用简易公式法设计玻璃钢-钢混合抽油杆柱

以往对玻璃钢-钢混合抽油杆柱的设计方法有半经验公式设计法、API设计法和预测模型设计法。目下提出一种简易公式设计法,其方法使用简便,用它进行了实例计算。实践证明,计算精度能满足工程需要。     

玻璃钢－钢抽油杆柱振动频率的有限元法计算

合理设计玻璃钢－钢抽油杆柱，可使该混合杆柱的纵向振动固有频率更接近抽油机的工作频率，实现泵的超行程，从而增加产液量。本文建立了混合杆柱的有阻尼纵向自由振动有限元模型，并采用兰索斯法求解这一多自由度的ＭＣＫ型特征值问题。经实例计算，有限元法比ＡＰＩ计算法和Ｔｒｉｐｐ计算法精确，适用性强，可用于不同类型混合杆柱的设计计算。     

玻璃钢－钢抽油杆柱振动频率的有限元法计算

合理设计玻璃钢－钢抽油杆柱，可使该混合杆柱的纵向振动固有频率更接近抽油机的工作频率，实现泵的超行程，从而增加产液量。本文建立了混合杆柱的有阻尼纵向自由振动有限元模型，并采用兰索斯法求解这一多自由度的ＭＣＫ型特征值问题。经实例计算，有限元法比ＡＰＩ计算法和Ｔｒｉｐｐ计算法精确，适用性强，可用于不同类型混合杆柱的设计计算。     

利用API推荐方法设计玻璃钢—钢混合抽油杆柱

通过对API RP llL推荐的设计钢抽油杆柱的适用性分析研究,论述了玻璃钢—钢混合抽油杆柱同样可以简化成与钢抽油杆柱一样的振动系统,边界条件完全相同,其区别仅是这两个系统的总刚度、总密度不同。文中讨论了如何利用设计钢抽油杆柱的API设计方法来设计玻璃钢—钢混合抽油杆柱,并给出了设计步骤,试图将这一方法推广应用于玻璃钢—钢混合抽油杆柱的设计中,使其具有更广泛的应用范围。     

深井玻纤杆─钢杆混合杆柱设计

玻璃钢杆──钢杆复合杆柱在深抽井获得了广泛应用。目前主要基于弹簧──质量模型和串联振动模型参照ＡＰＩＲＰＩＩＬ法进行杆柱组合设计。本文根据杆柱受力特点，应用波动方程计算杆柱振动载荷，并考虑振动对泵效的影响，结合美国石油学会推荐的强度准则设计玻杆──钢杆混合杆柱。     

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。     

定向井抽油杆柱优化设计研究

针对目前定向井抽油杆柱设计存在的问题，通过定向井杆柱受力分析，综合考虑惯性力和粘滞阻力及管杆泵之间的摩擦力等，建立抽油杆柱力学三维动态模型，从而确定了抽油杆柱、扶正器优化设计的方法。     

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。     

抽油杆柱设计方法剖析

本文在分析抽油杆柱强度设计的折算应力法和修正的古德曼应力图法的基础上,提出了等应力范围设计方法和计算机程序。     

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。     

钢丝绳采油系统动力学模型及其差分方程

对直井中的钢丝绳连续油杆采油系统建立了绳杆子系统纵向振动的动力学分析模型及其一种差分求解方程,包括方程求解的边界条件,初始条件,并给出了差分方程的收敛条件,模型中利用了绳杆联结处力,位移的连续条件和位移的泰勒级数展开式,从而解决了钢丝绳和加重杆这两种不同材料特性的绳杆组合问题,这种模型及其分方程配以相应的定解条件后,不仅可用于钢丝绳连续抽油杆采油系统的绳杆优化设计,行为预测,也可用于该系统的工况诊断以及绳杆强度分析。     

抽油杆柱断裂原因及对策

抽油杆柱断裂是影响油田正常生产的重要因素,对某采油厂10个月内抽油杆柱断裂情况进行了统计分析,发现抽油杆柱断裂原因主要是：（1）杆柱组合等参数设计不合理,使抽油杆超负荷工作,承受的应力超过了耐久极限。（2）服役时间超过了安全使用期;（3）制造缺陷;（4）运输和使用抽油杆时处理不当,为此提出了相应的对策措施。     

