螺杆泵井杆柱受力分析及优化设计讲解课件.ppt

1、螺杆泵井杆柱受力分析及优化设计螺杆泵井杆柱受力分析及优化设计20122012年年9 9月月1 1、杆柱受力分析、杆柱受力分析 杆柱受力分析杆柱受力分析 杆柱受力分析杆柱受力分析 结论：当生产参数确定后，轴向力的动态参数仅为P。.计算分析计算分析轴向力轴向力 .计算分析计算分析扭矩扭矩 结论：当泵型与泵挂确定后，扭矩的动态参数仅为P、n。杆柱受力分析杆柱受力分析 杆柱受力分析杆柱受力分析 结论：计算抽油杆复合应力时，便于操作，扭矩可直接使用实测扭矩。杆柱受力分析杆柱受力分析 .计算分析计算分析复合应力复合应力 2 2、杆柱简单设计、杆柱简单设计 通过计算分析，我们发现，生产压差是影响扭矩的动态因

2、素，其影响值很大。GLB800-14 GLB800-14 型泵转子扭矩曲线型泵转子扭矩曲线 结论：1、减小生产压差就能减小扭矩，实际生产中应解放地层、解除堵塞；2、在杆柱的优化时，应考虑生产压差的影响。杆柱设计：生产压差的影响杆柱设计：生产压差的影响 杆柱优化设计杆柱优化设计 1、扭矩引起的剪应力在复合应力中占主要部分；2、生产过程中，扭矩引起的剪应力远远大于正应力；3、螺杆泵杆柱扭矩至上而下变化不大，如果杆柱直径变小，势必引起剪应力的增大，反而造成了应力集中；结论：建议不采用2级或3级杆柱。杆柱设计：应力集中影响杆柱设计：应力集中影响 复合应力公式：d d=(=(2 2+3+32 2)1/2

3、 1/2 （MPaMPa）式中:轴向力引起的正应力；扭矩引起的剪应力。剪应力公式：=16M/D3(1-(d4/D4)；正应力公式：=N/A=4N/(D2-d2)杆柱优化设计杆柱优化设计 杆柱优化设计杆柱优化设计 1、通过“实测扭矩”和“计算复合应力”判断杆的受力情况，并以此为优化杆柱提供依据；2、屈服极限扭矩与应力共同参考，保证其安全系数n2；3、简单杆柱的设计原则：小于300的泵：泵挂小于1200米，采用25D杆；350-500的泵：泵挂小于800米，压差小于3，采用25H杆；泵挂大于1000米，压差大于3，采用36空心杆；大于600的泵：泵挂小于800米，采用36空心杆。（GLB300-2

4、6型螺杆泵，100r/min生产，日理论产液43m3）类 别屈服极限应力(Mpa)屈服极限扭矩(N.m)25mmD级抽油杆875109725mmH级抽油杆1231140336mm空心抽油杆21502397简单设计优化简单设计优化 杆柱优化设计杆柱优化设计 按照杆柱设计原则，匹配抽油杆，有效的防止了抽油杆杆断。截止2012年8月，杆断仅3井次，据扭矩与使用时间判断为抽油杆、扶正器质量问题。3 3、结论与认识、结论与认识 结论与认识结论与认识 螺杆泵井杆柱强度分析和计算，为杆柱的优化设计提供了依据，根据安全系数结合生产实际中主要因素的影响，对螺杆泵井生产杆柱进行了简单的设计。但油井实际生产时，地下因素千变万化，下一步我们将继续总结工作，深入分析，细化螺杆泵井的杆柱设计，为螺杆泵井长期稳定生产提供保障。汇报结束汇报结束欢迎大家批评指正欢迎大家批评指正