專利名稱：一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油田采油技術領域，特別是提供一種有效而易行的直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法。
背景技術：
抽油桿柱是一種具有超細長比的管柱，在采油作業(yè)中，抽油桿柱做上下往復運動， 在直井中，抽油桿柱下沖程時，受到較大阻力，下部桿柱處于受壓狀態(tài)，容易發(fā)生失穩(wěn)，繼而與油管接觸并發(fā)生偏磨，接著出現(xiàn)桿柱斷、脫等事故，造成經(jīng)濟損失。目前油田大都采用加扶正器、防偏磨接箍和固定等間距注塑桿的方式來防止偏磨。但由于采用的是等間距扶正器位置設計方法，或固定等間距注塑抽油桿方式，這些方法由于扶正器或注塑扶正塊的使用數(shù)量和位置都是固定的，一方面可能無法保證載荷較大時抽油桿柱不失穩(wěn)，另一方面在軸向載荷較小處造成浪費，更會增加抽油機負荷，所以還是無法徹底解決偏磨問題。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于直井的等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，從而既達到防止抽油桿柱失穩(wěn)，又達到節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量的目的。其對減少桿體與油管摩擦、減少注塑扶正器的用量、延長抽油桿柱和油管使用周期、降低作業(yè)成本具有十分重要的意義。為了達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案
一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其根據(jù)抽油桿柱底端載荷，確定抽油桿柱扶正器安裝位置，使抽油桿柱具有等抗彎剛度，受壓不失穩(wěn)，抽油桿本體或接箍不與油管接觸發(fā)生偏磨。所述的居中器或扶正器安裝的特定位置由歐拉公式確定，其最初的邊界條件由井底抽油桿柱實測載荷確定。設計結果具有上疏下密不等間距特征，從而可以節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量。所述的抽油桿柱由目前油田使用的標準抽油桿組成，所述居中器或扶正器為任何一種目前使用的扶正器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有以下突出的優(yōu)點
本發(fā)明提供一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，從而既達到防止抽油桿柱失穩(wěn)，又達到節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量的目的。其對減少桿體與油管摩擦、減少扶正器的用量、延長抽油桿柱和油管使用周期、降低作業(yè)成本具有十分重要的意義。


圖1是壓桿穩(wěn)定的歐拉公式設計的等彎曲剛度抽油桿柱結構圖2是壓桿穩(wěn)定的歐拉公式設計的等彎曲剛度抽油桿柱局部結構放大圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明專利進一步說明。一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其根據(jù)抽油桿柱底端載荷， 確定抽油桿柱扶正器安裝位置，使抽油桿柱具有等抗彎剛度，受壓不失穩(wěn)，抽油桿本體或接箍不與油管接觸發(fā)生偏磨。所述的居中器或扶正器安裝的特定位置由歐拉公式確定，其最初的邊界條件由井底抽油桿柱實測載荷確定。設計結果具有上疏下密不等間距特征，從而可以節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量。所述的抽油桿柱由目前油田使用的標準抽油桿組成，所述居中器或扶正器為任何一種目前使用的扶正器。本發(fā)明的原理如下
利用抽油桿柱動力學模型進行抽油桿柱動態(tài)載荷特征分析，計算抽油桿柱各個位置的軸力，根據(jù)受壓桿穩(wěn)定的臨界條件(歐拉方程)確定出抽油桿柱扶正器的位置。本發(fā)明所采用的抽油桿柱力學模型為壓桿穩(wěn)定的歐拉公式， 受壓直桿屈曲的臨界載荷為
權利要求
1.一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其特征在于，根據(jù)抽油桿柱底端載荷，以抽油桿不失穩(wěn)為原則確定抽油桿柱受壓段扶正器位置，從而保證抽油桿本體或接箍不與油管接觸發(fā)生偏磨。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其特征在于，所述的抽油桿柱扶正器位置由歐拉公式確定。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其特征在于，所述的抽油桿柱底端載荷由專門的井下測定裝置實測測得。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其特征在于，本方法設計的抽油桿柱扶正器間距具有上疏下密的變間距特征，從而保證使用最少的扶正器個數(shù)，以減少摩阻和重量。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其特征在于，所述的抽油桿柱由目前油田使用的標準抽油桿組成，所述扶正器為任何一種目前使用的扶正器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直井等彎曲剛度抽油桿柱扶正器位置設計方法，其根據(jù)抽油桿柱底端載荷，確定抽油桿柱扶正器安裝位置，使抽油桿柱具有等抗彎剛度，受壓不失穩(wěn)，抽油桿本體或接箍不與油管接觸發(fā)生偏磨。所述的居中器或扶正器安裝的特定位置由歐拉公式確定，其最初的邊界條件由井底抽油桿柱實測載荷確定。設計結果具有上疏下密不等間距特征，從而可以節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量。本方法既達到防止抽油桿柱失穩(wěn)，又達到節(jié)省居中器或扶正器個數(shù)，減少摩阻和重量的目的。其對減少桿體與油管摩擦、減少扶正器的用量、延長抽油桿柱和油管使用周期、降低作業(yè)成本具有十分重要的意義。
文檔編號E21B17/10GK102242609SQ201110196788
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者狄勤豐, 王文昌, 王明杰 申請人:上海大學