抽油杆柱三维力学分析及设计系统(DARS)的开发和应用

根据实际井眼轨迹的特征及系统动力学理论建立了抽油杆柱在实际井眼中的动态仿真模型。应用有限差分法对不同抽油杆柱组合在实际井眼中各个节点的三维受力特征及位移做出了较详细的分析,在此基础上利用模块化编程技术开发了三维井眼条件下杆柱设计、力学分析及偏磨点位置预测软件,并对抽油杆柱组合的合理性、杆柱的受力特征、偏磨状况等进行了仿真。对现有抽油杆柱系统进行分析并提出优化方案。软件计算结果与实验井测试数据一致,体现了软件有较好的预测效果和较高的现场实用价值。     

不锈钢焊条E309L和E309Nb的对比

在主体材质为0Cr13A l、20R的塔器和主体材质为405、16M nR的换热器的制造中,用常用的E309L焊条代替了国内较少生产的E309N b焊条,保证了焊接质量,节约了资金,工程按期完工。文章对不锈钢焊条E309L和E309N b的化学成分、力学性能、抗晶间腐蚀、抗热裂纹、高温强度和经济性几方面进行了较详细的分析对比,得出了选用E309L焊条的理论依据。     

螺杆泵驱动杆柱力学分析及稳定器布置

就工作原理而言，螺杆泵兼有离心泵和容积泵两者的优点，其缺点是驱动杆柱断裂较频繁。根据螺杆泵的工作状况，考虑抽油杆柱的重力、浮力、拉力、扭矩、井限轨道等因素的影响，给出了驱动杆柱动力学基本方程，建立了三个模型，即对驱动抽油杆柱作整体力学分析的稳态拉力－扭矩模型；对井口处的驱动杆柱作局部弯曲分析的数学模型，以及对与螺杆泵转子相连接的下部杆柱作动力分析的数学模型，并提出了稳定器布置方法。     

基于弹性体振动理论的抽油杆柱三维振动分析

抽油杆工作时存在横向振动、纵向振动和扭转振动,3个方向的振动相互耦合便得到抽油杆柱的实际振动。利用弹性体振动理论,将抽油杆柱看成质量连续分布的弹性体,分别建立抽油杆柱3个方向振动的动力学模型,在合适选取的初始条件和边界条件下,研究了振动模型解析解和数值解的求解方法。为了解抽油杆柱在运动中的实际振动规律和动力学性能,研究抽油杆柱偏磨机理和防偏磨措施打下了理论基础。     

同轴式双空心抽油杆下入深度设计方法

同轴式双空心抽油杆加热系统可有效解决高凝油井井筒易结蜡、稠油井产液黏度较高的问题,但考虑油井生产效率、开采成本及综合的经济效益,需要计算出最佳的抽油杆下入深度。以井口出油温度最优为目标,同轴式双空心抽油杆下入深度、循环水进口温度为约束条件,建立了井口出油温度C计算模型。利用该模型进行求解时,先用迭代法进行同轴式双空心抽油杆下入深度优化,然后在优化结果基础上进行抽油机载荷校核。建立的井口出油温度计算模型及同轴式双空心抽油杆下入深度确定方法,在现场13口油井进行了应用。结果表明,该方法避免了以前设计人员凭经验确定抽油杆下深的弊端,可靠性更高,且有效时率平均提高14.1百分点,既满足了生产需要又节省了油井开发成本。      

多级封隔器验封与动态检测管柱的研究

为改进高含水多层系油藏机械卡堵水管柱存在的不足，对多级封隔器验封与动态检测管柱进行了研究。文中论述了该工艺管柱的方案设计、管柱组成、工艺原理、技术特点、现场试验等情况。该工艺管柱的应用，能减少无功生产，有效提高采油效率，是高含水油田分层卡堵水的有效技术之一。