ICS 75.180.10 E92 备案号：29768—2010 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5643—2010 代替SY/T5643—1995 抽油杆维护和使用推荐作法 Recommended practice for the care and handling of sucker rods (APIRP11BR:2008,MOD) 2010一08-27发布 2010-12-15实施 国家能源局 发布 SY/T5643—2010 目 次 前言 II 范围 规范性引用文件 2 3 钢制抽油杆的选择， 利用应力范围确定抽油杆许用应力 4 小井眼接箍的降低系数 5 利用周向位移值法进行抽油杆接头的旋接 6 光杆卡子的安装 7 7 旧抽油杆和接箍的检验， 8 9 腐蚀控制 12 10 运输、储存、装卸和起下作业， 12 附录A （规范性附录)用化学处理方法控制抽油杆腐蚀 15 附录B（资料性附录） 本标准与SY/T5643一1995章条编号对照 20 参考文献 21 图1 在无腐蚀使用条件下抽油杆许用应力及应力范围的修正古德曼图 图 2 手上紧 图3 工具上紧 表1钢制抽油杆的材料 表2钢制抽油杆的力学性能 表3推荐的小井眼接箍的降低系数Fa 表4抽油杆周向位移值 6 表5 色标 SY/T 5643—2010 前言 本标准按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准修改采用APIRP11BR:2008《抽油杆维护和使用推荐作法》（英文第九版）。 本标准根据APIRP11BR:2008《抽油杆维护和使用推荐作法》重新起草。 考虑到我国国情，在采用APIRP11BR:2008时，本标准做了一些修改，有关技术性差异已编 入正文中并在它们所涉及的页边空白处用垂直单线标志 对于APIRP11BR2008引用的标准中有被修改采用为我国标准的，本标准引用我国的标准代 替对应的引用标准。 本标准与API RP 11BR:2008的技术性差异为： 增加了引用标准GB/T9445; 为了扩大标准的使用范围，增加了我国H级抽油杆的相关内容。 为便于使用，本标准还做了下列编辑性修改： 一删除了APIRP11BR：2008的“专门说明”和“前言”； 一删除了APIRP11BR:2008第11章中的“参考文献”； 一将英制单位转换为国际单位制。 本标准代替SY/T5643—1995《抽油杆维护与装卸推荐作法》，与SY/T5643—1995相比，结构 上做了调整，在附录B中给出了章条编号对照，以供参考。 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC 96）提出并归口。 本标准负责起草单位：玉门油田分公司机械厂。 本标准参加起草单位：铁岭中油机械设备制造有限公司。 本标准主要起草人：李秀梅、刘连伟、邓小茹、何雄、姬万荣、李蒙、陈云霞、张中勤、刘林、 李超、何将宏、郑雷、刘刚、白湘霞、王百战、盛钢。 本标准代替了SY/T5643—1995。 SY/T5643—1995的历次版本发布情况为： SY/T5643—1993。 II SY/T56432010 抽油杆维护和使用推荐作法 1范围 本标准适用于钢制抽油杆的维护和使用，包括选择指南、许用应力、连接方法、腐蚀控制和旧抽 油杆检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T9445无损检测 I人员资格鉴定与认证（GB/T 9445—2008,ISO 9712:2005,IDT) SY/T5029抽油杆(SY/T 5029—2006,API 11B:1998,MOD) Spec 钢制抽油杆的选择 3.1总则 用于抽油机的抽油杆选择取决于多种因素，主要因素包括抽油杆所受应力影响、环境影响以及所 用的抽油杆等级。 3.2应力效应 3.2.1 抽油杆应按照使用应力来进行选择。APITR11L提供了抽油杆柱设计中载荷或应力的计算 方法。 3.2.2 抽油杆的使用强度受金属疲劳性能的限制。如图1所示，使用强度取决于金属的抗拉强度， 这个特性曲线是第4章的基础。按照图1所示的古德曼图，工作在无腐蚀的介质中和在适当的应力范 围内，抽油杆的使用强度理论上能超过107次交变载荷。然而，即使没有任何形式的腐蚀工况，由于 不恰当的安装、设计、装卸和使用，抽油杆的疲劳寿命将显著地降低。 3.3介质效应 3.3.1在腐蚀介质中，即使不受应力，抽油杆最后也将失效。抽油杆及其接箍在腐蚀介质中使用， 其寿命会缩短。然而，使用有效的缓蚀方法，会延长抽油杆的寿命，腐蚀介质中的抽油杆也会具有同 非腐蚀介质中的抽油杆同样的寿命。 