用三维力学分析方法进行扶正器间距设计

分析了API标准和我国石油行业标准中相关扶正器间距设计采用二维力学分析模型存在的问题，并给出了三维力学分析模型。并以大港油田某口井为例。对扶正器间距进行了实际计算。计算结果表明，与二维力学分析方法相比，采用三维力学分析方法进行扶正器间距设计，扶正器排列更为合理，这也为石油工程中的有关设计提供了一些理论指导和实际参考。     

套管扶正器安装间距计算与应用

结合辽河油田多年来现场固井实践，参照原石油部部颁标准ＳＹ５３３４－８８《套管扶正器安装间距计算推荐方法》编制了计算机设计计算软件及现场应用简表，提供了一种运用微机对定向井套管扶正器安装间距进行合理计算的方法，推广应用表明，封固井段管串居中，扶正效果明显提高。     

斜井抽油杆柱扶正器的配置间距

当斜井采用有杆泵抽油时，必须在抽油杆柱上安装扶正器以避免杆管的磨损，而扶正器的配置间距是影响扶正器使用效果的主要因素。用位移变分原理，以三角级数形式建立了相邻两扶正器之间抽油杆柱弯曲的挠度曲线方程，给出了抽油杆柱最大挠度与扶正器合理配置间距的计算公式。指出配置间距随井斜角的增加而减小，同时轴向压力对扶正器的配置间距有较大的影响，轴向压力越大，扶正器的配置间距越小。     

抽油杆扶正器的应用及分析

为减缓油管、抽油杆之间的磨损，采用了抽油杆扶正器技术。通过对几种扶正器优缺点的分析，认为热固式尼龙扶正器耐磨、不易脱落、且价格低；同时，推导出了直井和斜井中扶正器间距的确定公式，经作业调查，肯定了两种扶正器间距的计算方法，解决了偏磨问题。     

定向井中抽油杆柱的摩擦力计算和扶正器分布设计

在定向井、水平井中使用有杆泵机械采油方法时，需要在抽油杆柱上安装扶正器。文中通过合理简化，推导了扶正器安放间距的计算公式，提出了一套在定向井中进行抽油杆扶正器分布设计和摩擦力计算的数值计算方法，并编制了相应计算机程序。该方法简便、实用，能满足工程要求。     

宾汉塑性流体中旋流扶正器间距设计方法

油气井固井注水泥施工时使用旋流扶正器导流产生螺旋流的顶替方式,可以大大提高注水泥顶替效率;但是,目前油气井固井使用旋流扶正器大多凭借经验,缺乏理论依据和行业标准。对固井施工使用较多的宾汉塑性流体介质条件下旋流扶正器的井下间距设计方法进行了研究。使用聚丙烯酰胺配制相似液模拟直井条件下的环空流体进行实验,使用吊线法测取沿程旋流角,得出宾汉塑性流体在旋流扶正器导流作用后旋流衰减规律,通过受力平衡分析推导出了被顶替液静切力小于等于和大于1.81倍顶替液的动切力值时的旋流扶正器安装间距计算公式;该公式反映了井眼环空结构、旋流扶正器导流角、导叶高度,以及宾汉塑性流体性能对旋流扶正器井下间距的影响,为指导旋流扶正器井下间距设计、优化固井液的性能、合理使用施工排量提供了依据。     

定向井油管扶正器设计及应用

油管扶正器可保持油管居中,消除油、套管间的偏磨,延长油井免修期,降低生产成本。设计了尼龙可换式油管扶正器,并对其进行了强度校核,给出了计算油管扶正器间距的力学模型。以长庆油田某油井为例,给出了油管扶正器间距计算结果和实际应用效果。     

定向井及水平井抽油村最佳扶正器间距的计算

本文从三维空间中的抽油杆柱受力分析入手，采用纵横弯曲梁这一模型，提出了一种定向井及水平井抽油杆最佳扶正器间距的计算方法，并已编制了计算程序。从理论上阐明了扶正器间距计算的方法，现场应用比较满意，具有一定理论价值和实际应用价值。     

斜井抽油杆扶正器安放间距三维计算

在斜井抽油杆上合理布置扶正器可减缓抽油杆与油管的相互磨损，延长油井免修期，降低生产成本。采用力学分析的方法，结合井眼轨迹数据，由下到上逐跨计算了抽油杆柱的扶正器间距和轴向力。假定抽油杆柱上只有扶正器处与油管接触，通过反复试算确定了两相邻扶正器之间的合适间距、上扶正器处的轴向力和侧向力。研究结果表明，相邻两扶正器的间距取决于上述轴向力、侧向力、井眼几何尺寸、杆抗弯刚度和杆与管间隙的大小。抽油杆柱最下端作用力的大小取决于液体压强、柱塞重量、摩擦力、液体阻力和惯性。而侧向力的大小取决于井眼见何尺寸、轴向力和抽油杆重量。计算实例及现场应用均表明三维计算方法是可行的。     

