防止油井桿管偏磨的扶正器的安裝間距及安裝位置的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油工業(yè)采油工程領(lǐng)域，特別涉及一種防止油井桿管偏磨的扶正器的 安裝間距及安裝位置的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在從斜井采油時(shí)，抽油桿插設(shè)于油管內(nèi)。為防止抽油桿與油管發(fā)生偏磨，往往在抽 油桿上安裝扶正器，扶正器套設(shè)在抽油桿上，能夠使抽油桿與油管之間留存間隙，減少兩者 之間的摩擦，從而延長(zhǎng)油井檢栗周期，降低生產(chǎn)成本。目前，扶正器在抽油桿上的安裝間距 大多都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這樣會(huì)造成一定的應(yīng)用局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防止油井桿管偏磨的扶正 器的安裝間距的確定方法，以達(dá)到延長(zhǎng)油井檢栗周期的目的。
[0004] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方 法，所述方法包括：
[0005] (1)確定兩扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑
[0006]
[0007] 其中：αι、α2，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角;R，扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m;
[0008] (2)確宙西祛市器夕間對(duì)府#段的仝#奪化
[0009]
[0010] 其中：-，全角變化；(^、~，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角； ^、β2，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角；
[0011] (3)確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0014]
[0015] (3)、（4)、（5)式中也，兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂辦， 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長(zhǎng)度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 ^"。^、(^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角辦^別為扶正器 之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角；
[0016] (4)確定兩扶正器間的間距
[0017]
[0018] (6)式中：E，抽油桿材料的彈性模量;I，截面慣性矩;Η，兩扶正器之間抽油桿長(zhǎng)度，
單位m;D，油管內(nèi)徑，單位m;d，抽油桿本體外徑，單位m; - f，抽油桿變形比例系 ， 數(shù)，無(wú)量綱；
[0019] (5)將（1)~(6)式應(yīng)用數(shù)值方法求解，得到Lfs。
[0020] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防止油井桿管偏磨的扶正器安裝位置的確定 方法，所述方法包括：
[0021] (1)確定兩扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑
[0022]
[0023]其中，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角;R，扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m;
[0024] (2)確定兩扶正器之間對(duì)應(yīng)井段全角變化
[0025]
[0026] 其中：,全角變化;cn、^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角； 扮、&，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角；
[0027] (3)確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0031] (3)、（4)、（5)式中：？^兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂;？^ 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長(zhǎng)度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 ^"。^、(^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角辦^別為扶正器 之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角；
[0032] (4)確定兩扶正器間的間距
[0033]
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[0034] (6)式中：E，抽油桿材料的彈性模量;I，截面慣性矩;H，兩扶正器之間抽油桿長(zhǎng)度，
單位m; D，油管內(nèi)徑，單位m; d，抽油桿本體外徑，單位m; 由桿變形比例系 數(shù)，無(wú)量綱；
[0035] (5)將⑴~(6)式應(yīng)用數(shù)值方法求解，得到兩扶正器間的間距Lfs;
[0036] (6)根據(jù)計(jì)算出來(lái)的兩扶正器間的間距Lfs確定扶正器的安裝位置。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0038] 本發(fā)明實(shí)施例采用實(shí)際的井段的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)值運(yùn)算方法確定出扶正器的安裝間 距，充分考慮了油井的實(shí)際井況，確定出的扶正器的安裝間距貼合實(shí)際井況，應(yīng)用效果好。 該防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方法在300余口油井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，油井單井平 均檢栗周期延長(zhǎng)319天。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方法，所述方 法包括：
[0041 ]步驟1、確定兩扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑
[0042]
[0043]其中：仏吧，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個(gè)端點(diǎn)處的方位角;R，扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m。
[0044] 步驟2、確定兩扶正器之間對(duì)應(yīng)井段的全角變化
[0045]
[0046] 其中：口，全角變化。
[0047]步驟3、確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0051 ] (3)、（4)、（5)式中：？^兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂;？^ 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長(zhǎng)度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 KN，F(xiàn)u?F〇〇
[0052] 步驟4、確定兩扶正器間的間距
[0053]
[0054] (6)式中：E，抽油桿材料的材料彈性模量；I，截面慣性矩;Η，兩扶正器之間抽油桿 長(zhǎng)度，單位m; D，油管內(nèi)徑，單位m; d，抽油桿本體外徑，單位m
f，抽油桿變形比 例系數(shù)，無(wú)量綱；