一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法
2023-05-30 06:30:56 4
一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法
【專利摘要】一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法，屬於石油工業採油工程【技術領域】。含有以下步驟；步驟1、基礎數據的錄取；錄取某一特定油井的井深(斜深）L、井斜角a、方位角;步驟2、確定斜井某井段的狗腿角；將被測井段的井眼軌跡簡化為一條圓弧線，即一條平面曲線，用Lubinski公式確定被測井段的狗腿角|3;步驟4、確定扶正器間距上的正壓力合力Fi和摩擦力合力f1;步驟5、確定斜井段抽油杆柱的最大撓度；步驟7、按井眼尺寸決定扶正器的間距；步驟8、確定扶正器合理間距Alf;本發明的有益效果是：偏磨油井扶正器的加入位置更加合理，延長了抽油杆與油管的磨損時間，油井檢泵周期延長20%以上。
【專利說明】一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法，屬於石油工業採油工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來定向井、水平井的數量日益增多，定向井的井眼軌跡在空間是三維彎曲的，抽油杆在油管內運動時不可避免地發生摩擦，導致抽油杆偏磨，甚至油管穿孔。因此，在定向井、水平井中使用有杆泵機械採油方法時，必須在抽油杆上安裝扶正器等扶正、分隔、減摩的裝置，但是定向井中抽油杆柱的變形、受力和運動，是杆柱在狹長彎曲、充滿井液的管道中的複雜力學問題。扶正器安裝的位置是技術人員亟等解決的問題。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法。
[0004]一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法。克服現場技術人員為憑經驗下入的弊端。
[0005]一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法，含有以下步驟；
[0006]步驟1、基礎數據的錄取；
[0007]錄取某一特定油井的井深(斜深)L、井斜角α、方位角φ ；
[0008]步驟2、確定斜井某井段的狗腿角；
[0009]將被測井段的井眼軌跡簡化為一條圓弧線，即一條平面曲線，用Lubinski公式確定被測井段的狗腿角β ;
[0010]cos β =cos a ^os a 2+sin α ^in α 2cos Δ Φ ；
[0011]式中:α -井斜角；Φ -方位角，Λ φ = | φ2-φ1| ；
[0012]步驟3、計算斜井井段正壓合力F或單位長度正壓力f ；
[0013]
F = FR^--,
180°
[0014]
Iifr
A1.' 180'
[0015]式中:F_斜井段抽油杆柱上的正壓合力，N ;f_斜井段抽油杆柱上的單位長度正壓力，N/m ;F,-斜井段抽油杆柱兩端的軸向力，N5^l-斜井井段狗腿度；Λ L-相鄰測點間的距離，即斜井井段弧長或點距，m ；
[0016]步驟4、確定扶正器間距上的正壓力合力F1和摩擦力合力；
[0017]F1=PAr ；
[0018]；
[0019]式中:μ-扶正器與油管間的摩擦係數，無量綱；
[0020]Al'-扶正器間距的長度，m ；
[0021]步驟5、斜井段抽油杆柱的最大撓度；
[0022]/ =(6+虛)3;
JmaK 48/ιΥ
[0023]步驟6、按受力抽油杆柱受力狀況確定扶正器的間距；
[0024]Al' = J48^max ；
IiF1 -/)
[0025]式中:E-材料彈性模量，對於鋼材E=21 X 106N/cm2 ；
[0026]截面慣性矩,對於圓截面I= η d4/64, cm4 ；
(Df -t/Λ
[0027]/腿=~I—=
K1J
[0028]Df-扶正器外徑，cm ；df-抽油杆本體或其接箍外徑，cm ；
[0029]步驟7、按井眼尺寸決定扶正器的間距；
[0030]ΑΓ = ^4/φ), -1/, +2^)-(/;,-?/; - 2d F);
[0031]式中:δ-扶正器外徑許可的單邊磨損量，一般取2-4mm;
八.廠
[0032]R-井眼中心線曲率半徑，m ^ Λ =—);
P
[0033]步驟8、扶正器合理間距Λ If的確定；
[0034]Δ lf=min ( Λ I' ,Al' 1 )。
[0035]本發明的有益效果是:偏磨油井扶正器的加入位置更加合理，延長了抽油杆與油管的磨損時間，油井檢泵周期延長20%以上。
【權利要求】
1.一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法，其特徵在於含有以下步驟； 步驟1、基礎數據的錄取； 錄取某一特定油井的井深(斜深)L、井斜角α、方位角φ ； 步驟2、確定斜井某井段的狗腿角； 將被測井段的井眼軌跡簡化為一條圓弧線，即一條平面曲線，用Lubinski公式確定被測井段的狗腿角β ;
cos β =cos a jcos a 2+sin a jsin a 2cos Δ Φ ； 式中:et-井斜角；Φ_方位角，Λ Φ= Φ2_Φ」; 步驟3、計算斜井井段正壓合力F或單位長度正壓力f ；
F = Fft^-1:1801,IΓ,.兀 j =-= Ρβι -7Γ ；Δ/: ' ISO 式中:F_斜井段抽油杆柱上的正壓合力，N ;f-斜井段抽油杆柱上的單位長度正壓力，N/m;F,-斜井段抽油杆柱兩端的軸向力，Ν;?^_斜井井段狗腿度；AL-相鄰測點間的距離，即斜井井段弧長或點距，m; 步驟4、確定扶正器間距上的正壓力合力F1和摩擦力合力； F^f.Δ r ； fi=y.f.Δ Γ ； 式中:μ-扶正器與油管間的摩擦係數，無量綱； ΛΓ -扶正器間距的長度，m; 步驟5、確定斜井段抽油杆柱的最大撓度； (Fi +/Χδγ￡ mx 48/':/ ， 步驟6、按受力抽油杆柱受力狀況確定扶正器的間距； 八/' = 3丨4卿一；M (人;-./':) 式中:Ε-材料彈性模量，對於鋼材Ε=21 X 106N/cm2 ； 截面慣性矩，對於圓截面Ι=π d4/64，cm4 ； (D,-?Λ f = J J.J max^K1J Df-扶正器外徑，cm ；df-抽油杆本體或其接箍外徑，cm ； 步驟7、按井眼尺寸決定扶正器的間距；
ΑΓ = ^4?φ)r -df+ 2S)-(/.)Γ - / - 2(5):)； 式中:S -扶正器外徑許可的單邊磨損量，一般取2-4_ ；
Δ/ R-井眼中心線曲率半徑，m
P步驟8、確定扶正器合理間距Λ If ；Δ lf=min(Al' ,Alr ! ) □
【文檔編號】E21B17/10GK104213852SQ201310219454
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2013年6月5日
【發明者】付亞榮 申請人:中國石油天然氣股份有限公司