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在定向井固井作业中，固井质量很大程度上取决于套管在井眼中据中程度，而套管持正器的安装间距与套管是否具有足够的居中度密切相关。很多国家颁布套管扶正器间距计算规范。这些规范在套管所受外载的处理上大同小异，而变形和受力的求解方法却存在相同的问题－把本属于静不定的问题作为静定问题来处理。文章重点讨论了API规范和我国现行的套管扶正器间距计算方法，给出了二维计算实例，并通过分析讨论后指出，套管扶正器合理间距的确定必须在正确处理套管变表和受力模型的基础上进行。     

竖直井抽油杆扶正器安放间距的研究

文章阐述了竖直井抽油杆柱下部最小轴向力的计算方法，建立了相邻扶正器间抽油杆柱失稳临界状态方程。以相邻扶正器间抽油杆柱不发生失稳为条件，建立从泵端沿抽油杆柱向上扶正器间距的计算方程。     

坚直井抽油杆扶正器安放间距的研究

文章阐述了竖直井抽油杆柱下部最小轴向力的计算方法，建立了相邻扶正器间抽油杆柱失稳临界状态方程。以相邻扶正器间抽油杆柱不发生失稳为条件，建立从泵端沿抽油杆柱向上扶正器间距的计算方程。     

斜井与水平井套管扶正器计算的三弯矩方程解法

套管扶正器的正确位置，是保证斜井与水平井固井质量的前提。在全面分析安装有多个扶正器套管柱的力学特性的基础上，采用了有初弯曲连续梁的力学模型，用初弯曲纵横弯曲梁理论和三弯矩方程组成的多元线性联立方程组，从理论上解决了斜井和水平井套管扶正器安装位置的正确计算方法，并修正了《API套管扶正器技术规范》（APISpec10D）违背扶正器处套管变形连续性原理和我国原石油部部颁标准《SY5334－88套管扶正器间距计算推荐方法》认为扶正器套管转角为0的不妥作法。     

直井中抽油杆柱和油管柱的扶正问题

针对直井中使用扶正器对抽油杆柱扶正存在的问题,给出确定扶正器扶正范围的计算公式,并推导出防止抽油杆柱和油管柱两者弯曲变形的扶正间距计算公式。为方便使用者进行扶正设计,还给出扶正间距选择版图和计算程序。     

欢西油田杆管防偏磨优化模拟计算

杆管偏磨不仅影响油井产量,而且缩短了检泵周期。为此,在偏磨机理分析和井眼轨迹描述方法的基础上,建立了抽油杆柱力学分析模型,并用Visual Basic6.0开发出设计和分析软件。软件包括井眼轨迹数值模拟及图形仿真演示模块和抽油杆扶正器配置优化设计模块,可求得扶正器合理的配置间距。利用该软件对150-18-10定向井进行计算,模拟计算出该定向井的井眼轨迹,给出了扶正器的配置数量和间距。     

三维井眼抽油杆扶正器间距配置计算方法

在抽油杆上加装扶正器可以减少杆管偏磨的影响,但扶正器的间距配置一直没有一个很好的设计方法,大多数油井都是凭经验进行安装,缺少理论支撑。从实际井眼参数出发,综合考虑抽油杆在三维空间中的受力弯曲情况,详细分析了抽油杆柱的轴向载荷和横向载荷,并且以抽油杆的横向变形量等于油管与抽油杆之间的环空间隙为扶正器配置的基本原则,进行扶正器间距配置的求解,以此理论为基础,考虑相关算法公式在计算机中的具体实现,编制了相应的计算机程序。通过软件实例计算,证明该计算方法可行,可以在油田进行试验性应用。     

定向井抽油杆扶正器及其间距的设计

介绍了抽油杆扶正器的结构及其设计要点,给出了定向井有杆泵抽油时的扶正器间距计算公式。实践证明,公式的计算结果较为合理,而且抽油杆柱装上扶正器后,既扶正防磨,又有很好的刮蜡、防蜡效果。     

套管与井壁之间最小间隙的分析研究与最优扶正器间距的选择

套管在扶正器处及两个扶正器之间的受力情况,受套管拉伸载荷、扶正器间距、井身的狗腿严重度、套管重量、泥浆和水泥浆的浮力以及井斜角等许多因素的影响。本文的研究结果提供了计算套管最大挠度、扶正器的压缩量、套管与井壁之间的最小间隙以及各种情况下套管扶正器强度要求的方法。认为目前套管扶正器制造厂家推荐的选择套管扶正器的图表误差很大,套管扶正器的强度要求应高于现在的推荐值。此外,还提出了根据井眼与套管组合、狗腿严重度和井斜角选择套管扶正器最优间距的便查图。     

水平井套管柱抗弯强度设计与扶正器安放设计的试验研究

通过室内台架试验与理论研究，对水平井套管设计与强度校核中套管抗弯强度安全系数的取值与水密封性能及套管扶正器安放间距设计的新方法进行了研究。     

扶正器安放设计与套管居中度分析

套管居中程度对固井质量影响很大,合理设计扶正器安放位置有利于提高套管居中度.为此,首先建立了套管居中度的数学模型,用于计算扶正器处和扶正器间套管的居中度,然后分析了井斜角、安放间距和套管内外液体密度差对套管居中度的影响规律.研究结果表明:随着井斜角的增大,套管居中度降低;扶正器间距的增加会增大井斜角对居中度的影响;随着...