[發明專利]一種油井防偏磨用扶正器下入位置的確定方法

有效

• 申請號: 201310219454.3
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104213852A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 付亞榮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

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，屬于石油工業采油工程技術領域。

背景技術

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，抽油桿在油管內運動時不可避免地發生摩擦，導致抽油桿偏磨，甚至油管穿孔。因此，在定向井、水平井中使用有桿泵機械采油方法時，必須在抽油桿上安裝扶正器等扶正、分隔、減摩的裝置，但是定向井中抽油桿柱的變形、受力和運動，是桿柱在狹長彎曲、充滿井液的管道中的復雜力學問題。扶正器安裝的位置是技術人員亟等解決的問題。

發明內容

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。

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。

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；

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；

cosβ=cosα₁cosα₂+sinα₁sinα₂cos△φ；

式中：α-井斜角；φ-方位角，△φ=|φ₂-φ₁|；

步驟3、計算斜井井段正壓合力F或單位長度正壓力f；

式中：F-斜井段抽油桿柱上的正壓合力，N；f-斜井段抽油桿柱上的單位長度正壓力，N/m；F_τ-斜井段抽油桿柱兩端的軸向力，N；β_L-斜井井段狗腿度；△L-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f₁；

F₁=f·△l′；

f₁=m·f·△l′;

式中：μ-扶正器與油管間的摩擦系數，無量綱；

△l′-扶正器間距的長度，m；

步驟5、斜井段抽油桿柱的最大撓度；

fmax=(F1+f1)(Δl')248EI;]]>

步驟6、按受力抽油桿柱受力狀況確定扶正器的間距；

Δl'=48EIfmax(F1-f1)3;]]>

式中：E-材料彈性模量，對于鋼材E=21×10⁶N/cm²；

截面慣性矩，對于圓截面I=πd⁴/64，cm⁴；