[實(shí)用新型]一種表面織構(gòu)化的耐磨油井光桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721143718.1
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207436936U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濤;甘慶明;陸梅;李大建;辛宏;張巖;韓二濤;周楊帆;張麗娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本實(shí)用新型公開了一種表面織構(gòu)化的耐磨油井光桿，包括油井光桿本體，油井光桿本體的光桿摩擦段上設(shè)有表面織構(gòu)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型應(yīng)用激光束在常規(guī)光桿表面摩擦段加工出微米級凹坑，改變光桿摩擦段的表面結(jié)構(gòu)，從而降低摩擦阻力，提高耐磨損性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及抽油機(jī)井有桿抽油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表面織構(gòu)化的耐磨油井光桿。

背景技術(shù)

長慶油田油井開井接近5萬口,90％以上的油井為有桿采油系統(tǒng)，有桿采油系統(tǒng)均有抽油桿，而光桿是抽油桿最上部特殊的抽油桿，主要用于驢頭辮子與井下抽油桿柱，并將地面往復(fù)動(dòng)力傳遞給井下抽油桿和抽油泵，完成采油往復(fù)抽汲過程。

但在實(shí)際應(yīng)用中，抽油機(jī)光桿經(jīng)常是使用不久就在光桿表面出現(xiàn)溝槽、變形、剝落坑等極為明顯的磨損，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)光桿斷裂，不僅用會(huì)造成井口跑油跑水，也會(huì)增加工人管理難度和嚴(yán)重污染環(huán)境，長慶油田2015年因磨損、斷裂需要更換的光桿每年超過6300根，按光桿單價(jià)900元/根估算，需要費(fèi)用約570萬。更換新的光桿除增加采油廠的人力、材料成本壓力外，壓井、停機(jī)造成的產(chǎn)量損失也是非常大的。

分析抽油井光桿磨損的原因，一是光桿上下運(yùn)行時(shí)，上沖程時(shí)裸露在野外大氣中,下沖程時(shí)浸在井液中,因此光桿既受大氣腐蝕,又受井液腐蝕，不出油時(shí)還要承受高溫；二是潤滑不夠，光桿和盤根之間干磨，盤根易磨損漏油；三是油井高含水，光桿表面腐蝕形成坑蝕，上下行過程中，加劇盤根磨損。

為此，需要增強(qiáng)光桿表面抗摩性能，為此結(jié)合表面織構(gòu)技術(shù)來增強(qiáng)光桿表面抗磨性能。前期的研究主要從提高光桿材質(zhì)和光桿表面涂層(AOC)等方面開展工作。對光桿表面進(jìn)行處理以減摩耐磨、延長壽命方面的研究較少。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種表面織構(gòu)化的耐磨油井光桿，用于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型應(yīng)用激光束在常規(guī)光桿表面摩擦段加工出微米級凹坑，改變光桿摩擦段的表面結(jié)構(gòu)，從而降低摩擦阻力，提高耐磨損性能。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種表面織構(gòu)化的耐磨油井光桿，包括油井光桿本體，油井光桿本體的光桿摩擦段上設(shè)有表面織構(gòu)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述表面織構(gòu)結(jié)構(gòu)為均布的若干微米級凹坑。

進(jìn)一步地，所述微米級凹坑為圓形凹坑。

進(jìn)一步地，相鄰的圓形凹坑的中心之間的間距為300μm。

進(jìn)一步地，所述的圓形凹坑的直徑為100μm。

進(jìn)一步地，所述的圓形凹坑的深度為8～9μm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實(shí)用新型由激光束加工的微米級凹坑可以在光桿摩擦段表面產(chǎn)生動(dòng)壓潤滑效果，產(chǎn)生附加流體動(dòng)壓力，提高潤滑油膜的承載能力，從而降低摩擦阻力，提高耐磨損性能；在干摩擦調(diào)節(jié)下，微米級凹坑可以儲(chǔ)存磨損造成的磨屑，降低磨屑對摩擦面的高磨損；微米級凹坑可以作為微儲(chǔ)油池向摩擦副表面提供潤滑油；光桿摩擦段表面摩擦阻力降低也有效減少了盤根的磨損，降低了員工更換盤根、光桿的工作量，降低了生產(chǎn)維護(hù)成本，保證了生產(chǎn)時(shí)率。

進(jìn)一步地，通過設(shè)置微米級凹坑的尺寸，在保證摩擦面光潔度的情況下，最大限度降低光桿和盤根的摩擦。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；其中：1、油井光桿本體，2、光桿摩擦段；

圖2為圖1中光桿摩擦段的表面織構(gòu)示意圖；

圖3為有激光表面織構(gòu)的摩擦副和無織構(gòu)的摩擦副的對比圖；