最新【精品】范文参考文献专业论文井斜对小泵深抽井检泵周期的影响井斜对小泵深抽井检泵周期的影响摘要：通过对井身弯曲、油管和抽油杆的受力分析，确定影响小泵深抽井检泵周期的因素，从而提出解决方法。通过现场应用取得了良好的效果。关键词：井斜油管抽油杆受力分析解决方法一、前言随着油田开发的进一步发展，小泵深抽在原油生产中起着越来越重要的作用，以中原油田黄河南开发区来说，在所有机采井中，基本上都采取了小泵深抽，而且绝大多数井动液面在1800～2200m左右，泵挂深度在2000～2400m左右。随着泵挂的不断加深，检泵周期除了受原油结蜡、地层出砂、井内介质的影响外，还受井身弯曲、油管和抽油杆的受力等因数的影响。而且，这些因素的影响在小泵深抽井的生产中，显得越来越突出。直接遏制着油井的正常生产。油田检泵周期仅有30天。因此，有必要对井身弯曲、油管和抽油杆的受力情况加以分析研究。二、原因分析1.井身弯曲对检泵周期的影响在生产实践中，没有一口井井身轴线是绝对垂直的。每口井或多或少地都要偏离设计井身轴线，而且绝大多数井的井身轴线都是一条不规则的空间曲线。尤其是在井身中、下部，井身弯曲更加严重。如：油田有的井斜角达46°，甚至更大。这就给小泵深抽井带来极大的不利，大大地加剧了油管和抽油杆的相互磨损，严重地影响着油井的正常生产。在油井的正常生产过程中，下冲程时，抽油杆因重力G在其垂直于井身轴线方向上的一个分力N的作用（如图a），自井身弯曲处以下部分抽油杆与油管紧贴在一起，产生相互摩擦。上冲程时，抽油杆除受重力G作用外，还受一个向上拉力F的作用（如图b）。抽油杆除因重力作用与油管产生摩擦外，在弯曲处，还受拉力F在垂直于接触面方向上一个分力N’的作用，与油管紧贴而产生摩擦。由于轴向与径向线度相差悬殊，实际计算中，а、θ均取井斜角。式中：A—弯曲以下杆截面积，m2；ρ、ρc—分别为杆、液体密度，Kg/m3；L—弯曲以下杆长，m；g—重力加速度，m/s2。由（1）和（2）式知：井斜部位越浅，井斜角越大，泵挂越深，下部抽油杆与油管的磨损越严重。这与小泵深抽井的实际情况相吻合。2.油管柱在正常生产中的受力分析在正常生产中，下冲程时，由于游动凡尔打开，且柱塞与衬套间的半干摩擦力较小，油管主要靠自身重力作用而呈垂直状态。上冲程时，游动凡尔关闭，油管除受上述二力作用外，还受到一个由活塞效应所产生的作用力，并因此而改变了油管的垂直状态，使油管中性点（即合力为零的点）以下发生弯曲。该弯曲力的大小是泵柱塞断面面积和其上下压力差的函数。若中性点在动液面下，中性点以下油管长度则存在如下函数关系：式中：A'—柱塞断面积，m2；△P—柱塞上下压力差，Pa；g'—每米油管在液体中重，Kg/m。把中性点以下油管柱看作一根两端带铰交座的细长压杆，如图A、B。建立挠曲线近似微分方程：式中：y—绕度，m；E—钢的弹性模量，210×109N/m2；C—常数；D—油管外径，mm；Pcr—压杆弯曲的临界力，N；d—油管内径，mm例1：如果动液面深度为2000m，下Φ38mm的泵，21/2"油管内径62mm，外径73mm，油管密度为7.85，液体密度为0.95，每米油管重9.46Kg/m，那么经计算知：f=21040N，L╛=258m，Pcr=21N。由于Pcr<<f，所以上冲程时，油管柱严重弯曲。这时，抽油杆因受自身重力和拉力作用而保持垂直状态。这就使油管和抽油杆在接触处产生摩擦。动液面越深，活塞作用效应越明显，磨损越严重。这就是小泵深抽井管杆磨损的又一个重要原因。3.抽油杆在正常生产中的受力分析在油井的正常生产中，上冲程时抽油杆主要受拉力和自身重力作用处于垂直状态；下冲程时抽油杆受几个力的共同作用。抽油杆自重G，液体对抽油杆的浮力F浮，因液体粘度影响而受到的摩擦力F摩，柱塞与工作筒间的半干摩擦力P干，采出液通过游动凡尔时的水力阻力P阻。由于G、F浮、F摩是沿抽油杆均匀分布的。根据压杆理论分析杆柱变形时，这几个力的影响不大。因此，只考虑引起杆柱失稳的作用力P干和P阻。式中：D—柱塞断面直径，mm；δ—柱塞与衬套间隙，mm；а—а=f/F；nk—游动凡尔个数；S、n—光杆冲程、冲次，m、1/min；F—柱塞断面积，m2；ρ—采出液密度，Kg/m3；f—游动凡尔座孔断面积，m2；u—流量系数，取0.82。中性点以下抽油杆柱的长度L"：式中：d—杆直径，m；P杆—杆柱自重，N；ρ'—杆的密度，Kg/m3；f0—管内液柱作用在柱塞上的压力，Pa。根据压杆理论，杆柱发生弯曲的最小作用力为：P’cr=πEI’/l2，其中I’=πd4/64例2：如果下Φ38mm的泵，泵挂2200m。它的杆柱组合为1"×550+7/8"×660+3/4