地面驱动单螺杆泵杆柱的组合设计

根据地面驱动单螺杆泵的工作特点，分析了传递动力的抽油杯柱受力状况，认为抽油杆柱受复合载荷的作用，在承受扭矩的同时承受较大的轴向力，给出了各种载荷的计算方法。由第四强度理论，提出了把抽油杯柱设计成两级杆柱的等强度组合设计方法，即先按要求及标准确定两级杆柱的直径和长度，然后扶强度条件进行校核。根据油田的实际情况，编制了抽油杆柱电算程序，并给出了设计训一算实例。

有杆螺杆泵杆柱强度设计初探

针对目前有杆螺杆系断杆频繁的问题，应用弹性理论分析了细长杆传递扭矩的受力特点。考虑到细长杆受扭矩后由于弹性变形产生的蓄能现象，一旦抽油杆下部断脱使杆柱承受扭矩增加的影响，同时尽可能兼顾现场应用的方便，简化计算程序，提出了一种传递扭矩的杆柱设计方法。通过现场分析，用实例介绍了该方法的应用过程。实测扭矩与计算扭矩最大相对误差不超过9％。

基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法

目前的抽油杆柱设计方法大都基于设计井眼轨迹或经验公式,因此设计的抽油杆柱与井眼的匹配性并没有达到最优,结果可能影响了抽油杆柱的受力特性和寿命。概述了目前现有的抽油杆柱设计方法,提出了基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法。即考虑到在三维空间中井下粘滞阻力及动载的影响,利用微单元分析方法计算出轴向载荷与轴向应力,然后在此基础上进行杆柱组合设计,并给出了设计流程。以江苏油田永21-3井为例,对几种设计方法的设计结果进行了对比分析,结果表明,江苏油田目前采用的抽油杆柱设计方法包含了人为经验因素,并不是最优的杆柱设计结果,有待进一步改进。

水驱抽油机井杆管偏磨力学机理研究

垂直井中抽油杆柱产生偏磨现象是下冲程抽油杆柱在油管内产生屈曲变形引起的,文章分析了引起抽油杆柱偏磨的力学原因,编制了抽油杆柱受力计算程序,并用于实际计算。

用API推荐作法设计碳纤维抽油杆柱

在建立碳纤维抽油杆柱组合纵向振动模型的基础上 ,给出了系统的波动方程 ,并推导出杆柱的等效弹性模量、等效体密度、等效刚度和固有频率等设计参数的计算公式。以国产碳纤维连续抽油杆和钢质抽油杆不同比例的杆柱组合为实例 ,列表给出了上述各参数的计算数据 ,据此可利用给出的步骤、公式和数据 。

水平井抽油加重杆柱设计方法

本文首先分析了水平井中抽油杆柱的受力特点，讨论了水平井中抽油杆柱加重的位置与必要条件。应用纵横弯曲连续梁柱理论得到了求解带扶正器的抽油杆柱的轴力、弯矩和挠度计算公式；以修正的Goodman应力图为强度准则，并考虑杆柱刚度条件，提出了水平井中抽油杆柱加重设计的方法。最后给出了某油田1口井的抽油杆柱设计实例，说明了该万法的正确性。

加装减载器的抽油杆柱设计方法研究

减载器可降低抽油机悬点载荷,但改变了抽油杆柱的受力状态,常规的多级抽油杆柱组合已不适用于加装减载器的杆柱组合。考虑减载力的影响,基于静等强度准则,结合减载器处杆柱应力状态,提出了杆柱组合的改进设计方法,并应用当量应力条件对设计杆柱进行强度校核,实现了加装减载器的抽油杆柱设计。现场应用表明:既降低了悬点载荷,又改善了杆柱应力状态,可延长杆柱使用寿命。

地面驱动单螺杆泵组合杆柱设计的微元段法

根据地面驱动单螺杆泵工作特点 ,考虑井筒不同深度处流体粘度随温度变化以及井斜角变化对杆柱受力计算的影响 ,提出了螺杆泵采油井组合杆柱设计的微元段法 ,这种方法适合于任意下泵深度。应用第四强度理论计算复合应力和应力利用率 ,根据等强度设计准则 ,可以进行任意级组合杆柱设计。实例计算结果表明 ,理论计算值与实测值误差小于 5 % ,说明该微元段法是可行的。

抽油杆柱设计数值方法

按区间对分法计算抽油杆柱组合尺寸的数值方法适应于复杂的杆柱载荷表达式,较解析解更具一般性。本文以不同杆柱载荷公式和设计方案的计算实例验证了其正确性。

塔河油田双作用抽油泵载荷分析与优化设计

双作用抽油泵是提高有杆抽油系统排量的有效手段。通过分析双作用抽油泵结构和工作原理,参考常规泵抽油系统的设计方法,推导出了双作用泵悬点载荷计算公式,在此基础上,建立了双作用泵抽油系统的杆柱设计方法,并对塔河油田TK711井进行了优化设计,设计结果在现场应用效果良好。分析与应用表明,双作用泵抽油系统的下冲程悬点载荷以及悬点载荷差均较常规泵大,其下泵深度受抽油杆柱强度的制约。

