文档介绍：西安石油大学
硕士学位论文
抽油杆柱扶正器安装间距的理论分析与可视化设计
姓名:史楠楠
申请学位级别:硕士
专业:机械设计与理论
指导教师:李军强
20070515
论文题目:专业:指导教师:抽油杆柱扶正器安装间距的理论分析与可视化设计机械设计与理论油管和抽油杆柱之间发生偏磨是有杆抽油系统中普遍存在的现象。因此,科学合理地设计抽油杆柱扶正器的安装位置是减少抽油杆拄和油管摩擦、延长生产周期、提高系液与抽油杆柱之间的摩擦力、井液对抽油杆柱的浮力和油管内液柱作用在柱塞上、下面对于抽油杆柱在油管内所受的轴向力来说是微小的,在实际应用中可以忽略。而井液对抽油杆柱的浮力和油管内作用在柱塞上、下面的液体压力差对轴向力和扶正器间距影响的数值有关。在弯曲井段,由于同时受轴向力、井斜和初弯矩的作用,抽油杆柱变形较扶正器安装间距可视化设计论文类型:应用研究硕士生:史楠楠┟李军强┟摘要统效率和使用寿命的最有效的方法。本文在研究垂直井抽油杆柱扶正器合理间距设计时,采用二维模型,综合考虑了井的液体压力差三种因素,建立了井下抽油杆柱的力学模型,推导了抽油杆柱扶正器安装间距的计算公式,讨论了每一种因素对抽油杆柱扶正器安装间距的影响。实例结果表明:抽油杆柱扶正器的安装间距随着轴向压力的减小而增大。井液与抽油杆柱之间摩擦力相较大,实际应用中必须加以考虑。本文还运用拟三维模型建立了水平井全井段抽油杆柱扶正器安装间距的设计方法,利用和软件实现了水平井抽油秆柱扶正器的可视化设计。通过理论分析与实例结果表明:在受压井段,抽油杆柱扶正器间距随着轴向压力的不断增加而减小。而在受拉井段,抽油杆柱扶正器问距的变化规律与轴向拉力、井斜和初弯矩大,此时抽油杆柱与油管磨损最严重,应在弯曲井段多设置扶正器。关键词:抽油杆柱理论分析中文摘要Ⅱ
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蚴越日期:坦辂蜘弘日期:±立径日期:立苎尘学位论文使用授权的说明学位论文创新。『生声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。论文作者签名:本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公丌阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名导师签名/
第一章绪论本文研究的目的和意义经济的发展离不开对能源的需求。当前全球经济迅猛发展,各个国家对石油的需求量也在不断增加。目前世界上%以上的油井使用机械采油法采油,国内使用有杆抽油系统采油的油井也有蚨嗫凇N蘼凼侵本故切本灰J褂糜懈吮没挡捎停蓟涉及到抽油杆柱与油管壁之间的摩擦问题。摩擦不仅多耗费动力,而且会使抽油杆柱偏磨,甚至导致油管穿孔。据统计:年,河南省濮阳市濮城油田共有偏磨油井凇R蚱ピ斐筛挥管吨,更换抽油杆柱×,累计直接经济损失达万元⋯;年,中原油田采油六厂所辖马厂、桥口、徐集三个油田的诔橛途校捎谄ナ钩橛透酥和油管的使用寿命缩短了%,因杆、管偏磨更换新杆、新管造成的直接经济损失达多万元;胜利油田现开井约万口,其中抽油机井占到了%左右,存在杆、管偏磨的油井占抽油机井开井总数的%左右,每年因抽油杆柱、油管偏磨造成的油井维护工作量占油井全部维护工作量的%~%,由于杆、管偏磨,胜利油田的抽油杆柱和油管的报废率达%以上,直接经济损失超过一亿元。因此,抽油杆柱和油管之间的偏磨问题已经成为制约油田高效开采的主要影响因素。图卜O殖∨纳愕哪ニ鹩凸芎如何减少抽油杆柱与油管之间的摩擦,延长生产周期、降低采油成本、提高生产效率,现己成为各大油田共同关注的问题。目前解决此类问题的最普遍方法是使用扶正器对抽油杆柱进行扶正、分隔和减摩。但是,扶正器的加入对于有杆抽油系统产生的效果是复杂的。一方面它可以扶正抽油杆柱,减少抽油杆柱同油管的接触,从而减少抽油杆柱与油管的库仑摩擦;另一方面也会因减小油管环形空间而增大粘滞