3.3.2在硫化氢环境中使用抽油杆，即使腐蚀作用不是快速、明显的，也能使抽油杆快速失效。 NACEMR0175指出，在硫化氢分压大于0．345kPa(0.051b/in2 或0.0034atm）的情况下，硫化氢环 境就呈酸性，在含有硫化氢的酸性环境中，且在硫化氢分压大于或等于上述值的情况下，除非材料有 抗硫化物应力开裂的能力或保持有效的缓蚀过程，否则，由于氢脆作用，材料会过早失效。 - SY/T5643—2010 3.4 抽油杆和接箍等级选择 3. 4. 1 总则 表1和表2用于识别钢制抽油杆的材料和力学性能。在非酸性（脱硫或低硫）环境中，使用应力 决定抽油杆等级的选择。然而，可用缓蚀的方法抑止腐蚀的危害，以延长抽油杆的使用寿命。 3.4.2 等级 3.4.2.1 不易受到硫化物应力腐蚀开裂影响的材料，其硬度值一般小于23HRC。 如果在酸性环境 中，使用应力是在它的许用应力之内，C级抽油杆是最佳的选择。 3.4.2.2 在酸性环境中，如果使用应力要求使用D级抽油杆，应先采用缓蚀的方法进行处理。 3.4.2.3 在腐蚀环境下，其他等级的抽油杆不能满足使用要求时，应选用K级抽油杆。 3.4.2.4 钢制抽油杆的化学成分应符合表1规定，钢制抽油杆的力学性能应符合表2规定。 表1钢制抽油杆的材料 等级 材料 K 镍钼合金钢 c 优质碳素钢或合金钢 D 优质碳素钢或合金钢 H 合金钢 -般采用镍钼钢（但不限于此类钢）制造，经有效热处理可达到表2规定的力学性能。 6一般采用优质碳素钢制造，经有效热处理可达到表2规定的力学性能。 表2钢制抽油杆的力学性能 屈服强度 伸长率A 抗拉强度 断面收缩率Z 表面硬度 心部硬度 等级 (0.2%的残余变形） 200mm MPa(1b/in2) % HRC HB MPa(1b/in²) % 620~795 K ≥415(60000) ≥13 ≥60 (90000~115000) 620~795 c ≥415 (60000) ≥13 ≥50 (90000115000) 795~965 D ≥590 (85000) ≥10 ≥50 (115000~140000) 965~1195 HL型 ≥795(115000) ≥10 ≥45 (140000~173339) 965~1195 HY型 ≥42 ≥224 (140000173339) 利用应力范围确定抽油杆许用应力 4 4. 1 总则 在确定许用应力范围及抽油杆柱许用应力时，推荐使用修正过的古德曼图（见图1）。在用于无 2 SY/T 56432010 腐蚀条件时，这里提供了基本的应力范围。由于所有的井液都存在不同程度的腐蚀，且因为井液的腐 蚀性变化很大，倘若没有100%地进行缓蚀，按此图来确定应力值，应根据腐蚀的严重程度，采用适 当的服役系数加以修正。每一个用户凭经验选择该系数，虽然在通常情况下它小于1，但也可能随着 腐蚀程度的相反变化而大于1。 4.2 应力图 应用本应力图时，可为每一种最低抗拉强度值准备分图。对于每种等级和规格的抽油杆，也应准 备用载荷（kN）表示的分图。此外，所求数值可以用图1中所示的某一公式求得。 最低抗拉强度 T-2 1.75 + μ/4 450 0 -号 Sa=( T/4+ M× Smin)x SF .(1) Sa=(0.25 T +0.5625 Smn)xSF (2) △S3 = Sa- Smin 式中： Sa-- 最大许用应力，N/mm2； △S2一一应力的最大许用范围，N/mm2; M—曲线Sa的斜率，M=0.5625; Smin一一最小许用应力（计算或测算得），N/mm²; SF一一服役系数； T 最低抗拉强度，N/mm²。 图1在无腐蚀使用条件下抽油杆许用应力及应力范围的修正古德曼图 4.3 英制举例 假定使用最低抗拉强度620N/mm2(900001b/in²）的C级抽油杆柱，并已测量或计算出下冲程 时的最小应力值为103N/mm2(150001b/in²），设该抽油杆柱在无腐蚀的情况下工作，求光杆最大许 用应力是多少？ 参照图1中式（2）： 3 SY/T5643—2010 Sa=0.25T+0.5625Smin =0.25X90000+0.5625X15000 =30938(1b/in2）（无腐蚀） 对于不同规格的上部抽油杆，将上述值换算成载荷： 58in—30938x0.307=9498(1b) 34in—30938x0.442=13675(lb) 78in—30938x0.601=18594(lb) 1in—30938x0.758=24286(1b) 4.4公制举例 Sa=0.25T+0.5625Smin =0.25X620+0.5625X103 =213(N/mm²）（无腐蚀） 对于不同规格的上部抽油杆，将