人工举升理论第11讲 抽油井偏磨.ppt

* * 油井 数据 测试 资料 受力分析 上托力 法向力 振动 加重锤 低摩阻泵 扶正器 偏磨分析 优化设计 预防偏磨综合配套技术 防偏磨措施优化图 软件的主要功能 下堂课再见 谢谢! * * * * * * * * * * * 法向力由下式计算： ——松弛时间 ——零剪切速率特性粘度 ——抽油杆半径 ——油管内半径 ——相对流速 ——流性指数，无因次 ——偏心距 法向力的影响 法向力与偏心距关系曲线 法向力的影响 不同浓度下法向力随流速的变化曲线 法向力的影响 与采研实测法向力的对比分析 法向力的影响 与采研实测法向力的对比分析 n=3次/分理论法向力与实验法向力对比表 测点深度L （m） 偏心距e （mm） 实验法向力（N/m） 计算法向力（N/m） 误 差 （%） 72 6 0.086 0.078 9．3 135 13 0.249 0.244 2 153 17 0.528 0.491 7 法向力的影响 与采研实测法向力的对比分析 n=4.5次/分理论法向力与实验法向力对比表 测点深度L（m） 偏心距e（mm） 实验法向力（N/m） 计算法向力（N/m） 误 差 （%） 72 5 0.072 0.073 1．4 135 9 0.16 0.15 6．5 153 16 0.484 0.464 4．2 法向力的影响 与采研实测法向力的对比分析 n=9次/分理论法向力与实验法向力对比表 法向力的影响 与采油一厂实测结果对比分析 法向力的影响 法向力对比分析结果 法向力随偏心距的增大而增大，随流速的增大而增大，随聚合物浓度的增大而增大；在数值上，理论法向力与实测法向力也基本一致，偏差在10%以内。 法向力的影响 实测振动载荷 振动随着井深的减小而增大 振动的影响 C ――阻尼系数； ――单位长度抽油杆的质量，A――抽油杆柱的横截面积；N――抽油杆柱内的轴向力 振动的影响 抽油杆柱得振动位移响应 ： 振动的影响 抽油杆柱的振动载荷由上式对x求偏导数求得： 振动的影响 理论计算振动载荷 振动的影响 轴向拉力及横向振动力下的挠度沿井深分布 振动的影响 横向振动力作用下挠度变化曲线 振动的影响 振动载荷对比分析结果 振动载荷随井深的增加而减小，即在井口振动载荷最大，向下逐渐减小。 振动的影响 由以上分析可知，法向力随偏心距增大而增大，振动力随井深的增大而减小。 在上部，横向振动载荷最大，但由于 轴向拉力也最大，所以产生的横向挠度并不大（这个横向挠度即可作为引起法向力的偏心距），因此上部法向力不大，即在上部，在影响偏磨的横向载荷中，振动力起主要作用。而在下部正好相反，法向力起主要作用。 振动的影响 优化措施分布图 上冲程 摩擦力 摩擦力 液柱重力 惯性力 杆柱重力 v 拉力 下冲程 摩擦力 摩擦力 阀阻力 惯性力 杆柱重力 v 浮力 抽油杆柱的中和点位置确定 加重砣长度的计算 加重砣设计 由泵功图推断其他原因产生的摩阻 杆柱弯曲曲线的计算 在轴向拉力条件下抽油杆扶正器安放间距计算 在轴向压力条件下抽油杆扶正器安放间距计算 扶正器安放间距的计算 ?  Lc2 Lc2/2 Lc3 Lc3/2 Lc4 Lc4/2 S2 = ( Lc2 + Lc3 ) / 2 S3 = ( Lc3 + Lc4 ) / 2 Lc1 Lc1/2 S1 = ( Lc1 + Lc2 ) / 2 Fa1 Fa2 Fa3 Fa4 F5 FN1 FN2 FN3 FN4 FN5 ?  扶正器安放间距的计算 ?  ?  扶正器安放间距的计算 ?  ?  聚驱井中使用常规泵存在的问题 聚合物流体的粘弹性 聚驱井中常规泵漏失量的计算 低摩阻泵漏失量的计算 低摩阻泵柱塞与泵筒摩擦力的计算 低摩阻泵的设计的计算   聚驱井中使用常规泵存在的问题 聚合物浓度增加 柱塞泵筒间摩擦增大 上顶力增大 杆柱偏磨 加大泵的间隙 摩擦力减小 漏失量增加 泵效降低 应用低摩阻泵 与同样间隙大小的泵相比减小了漏失量。提高了泵效。 与同样漏失量的泵相比减小了柱塞与摩擦力。 低摩阻泵的设计的计算 ?  ?  聚合物流体的粘弹性 低摩阻泵的设计的计算 ?  ?  聚驱井中常规泵漏失量的计算 假设液体为不可压缩的，液体在缝隙中流动的水力半径很小，呈层流流动，柱塞在每一位置的瞬间，流动做定常流处理，建立了泵筒与柱塞同心和偏心两种情