（毕业设计论文）《稠油井防偏磨技术研究》.doc

摘要 1 前言 2 1斜直井管杆偏磨与断脱的因素 2 1.1抽油杆柱磨损机理分析 2 1.2管杆偏磨的原因 3 1.2.1井斜的影响 3 1.2.2低沉没度对管杆偏磨的影响 3 1.2.3抽油泵的工作原理决定了杆、管偏磨的客观必然性 3 1.2.4配套工艺不完善和不合理的杆柱组合 4 1.2.5抽汲参数的影响 4 1.2.6偏磨和腐蚀相互作用相互促进 4 1.2.7管杆干磨 4 1.2.8管杆等材质耐腐蚀性差 4 1.3管杆偏磨腐蚀防治对策 4 1.3.1加长尾管和管柱锚定 4 1.3.2抽油杆扶正器 5 1.3.3加加重杆 5 1.3.4抽油杆旋转器 5 1.3.5加缓蚀剂 5 1.3.6合理调整生产参数 5 1.3.7优化抽油杆柱组合 5 1.3.8应用新技术、新工艺 5 1.4管杆断脱原因 6 1.4.1井斜的影响 6 1.4.2磨蚀因素 6 1.4.3杆组合设计不当 6 1.4.4工作参数匹配 6 1.4.5油井管理因素 6 1.4.6储存管理及人为因素 6 1.4.7抽油杆材质及其制造质量 6 1.5抽油杆脱扣原因分析 7 1.5.1初始预紧力的影响 7 1.5.2振动的影响 7 1.5.3抽油杆螺旋恋曲变形的影响 7 1.6抽油杆断脱预防措施 7 1.6.1使用减振、防脱防腐工艺 7 1.6.2加强油井管理 7 1.6.3加强作业质量监督 7 1.6.4运用软件，优化抽油杆柱设计 7 2 针对机抽井井下管杆防偏磨的各种工艺技术 8 2.1　杆管结构材质及防磨涂层 8 2.2 抽油杆旋转 8 2.2.1　抽油杆自动间歇旋转器 8 2.2.2　抽油杆悬绳器旋转抽油杆装置 8 2. 3 　油管旋转 9 2. 4 　采用扶正器 9 2. 4. 1 　HW型管杆自动扶正防偏磨装置 9 2. 4. 2 　自旋式抽油杆刮蜡扶正器 9 2. 4. 3 齿形扶正器 9 2. 4. 4 金属滚轮扶正器 10 2. 4. 5 钢质滚珠式防偏磨扶正器 10 2. 4. 6 磨球式抽油杆扶正器 10 2. 4. 7 　扶正环 10 2. 5 　其他措施 10 2. 5. 1 　空心抽油杆技术 10 2. 5. 2 　防偏磨抽油泵 10 2. 5. 3 　在抽油杆底部加加重杆 11 3分析研究各种工艺技术的优缺点及适应情况 11 3.1杆管结构材质及防磨涂层 11 3.2 抽油杆旋转 11 3.3 油管旋转 11 3.4采用扶正器 11 3.5 其他措施 11 4 斜直井抽油杆柱受力的数学力学模型，杆柱优化组合设计 12 4.1斜直井抽油杆柱受力的数学力学模型的建立 12 4.1.1模型的建立 12 4.1.2抽油杆柱随井眼弯曲引起的弯曲内力计算 14 4.1.3抽油杆柱工作应力计算 14 4.2抽油杆柱的优化组合设计 15 4.2.1威尔诺夫斯基抽油杆柱设计法 15 4.2.2API抽油杆柱设计法 17 4.2.3安全系数逐渐增加法 18 4.2.4近似等强度设计法 18 5 安装扶正器的杆柱受力变化规律研究，优化扶正器安放位置 22 5.1直井中扶正器安装位置的确定 22 5.1.1受力分析 22 5.2.2中和点的确定 23 5.2.3扶正器安装位置与间距计算 23 5.2斜井中扶正器安装位置的确定 23 5.2.1杆柱受力变化规律 23 5.2.2在弯曲斜井段的受压杆段 25 5.2.3在弯曲斜井段的受拉杆段 26 5.2.4在垂直井段受压杆段 26 6 实例计算 26 6.1抽油杆下部加重杆的设计方法 27 6.2加重杆上部抽油杆柱的组合设计 28 6.3下泵深度计算 31 6.4扶正器安装位置计算 32 7 结论及建议 33 7.1结论 33 7.2建议 33 7.3总结 33 7.4致谢 34 参考文献 35 摘要 抽油杆偏磨是油田有杆抽油系统普遍存在的问题，在抽油杆柱中合适的位置安装抽油杆扶正器是解决这一问题的措施之一。实际井眼轴线是一条空间曲线，随着井深增加，井眼的井斜角、方位角、井眼曲率都在变化，致使抽油杆柱工作时受力复杂，特别是弯曲井眼段受压的杆柱，会发生纵横弯曲。如何在抽油杆柱中合理地布置、安装抽油杆扶正器，一直是各油田未能很好解决的问题。 本设计中，分析研究了管、杆偏磨断脱的原因，并提出相应的治理及防治措施。建立杆柱力学模型，运用力学知识、弹性稳定理论对油井井下管柱进行抽油杆柱优化组合设计、加重杆优化设计、抽油杆扶正器安装位置优化设计，为减少斜直井偏磨等问题提供一套较实用的设计方法。 [关键字] 斜直井 抽油杆柱 力学模型 加重杆 扶正器 前言 尽管随着石油开采技术的发展,出现了无杆采油技术,但有杆采油井数仍占机采井数的90 %以上 ,有杆采油在目前采油中仍占主导地位。随着石油开采在国内各大油田都进