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多级泵杆柱展开的设计

油井的井况近段时间以来每况愈下,出砂、出泥浆的井数以一种让人忧心的增长数字不断的增多,抽油杆柱的轴向载荷也在不断增大,而这些因素都将直接加剧接箍和油管的摩擦损失;尤其是在产出液高含水、氯离子量增多之类的情况下,接箍和油管不仅仅会产生磨损,更会产生腐蚀作用。大部分高频作业油井里面,会同时产生机械磨损和化学腐蚀两种磨损,而这两种磨损会在彼此之间进行相对作用,进一步恶化接箍和油管的磨损状况。


所以,为了缓解接箍和油管较为严重的磨损程度,ca88手机版厂可以选择在新井和老井中使用镍基合金抽油杆接箍,目前来说,许多采油厂都会采用这种材质的抽油杆接箍,因为它具有极强的耐腐蚀性、良好的减磨性能和优异的耐磨性能,也就是说,它可以有效的缓解接箍和油管之间的机械磨损和化学腐蚀,延长抽油杆的平均使用寿命,从而延长油井的免修期。


垂直井眼中若要添置扶正器,它们的安放间距设计并不复杂,可以先将垂直井受压杆的临界弯曲问题简化成两端铰支的压杆问题,设两扶正器之间的杆长为I,选取的坐标系如图1所示,抽油杆两端所受的轴向压力为X。

图1:垂直井眼中的抽油杆段受力示意图

垂直井眼中的抽油杆段受力示意图

图2:弯曲井眼中的抽油杆段受力示意图

弯曲井眼中的抽油杆段受力示意图

添置扶正器之后,抽油杆柱的受力状态会发生大量的改变,在一定情况下,扶正器确实可以扶正抽油杆,并且因此减缓抽油杆与油管的物理摩擦;但是同时扶正器本身与油管也会发生接触,产生物理摩擦,并且会增加一定的粘滞摩擦。

图3:加扶正器后弯曲井眼抽油杆柱受力分析示意图

加扶正器后弯曲井眼抽油杆柱受力分析示意图

在抽油杆柱的下行过程之中,柱塞会受到向下的阻力作用,而这种阻力作用会直接导致抽油杆柱呈现一种受到压力的状态,特别是在杆柱再中和点以下的位置上,不仅仅要受到轴向的压应力,还会额外承受一部分弯曲应力的加附,而通常情况下,抽油杆柱会由于受到这种轴向的压力和附加的弯曲应力而处于失稳状态,使得抽油杆柱发生弯曲,甚至产生形变。如若抽油杆柱处于失稳状态,杆管之间的摩擦力会因此增大,杆柱所受到的冲程损失也会随着增加,泵效因此降低。若是在杆柱底部添置加重杆,在一定程度上来说,可以有效的将中和点的位置向杆柱下端移动一部分的距离,从而可以做到有效的缓解杆柱所发生的失去稳定能力的状况,也能够成功缓解杆柱的变形现象。


由于添置加重杆就是为了让抽油杆减缓弯曲甚至不产生弯,所以所采用的加重杆直径都较大,在很大程度上增大了上部抽油杆载荷。无论是理论研究,还是现场应用,都表示添置加重杆是一把双刃剑,ca88手机版厂必须要综合各方面因素,平衡加重杆设计的直径、长度与增加上部抽油杆载荷的关系,如果一味追求加重杆的直径和长度,使得上部抽油杆的载荷过重而导致抽油杆的稳定性大打折扣,甚至有可能使得抽油电机负载过大,系统效率大大降低,故而必须合理配置加重杆。添置加重杆就是为了增大下行阻力,从而减缓杆柱弯曲情形,并不会彻底的解决偏磨。


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点击次数:  更新时间:2018-01-03 09:41:13  【打印此页】  【关闭