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《强造斜地层中直井抽油杆柱扶正器安装位置及安装间距》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第1期石油机械1999年直井抽油杆柱扶正器安装位置及安装间距*李淑芳甘子泉(胜利石油管理局临盘采油厂)摘要通过分析抽油杆柱在下冲程的受力状况,建立相应的力学模型,推导出抽油杆柱在下冲程时的弯曲变形挠度方程,得出直井抽油杆柱中和点以下部分在受压状态下发生正弦弯曲的结论,进而给出了抽油杆柱扶正器的最佳安装位置及安装间距的计算公式,并列出据此计算出的不同冲程和冲次下扶正器的安装间距值。实例计算表明,按上述公式计算确定的扶正器安装位置与现场实际要求基本相符,按计算结果安装扶正器后,抽油杆及接箍没有发生偏磨。指出加重杆的作用是十分重要的。主题词直井抽
2、油杆柱扶正器安装间距计算在垂直井眼抽油井中,下冲程时,抽油杆柱中论分析杆柱变形时,这几个力对杆柱弯曲影响不和点以上部分受拉应力,中和点以下部分受压应大。因此,引起杆柱发生纵向弯曲的载荷主要有力,抽油杆柱发生弯曲主要在中和点以下受压部P摩干和P阀,其计算公式分别为[1]分。防止抽油杆柱发生弯曲的方法有合理使用加重P摩干=(0194D/b-140)N(1)杆和加装扶正器。某些文献给出的扶正器安装间距222P阀={115nk/729u[F(F-f)/f]和安装位置的计算公式是在假定抽油杆柱不发生弯2[1](Sn)/g}Q液gN(2)曲,而以油管弯曲为出发
3、点计算得来的。笔者通过式中D)))抽油泵直径,mm;对抽油杆柱的受力分析,建立抽油杆柱的力学模b)))柱塞与衬套副半径上的间隙,mm;型,在假定油管锚定的前提下,推导出扶正器的最nk)))抽油泵柱塞上游动阀的数目;佳安装位置和安装间距的计算公式。F)))泵柱塞的全面积,m2;2f)))游动阀阀座孔的断面面积,m;抽油杆柱弯曲受力分析3Q液)))采出液体的密度,kg/m;u)))流量系数,根据u=f(Re)曲线确定,Re1.受力分析=(1/19)(d0/w液)(F/f)Sn,其中d0为游动阀阀座孔下冲程时,抽油杆柱中和点以下部分轴向上受直径(m),w
4、液为采出液体的运动粘度(10-4m2/s),到以下几个力的作用:抽油杆柱本身重力G;液体当Re[3@104时,u=0128[2];对杆柱的浮力F浮;杆柱与液体之间的摩擦力F摩;S)))光杆冲程,m;衬套与柱塞间的半干摩擦力P摩干;采出液体通过n)))光杆冲次,min-1。游动阀的水力阻力所产生的向上作用力P阀。使抽油杆弯曲的轴向载荷由于G、F浮、F摩沿杆柱均匀分布,用压杆理P=P摩干+P阀*李淑芳,女,生于1972年,1994年毕业于西安石油学院机械系,现主要从事采油机械的设计与研究工作。地址:(251507)山东省临邑县。电话:(0546)886
5、1576(办)或8863968(宅)。(收稿日期:1998-09-01;修改稿收到日期:1998-11-13)第27卷第1期李淑芳等:直井抽油杆柱扶正器安装位置及安装间距53=(0194D/b-140)+一截面所受弯矩M为2222[4]+{115nk/729u[F(F-f)/f](Sn)/g}QgN(3)M=-PV(5)从式(3)可以看出,导致抽油杆弯曲的轴向载由小变形条件下的弯曲变形挠曲线的微分方程为22荷与抽油泵柱塞直径、光杆冲程与冲次乘积的平dV/dx=M/(EI)(6)方,以及采出液重度和粘度成正比,且在泵径一定式中E)))材料的弹性模量,
6、对于钢材取210@92的情况下,与排出量成正比。10N/m;2.抽油杆柱中和点位置的确定I)))抽油杆柱截面惯性矩,对于圆钢I=[3]44抽油杆柱中和点位置计算公式为(P/64)d,m。22L=[4/(PdQg)][(P/4)df油+P惯下+P](4)将式(5)代入式(6)有322式中Q)))抽油杆柱材料密度,kg/m;dV/dx=-PV/(EI)(7)22P惯下=P杆cSn/1440,P杆c为抽油杆柱在液柱由于杆柱为圆钢,I为定值,令k=P/(EI),则中重力,N;式(7)可化为222d)))抽油杆柱直径,m;dV/dx+kV=0(8)P)))使
7、抽油杆柱发生弯曲的载荷,N;对式(8)进行求解,得f油)))油管内液柱作用在柱塞上的液体压V=Asin(kx)+Bcos(kx)(9)力,Pa;由所建立的模型可知,当x=0时,V=0,可得BL)))抽油杆柱中和点以下杆柱长度,m。=0,于是式(9)可简化为V=Asin(kx)(10)扶正器安装位置及安装间距的确定式(10)即为抽油杆柱在下冲程时的弯曲变形挠度方程。可见在垂直井眼中抽油杆柱中和点以下部抽油杆柱在垂直井眼中,可看作是一个细长杆分在受压状态下发生正弦弯曲。柱,下冲程时,在轴向压力的作用下,中和点以下2.扶正器安装位置与间距受压部分表现出的
8、问题为压杆稳定问题。抽油杆柱抽油杆柱在井下发生正弦弯曲后,每隔半个波由直线形状过渡到曲线形状,并不是强度不够,而长又回到其
