次与滑槽的锁止端处的结构在上下方向上挡止，然后上提输送杆，则输送杆通过连接体能够带动内悬挂体和连接在内悬挂体下侧的抽油杆上移，当内悬挂体移出井外时，将内悬挂体从抽油杆上卸下，并根据设计，在井内的抽油杆上端接上其他的抽油杆，然后将抽油杆下入井内，使抽油泵柱塞进入抽油泵的泵筒内。

3技术指标与特点

3.1技术指标

工具耐温：350℃；

抗拉强度： 800KN；

耐压能力：70MPa。

3.2技术特点

该抽油杆悬挂器，无密封胶圈，耐温高。

结构简单，能够重复使用。

4结论与认识

1）研制的一种抽油杆悬挂器，结构简单，可靠性高，能够重复使用。

2）研制的一种抽油杆悬挂器无密封胶圈，耐温高。

3）应用该井下工具在油井套加深、短距起下油管快速换层采油时不起出抽油杆，解决了井内有碳纤维抽油杆调整泵深时需要先起出全部井下抽油杆，最后再下入抽油杆的问题。

[参考文献]

[1] 罗英俊，万仁溥主编. 采油技术手册[M]. 石油工业出版社，2005年3月第3版，104-106.

[2] 宋保建，范喜群，秦世群等. 防堵塞易解封泵封一体找堵水管柱研究配套[J]. 工程技术研究，2022，卷4(1):8-10.

[2] 秦世群.插管式三层机械找堵水技术研究与应用[J].石油天然气学报，2014，卷36(3):367-369.

作者简介： 秦世群（1968-），男，1991年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，教授级高级工程师，现从事采油工艺研究工作。