中、高含水期抽油井杆柱组合分析

在有杆抽油系统工作过程中,抽油杆柱的合理设计是非常重要的。通过分析吐哈油田几个采油厂目前抽油井杆柱使用状况,从杆柱受力理论与实际计算两方面入手,对各厂的杆柱设计及应力校核进行了分析与评价,认为目前杆柱设计是基本满足现场生产的需要;同时也提出目前杆柱设计中存在的不足,并提出相应的建议和技术对策。

定向井抽油杆柱组合设计探讨

在分析抽油杆柱载荷的基础上，从定向井抽油杆柱通常装有多个导向扶正器的特点出发，应用纵横弯曲连续梁理论给出求解带扶正器的抽油杆柱任意截面处轴力、弯矩和挠度的计算公式。进而以ＡＰＩ推荐的强度设计准则作为设计依据，提出了有利于直井的定向井抽油杆柱组合设计程序，并给出了计算程序框图。最后以某油田某井作实例，给出了计算参数和设计结果。

螺杆泵井杆柱组合设计研究

为解决螺杆泵井杆柱力学模型过于简单的问题,对抽油杆柱的扭转载荷与轴向载荷进行了分析和计算。结合第四强度理论,对杆柱强度条件进行了分析,提出了多级杆柱的设计思想,得出把抽油杆柱设计成多级杆柱的等强度组合设计方法。按要求和标准确定多级杆柱的长度和直径,然后按强度条件进行校核,并给出了设计实例。

江苏油田抽油杆柱组合的合理性评价与设计优化

对现有抽油杆柱设计方法进行改进与补充,给出基于实际井眼轨迹的抽油杆柱设计模型。指出杆柱组合设计要基于实际井眼,才能保证杆柱工作时具有较好的系统性能。对江苏油田试验井进行分析后发现,目前江苏油田的杆柱设计方法存在较大的改善空间。文章应用基于实际井眼轨迹的API设计方法对现有杆柱进行重新设计,得到较好的结果,系统整体性能大大提高,目前此种方法已经投入生产实践。

数控抽油机及抽油杆柱优化设计

介绍了我国首创的数控抽油机结构，分析了它的运动规律，并经过现场测试和数据处理验证了这种运动规律。还介绍了数控抽油机井的抽油杆柱优化设计，解决了数控抽油井的上边界条件，并用各级杆顶部截面应力范围比相等条件进行了优化设计，经诊断软件验证，杆柱优化设计软件是可靠的。

抽油系统机采参数优化设计软件

为明确机采参数对抽油系统效率和杆柱寿命的影响,采用正交试验方法,以井下效率评价抽油系统效率,以杆柱应力幅评价杆柱寿命,在VB 6.0平台下编制软件,实现机采参数优化设计。研究结果表明,所编制的软件能准确计算杆柱应力,可有效评价井下效率、杆管接触及杆柱屈曲行为,实现以井下效率和杆柱应力幅为目标的机采参数优化。胜利油田桩西采油厂多口井的应用结果表明,对抽油系统机采参数进行优化设计后,这些井的平均效率由优化前的45.15%上升至47.35%,杆柱平均寿命延长17.89%,节省了作业成本,增加了经济效益。

玻璃钢-钢混合杆柱优化设计

以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件对YKXX井玻璃钢-钢混合杆柱进行优化设计,结果表明,系统效率均低于30%,其主要原因是选用了库存抽油机;冲程损失均小于0,这说明该种杆柱设计方案实现了超冲程;第1级杆为加重杆可以平衡下冲程过程中杆柱底部的压应力。

柔性抽油杆柱的优化设计及应用

针对柔性抽油杆采油现场应用中需解决的两个关键技术问题 ,建立了抽油杆柱纵向振动的数学模型 ,在此基础上提出了杆柱配比的优化方案。采用遗传优化算法进行优化计算 ,应用VisualBasic语言实施程序优化设计 ,并以辽河油田小 2 2 - 1 4 - 2 8井为例 ,进行了柔性抽油杆柱优化配比设计。优化设计结果与现场实际使用的杆柱配比相差很小 ,这种优化设计方案已在辽河油田试行。

抽油杆断脱对抽油机井管柱设计的影响

目前,油管柱的设计大多是参考套管设计的标准,通常油管柱的设计也没有考虑抽油杆断脱后对油管柱底部的冲击载荷的影响,本文建立了抽油杆断脱后冲击载荷的数学模型,结合实例计算得出冲击载荷的具体大小,并编制了相关软件,对油管柱的设计提出了新的建议。

用弹簧－质量模型设计铝合金抽油杆柱

根据铝合金抽油杆柱的特点，将其简化为弹簧－质量模型；折算该杆柱的总质量与总刚度后，应用振动理论求得杆柱振动频率，进而采用ＡＰＩ推荐的方法设计铝合金抽油杆柱。计算表明，利用铝合金杆柱的低密度特性可以显著降低抽油机悬卢、载荷与曲柄扭矩；利用其机械共振特性有利于提高井下果效率，对深抽井有重要意义。