本文關(guān)鍵詞：水平井求產(chǎn)斜井段螺桿泵排液桿柱安全評(píng)價(jià)　出處：《東北石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在水平井求產(chǎn)過程中,由于螺桿泵工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)特性,一些不利因素會(huì)影響求產(chǎn)過程順利進(jìn)行,并縮短螺桿泵排液桿柱的使用壽命,例如處于斜井段部分的排液桿柱,受轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏心運(yùn)動(dòng)的影響而產(chǎn)生的偏磨現(xiàn)象,還有受井眼軌跡的影響,在井斜狗腿處而產(chǎn)生附加彎扭矩,造成的局部應(yīng)力集中的現(xiàn)象。因此,對(duì)水平井求產(chǎn)過程中斜井段螺桿泵排液桿柱進(jìn)行安全評(píng)價(jià),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。首先,對(duì)水平井求產(chǎn)過程中螺桿泵排液桿柱進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。主要介紹了螺桿泵試油系統(tǒng)的組成及工作原理,歸納總結(jié)了水平井試油求產(chǎn)過程中各種復(fù)雜環(huán)境因素對(duì)螺桿泵排液桿柱產(chǎn)生的影響,并分析了螺桿泵排液桿柱的工作狀態(tài)和受力特點(diǎn)。分析螺桿泵的失效形式,并提出具體的預(yù)防措施。其次,對(duì)水平井求產(chǎn)螺桿泵排液桿柱進(jìn)行理論上的力學(xué)分析。通過進(jìn)行靜力學(xué)分析,提出了排液桿柱在工作時(shí)主要受三種力影響,即軸向力,扭轉(zhuǎn)力和交變應(yīng)力。其中斜井段排液桿柱所承受的交變應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生彎矩,容易引起桿柱疲勞破壞,因此交變應(yīng)力是進(jìn)行水平井求產(chǎn)斜井段螺桿泵排液桿柱安全評(píng)價(jià)所要考慮的重點(diǎn)因素。根據(jù)排液桿柱靜力學(xué)分析情況合理簡(jiǎn)化并建立了有限元模型,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散化處理并選擇位移函數(shù),計(jì)算各節(jié)點(diǎn)載荷并合成總體載荷,最后建立平衡方程,求得節(jié)點(diǎn)位移。最后,對(duì)水平井求產(chǎn)斜井段螺桿泵排液桿柱進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)。根據(jù)實(shí)際工況要求,利用ANSYS軟件對(duì)齊平2-平1井進(jìn)行了排液桿柱的有限元分析。在ANSYS軟件中建立排液桿柱有限元模型,添加位移約束,對(duì)實(shí)際工況下的螺桿泵排液桿柱進(jìn)行模擬計(jì)算,并進(jìn)行結(jié)果分析。結(jié)果表明排液桿柱的最大許用應(yīng)力,滿足強(qiáng)度要求。根據(jù)排液桿柱有限元分析結(jié)果,提出了導(dǎo)向器和扶正器的布置方案,并通過ANSYS有限元軟件分析了安裝前后排液桿柱的應(yīng)力情況和接觸情況,結(jié)果表明此方案可有效改善應(yīng)力突變的狀況,并且能夠減小扭矩和接觸頻率,驗(yàn)證了方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE933.3

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本文編號(hào)：1335713