一.工程背景 从地层中开采石油的方法可分为两大类:一类是利用地层本身的能量来举升原油,称为自喷采油法;另一类是由于地层本身能量不足,必须人为地用机械设备给井内液体补充能量,才能将原油举升到地面,称为人工举升采油法或者机械采油法,目前有各种各样的人工举升采油法: 凡是不利用抽油杆柱传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备,凡是利用抽油杆柱上下往复运动进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。利用抽油杆柱旋转运动驱动的井下单螺杆抽油泵装置虽然也有抽油杆,但是在习惯上不列入有杆抽油设备。 有杆抽油方法是应用最早也是最为广泛的一种人工举升采油法,早在石油工业问世时,就开始采用这一方法进行采油。随着技术的不断发展,有杆抽油设备也不断完善。目前,在各种人工举升采油方法中,有杆抽油仍居首要地位。 有杆抽油设备有三部分组成:一是地面驱动设备即抽油机,目前应用最广泛的是游梁式抽油机;二是井下的抽油泵,它是挂在油管的下端;三是抽油杆柱,它把地面设备的运动和动力传给井下抽油泵。 抽油杆柱设计 抽油杆柱设计经历了几乎与石油工业同样长的历史,随着科学技术的进步,抽油杆柱设计方法与整个石油工业一起进入了新的发展时期,开始进入了较准确、优化设计阶段。 在有杆抽油系统中,抽油机通过抽油杆柱使井下抽油泵随之往复运动。从功能的观点理解,在抽吸系统中,抽油机是通过抽油杆柱将地面能量传递给井下抽油泵,使抽油泵进行工作。根据振动理论分析,可以认为:地面交变的激振力通过抽油杆柱使井下抽油泵随之产生周期振动响应。在工作中,抽油杆柱受地面与井下的循环载荷作用。面前,在抽油杆柱设计的研究与应用中,通常将抽油杆柱的工作状态作为复杂的周期振动响应分析。 ...... |
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