抽油机井抽油杆磨损程度预测 答辩

《抽油机井抽油杆磨损程度预测 答辩》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、天津职业技术师范大学2013届本科生毕业论文答辩班级：机自0901班抽油机井抽油杆磨损程度预测学号：03320090137答辩人：陈云宗指导老师：梁尔国工程师第1章Chapter1机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩1.1研究课题的背景、目的及其意义随着中国的经济形势越来越好，在“实现中华民族伟大复兴”口号的倡引下，中国的采油业也日趋蓬勃发展，但在石油开采中随着油田进入高含水期,井液的含水、井液密度增加，粘度、含蜡量提高,泵挂加深,管杆接触面的润滑系数大幅度地降低等使抽油杆上行载荷明显增加,下行阻力加大。这些变化促使抽油机驴头

2、载荷增加的同时,也改变了抽油杆的受力和变形,解决抽油杆磨损已成为油田的当务之急。国内外由于抽油杆磨损导致的损失是十分巨大的。据统计，平均一口井由于抽油杆磨损导致的修理费高达一百万美元，从上世纪70年代开始，国内外专家就对抽油杆磨损机理，磨损规律和磨损预测做了大量的相关研究工作。但由于抽油杆和油管之间的磨损是一个涉及多个学科，极其复杂的综合性问题，存在许多不确定性和随机性。最近几年国内外关于抽油杆的磨损问题研究也比较缓慢。结合国内外的研究成果，本论文将深入分析抽油杆磨损的机理、磨损规律；在掌握材料力学基础上，了解抽油杆磨损原因和磨损几何形状描述方法，分析建立抽

3、油杆沿井深的受力计算方法；运用摩擦学原理建立抽油杆的磨损方程，根据抽油机扬程建立完整的抽油杆磨损预测模型；编制抽油杆磨损预测软件。抽油杆磨损预测软件将会对采油业以及相关的采油产业产生积极而重大的影响。第1章Chapter1机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩1.2抽油杆磨损的研究成果1.2.1抽油杆偏磨研究中石化胜利油田采油工艺研究院发表了“抽油杆和油管偏磨腐蚀的研究进展”。文章综述了最近几年来，有杆抽油系统中杆管偏磨和腐蚀的机理、影响措施以及防治措施方面的研究进展情况，根据国内各油田采取的防止杆管偏磨及腐蚀取得的效果，指出采

4、用杆管防偏磨器、在油井中加入缓蚀剂、使用耐磨腐蚀涂层材料等措施可取得良好的效果。孙爱军，李士瑞等发表了“抽油杆管磨损问题的探讨及预防措施”的文章指出：抽油井管杆偏磨是油田开发普遍存在的问题，对于进入中后期开采阶段的油田，由于采用了注水等增产措施，偏磨井数量逐年增加，借助抽油杆受力状况分析，提出了综合防治措施及方法；通过对杆管的有效扶正，防偏磨抽油泵新工艺应用，并取得了治理偏磨良好的效果。1.2.2抽油杆磨损预测研究况雨春，严金林等发表的“基于有限元方法的抽油杆磨损量预测”指出：计算可以获得油杆任何部位的接触力、位移和应力随时间的变化曲线以及任意时刻接触力、应

5、力沿深度的分布曲线，可以通过磨损量计算模型的磨损量沿杆分布的情况，计算情况与实际的偏磨位置有较好的吻合度。第1章Chapter1机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩影响抽油杆偏磨1.3本论文研究内容本论文在考虑抽油杆的刚度和曲直的基础上，研究抽油杆磨损机理和影响抽油杆偏磨的因素，推导深井抽油杆拉力—扭矩方程，建立抽油杆磨损程度预测模型，并编制预测软件。该预测软件可以预测不同井深、不同工作环境、不同冲次状态、不同工作时间和不同钻井液类型下所对应的抽油杆的磨损程度。提前预测抽油杆的磨损程度，将会对采油作业提供依据。实例表明，抽油杆

6、磨损程度预测软件可以减少很多人为的估计误差，使预测值更为准确。第2章Chapter2机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩2.1抽油杆管偏磨原因（1）自然井斜引起偏磨（2）地层蠕动造成井斜引起偏磨（3）狗腿变向引起偏磨（4）套管变形引起偏磨2.2抽油机井管偏磨规律（1）从含水状况的分布上看，完全集中在高含水区。（2）从沉没度的分布情况来看，主要集中在低沉没度井上。（3）从偏磨位置的分布情况来看，主要集中在泵上500米以内。第2章Chapter2机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩井深剖面示意图1-

7、垂直井段；2-第一次造斜井段。第2章Chapter2机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩2.3抽油杆的受力分析抽油杆承受的静载荷有：液体浮力Ff和抽油杆自重G；动载荷有：驴头悬点的载荷F(t)、接箍与井液的摩擦阻力Fj(f)、杆体与井液摩擦阻力Fg(f)、液柱质量Gy(f)、抽油泵中柱塞与泵筒之间的摩擦阻力Fp(t)、油管与抽油杆产生接触的径向接触力R(t)、轴向摩擦力Rj(t)以及周向摩擦力Rz(f)。第3章Chapter3机械工程学院机自0901班37号陈云宗抽油杆磨损程度预测毕业论文答辩3.1抽油杆磨损厚度的几何计算法图

8、3-1抽油杆磨损断面的参数及几何关系第3章Chapt