抽油桿導(dǎo)向器是由葫蘆島龍?jiān)床捎团涮自O(shè)備有限公司自主研制開發(fā)的專利產(chǎn)品，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特，性能先進(jìn)可靠，并具有多種復(fù)合功能（調(diào)偏、導(dǎo)向、轉(zhuǎn)彎、防脫、拉扭及減磨等），易于推廣使用。它連接在抽油桿上，根據(jù)不同的井況進(jìn)行不同的應(yīng)用，可建立抽油機(jī)井或螺桿泵井*佳運(yùn)行狀態(tài)。減少抽油桿斷、脫、卡、彎事故，提高桿、管的使用壽命及油井的有效工作時(shí)間。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與使用，已取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
抽油桿導(dǎo)向器的規(guī)格和力學(xué)性能
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螺桿泵井應(yīng)用抽油桿導(dǎo)向器的必要性:
由于定向井在造斜點(diǎn)以下存在不同程度的“狗腿度”現(xiàn)象（全角變化率），當(dāng)抽油桿在井中旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，在“狗腿度”較嚴(yán)重的部位其彎曲程度嚴(yán)重，摩阻及附加彎矩較大，造斜點(diǎn)處偏磨較嚴(yán)重，側(cè)向位移已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了桿柱與油管之間的間隙，穿透了油管，因此，為消除或降低“狗腿度”的影響，采取在井斜角和全角變化率較大的部位安裝抽油桿導(dǎo)向器的措施。抽油桿導(dǎo)向器所起的作用是解決抽油桿連接后成為一根，在彎度較大即全角變化率較大處的彎扭組變問(wèn)題，采用抽油桿導(dǎo)向器后可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用，將原來(lái)的彎矩變成只承受扭矩不承受彎矩，因此利用抽油桿導(dǎo)向器可以降低摩阻并減輕附加彎矩的影響。這種抽油桿導(dǎo)向器類似于汽車的傳動(dòng)軸，當(dāng)中的萬(wàn)向軸可以傳遞扭矩，不同的是在傳遞扭矩的同時(shí)又承受抽油桿自重，而且，空間較小,并且需要承受交變負(fù)荷及每年近億次的疲勞運(yùn)動(dòng)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)井況，主要考慮軸向上抗拉，橫向上同時(shí)抗扭，而又可以在轉(zhuǎn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用，將抽油桿柔性連接起來(lái)的井下工具消除應(yīng)力集中點(diǎn)，提高各受力部件的機(jī)械性能。
螺桿泵井下抽油桿導(dǎo)向器的依據(jù)：
在井口驅(qū)動(dòng)力矩作用下，抽油桿柱在油管內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并有加速度和慣性力，即動(dòng)載荷。在動(dòng)載荷的作用下，結(jié)構(gòu)將發(fā)生振動(dòng)，各種量值均隨時(shí)間而變化，因而計(jì)算與靜力載荷作用下有所不同，主要差別在于考慮慣性力及振動(dòng)的影響。通過(guò)計(jì)算，可以得到抽油桿上任意節(jié)點(diǎn)處的速度、加速度、位移、軸向力、應(yīng)力等參數(shù)，同時(shí)通過(guò)ANSYS有限元軟件的計(jì)算得到抽油桿各節(jié)點(diǎn)與油管的接觸力、接觸位置。依據(jù)計(jì)算結(jié)果，在抽油桿柱上接觸力較大，接觸較嚴(yán)重的部位施加扶正器，然后再進(jìn)行計(jì)算，直到桿體與油管沒(méi)有接觸現(xiàn)象為止，此時(shí)扶正器的安放間距就是合理的扶正器配置間距。
對(duì)于定向井，由于在造斜點(diǎn)處井斜變化率較大，即使在安放扶正器的條件下，造斜點(diǎn)處扶正器與油管之間仍存在較大的接觸力，計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)井斜變化率＞4°/25m的情況下，這些點(diǎn)處的接觸力高出直井段及斜井段3～1個(gè)數(shù)量級(jí)，為此，在造斜點(diǎn)處還應(yīng)布置導(dǎo)向器。導(dǎo)向器下井依據(jù)是根據(jù)井深結(jié)構(gòu)來(lái)確定的，主要看全角變化率，全角變化率大于3°的加導(dǎo)向器，小于3°的無(wú)需加導(dǎo)向器。 |
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