基于偏磨分析的杆柱磨损寿命预测模型.pdf

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1、第35卷第1期石油钻采工艺Vo1．35No．12013年1月OILDRILLING&PRODUCT10NTECHN0LOGYJan．2013文章编号：1000—7393(2013)01—0079—04基于偏磨分析的杆柱磨损寿命预测模型吴延强吴晓东韩国庆赵瑞东郑连英张艳霞(1．中国石油大学石油与天然气工程学院，北京102249；2．华北油田公司，河北任丘062552)引用格式：吴延强，吴晓东，韩国庆，等．基于偏磨分析的杆柱磨损寿命预测模型[J]．石油钻采工艺，2013，35(1)：79．82．摘要：针对杆柱发生磨损后的寿命预测问题，基于井下抽油杆与油

2、管随时间磨损的特点，应用HPOHNKOB提出的磨损计算公式，推算出杆柱在大狗腿度处以及杆柱组合下部受压部分的磨损厚度和磨损面积与时间的关系，并根据抽油杆横截面积减小造成抽油杆磨损处的应力增加的原理，建立了一套可以预测杆柱寿命的模型。该模型可以在已知井眼轨迹和杆柱结构的前提下预测抽油杆柱的断脱位置和断脱时间。通过实例计算验证了该模型的准确性，并通过该模型分析了旋转井口有助于延长抽油杆柱磨损寿命的原理。关键词：抽油杆偏磨；磨损寿命；井眼弯曲；杆柱受压弯曲；数学模型中图分类号：TE355．5文献标识码：APredictionmodelofrodwearl

3、ifebasedonpartial-wearanalysisWUYanqiang，WUXia0d0ng，HANGu0qing，ZHAORuidong，ZHENGLianying，ZHANGYanxia(I．CollegeofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum，Bering102249，China；2．HuabeioieldCompany，Renqiu062552，China)Abstract：Amodelwasestablishedtoanalyzeandpredicteffectivel

4、ythewearlifeofrod．Itisconsideredinthismodel：thetwomainreasonsforpartial—wear：boreholecurvingandrodblendingunderpressureinthedowns~oke．AcalculatingformulasuggestedbyHPOHNKOBwasusedtoevaluatetheincreaseofabrasionthicknessofrodwithtime，andthefailurepositionandtimewereestimatedina

5、ccordancewiththeincreaseofstresswiththedecreaseofresidualcross—sectionareaatthepointwherethewearwasworst．Thecomparisonbetweenthemodelresultandthespotdatawasusedtoprovethereliabilityofthismode1．Theprinciplethattherevolvingwellheadcouldretardtheprogressofwearwasinterpretedthroug

6、hthecalculatingresultmadebythismode1．Keywords：partial—wearofrod；wearlife；boreholecurving；rodblendingunderpressure；mathematicalmodel抽油杆是有杆泵抽油系统的重要组成部分，其历磨合磨损、稳定磨损、剧烈磨损等3个阶段，并工作环境非常复杂，工作状态受高温、高压、交变载表现出不同的磨损特性(磨损的严重程度)。磨合荷和腐蚀等因素影响¨。由磨损引起的抽油杆断磨损阶段出现在摩擦副开始运行时期，磨损率随时脱是现场检泵的主要原因之一。目前

7、对杆柱磨损的间增加而逐渐降低；稳定磨损阶段出现在摩擦副研究，多集中于预测偏磨位置以及扶正器的安放位正常工作时期，摩擦表面经磨合以后将会达到稳定置等领域。笔者从假设杆管已发生偏磨人手，对杆状态，磨损率不变；剧烈磨损阶段的磨损率随时间柱发生磨损后的杆柱的磨损规律进行研究，并建立迅速增加，工作条件急剧恶化，从而导致零件迅速了杆柱磨损寿命模型，使用该模型可以预测杆柱的失效。断脱时问，可以为分析抽油机井的检泵周期提供一在抽油过程中，抽油杆柱承受不对称循环交变定的理论分析依据。载荷的作用，而且工作介质不同程度地含有腐蚀介质，工作环境极为恶劣。因此，假定抽油杆柱

8、的磨合l抽油杆磨损机理分析磨损阶段很短，稳定磨损阶段的线磨损率保持恒定，通常，机器零件的摩擦副从运行到破坏都要经是磨损的主