本文關(guān)鍵詞：聚驅(qū)抽油機井桿管偏磨壽命預測方法研究

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【摘要】：近幾年來,隨著國內(nèi)三次采油技術(shù)不斷完善,聚合物驅(qū)抽油機井的數(shù)量不斷增加。聚合物溶液為冪律流體,采出液造成的法向力加劇了抽油桿與油管的偏磨,抽油桿的斷脫和油管損壞事故與水驅(qū)井相比急劇增加。由于無法預測抽油機的檢泵周期,油田多采用事后檢泵的方法,嚴重影響了油田的經(jīng)濟效益。本文根據(jù)油田實際情況,運用多元回歸的統(tǒng)計方法得出關(guān)于檢泵周期的統(tǒng)計方程,然后分析聚驅(qū)井的實際受力情況,利用理論分析的方法預測聚驅(qū)抽油機井的檢泵周期,對油田實際生產(chǎn)有重要意義。本文主要研究內(nèi)容如下:統(tǒng)計油田實際的生產(chǎn)數(shù)據(jù),基于多元非線性回歸理論,利用MATLAB軟件,建立檢泵周期的回歸模型,可以對單井的檢泵周期進行預測;分別對回歸方程和回歸參數(shù)進行顯著性檢驗,利用三參數(shù)威布爾分布,優(yōu)化檢泵周期的預測方程�；陟o力平衡理論,考慮桿管接觸時的軸向摩擦,建立桿柱螺旋屈曲構(gòu)型函數(shù)和桿管接觸壓力的求解模型;研究法向力的影響因素,考慮聚驅(qū)井軸向力和法向力的共同作用時桿柱的彎曲模型和接觸壓力的計算模型;分析了不同桿管組合的情況下,最大等效接觸應力的變化�；谀芰磕p理論,考慮磨損深度變化,建立桿管磨損量的計算模型;基于靜強度理論建立桿管柱的壽命預測模型;利用ANSYS有限元分析軟件,分析受損桿管柱的最大等效應力隨最大磨損深度的變化規(guī)律,進而求解桿管受損部位的應力集中系數(shù)與最大磨損深度間的關(guān)系式;基于疲勞損傷理論,以桿管柱為研究對象,建立預測其使用壽命的數(shù)學模型。運用軟件Visual Basic6.0編程開發(fā)了《聚驅(qū)抽油機井桿管偏磨壽命預測軟件》,實現(xiàn)對各生產(chǎn)參數(shù)對檢泵周期的影響分析;實現(xiàn)聚驅(qū)井桿柱螺旋屈曲狀態(tài)和桿管接觸壓力的仿真計算;分析各影響因素對法向力大小的作用;實現(xiàn)聚驅(qū)井桿管偏磨壽命的預測,為油田的提前檢泵提供了理論參考。
【關(guān)鍵詞】：聚驅(qū)井 法向力 桿管偏磨 檢泵周期 仿真模型
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE933.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究目的及意義11-12
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析12-15
• 1.2.1 抽油機井失效及檢泵現(xiàn)狀分析12-13
• 1.2.2 聚驅(qū)及法向力研究現(xiàn)狀及方法13-14
• 1.2.3 桿管接觸壓力及磨損壽命現(xiàn)狀分析14-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 檢泵周期的多元回歸分析與統(tǒng)計分析17-27
• 2.1 檢泵周期的多元回歸模型17
• 2.2 回歸參數(shù)的最小二乘法求解17-19
• 2.3 檢泵周期的線性回歸顯著性檢驗19-21
• 2.3.1 回歸模型的擬合度驗證19-20
• 2.3.2 回歸方程顯著性檢驗20
• 2.3.3 參數(shù)顯著性檢驗20-21
• 2.4 檢泵周期的數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果21-23
• 2.5 檢泵周期的統(tǒng)計分析23-26
• 2.5.1 檢泵周期的分布選取23
• 2.5.2 三參數(shù)威布爾分布23-24
• 2.5.3 檢泵周期的概率密度函數(shù)24-25
• 2.5.4 檢泵周期的可靠度曲線25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 聚驅(qū)抽油機井桿管接觸壓力模型27-43
• 3.1 考慮軸向摩擦時直井接觸壓力仿真分析27-34
• 3.1.1 考慮軸向摩擦時桿柱屈曲及接觸壓力分析力學模型27-28
• 3.1.2 考慮軸向摩擦時桿柱屈曲及接觸壓力分析數(shù)學模型28-31
• 3.1.3 桿柱螺旋屈曲方程求解31-34
• 3.2 考慮聚驅(qū)井法向力影響下的桿管接觸壓力34-39
• 3.2.1 法向力的計算模型35-37
• 3.2.2 考慮法向力作用下桿管間接觸壓力37-39
• 3.3 桿管接觸應力的有限元分析39-42
• 3.3.1 接觸力學問題處理39
• 3.3.2 模型建立39-40
• 3.3.3 桿管組合對接觸應力的影響40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 聚驅(qū)抽油機井桿管偏磨壽命預測模型43-58
• 4.1 聚驅(qū)井桿管磨損量預測模型43-48
• 4.1.1 基于能量磨損理論建立桿管磨損量計算模型43-47
• 4.1.2 實例分析47-48
• 4.2 基于靜強度理論建立桿管壽命預測模型48-49
• 4.3 基于疲勞損傷理論建立桿管壽命預測模型49-57
• 4.3.1 桿管磨損截面應力計算模型50
• 4.3.2 桿管柱截面等效應力幅值計算模型50-56
• 4.3.3 桿管柱受損截面疲勞壽命計算模型56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 聚驅(qū)抽油機井桿管偏磨壽命預測軟件開發(fā)58-70
• 5.1 軟件開發(fā)語言簡介58
• 5.2 軟件功能介紹及運行示例58-60
• 5.2.1 軟件功能簡介58-59
• 5.2.2 軟件運行示例59-60
• 5.3 檢泵周期影響因素及分布圖分析60-64
• 5.3.1 直方圖分析60-61
• 5.3.2 檢泵周期影響因素分析61-62
• 5.3.3 檢泵周期的分布圖62-64
• 5.3.4 單井檢泵周期預測64
• 5.4 法向力影響因素分析64-66
• 5.5 桿管偏磨壽命的預測66-69
• 5.5.1 桿柱螺旋屈曲分析66-67
• 5.5.2 桿管偏磨壽命預測67-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀碩士學位期間的科研任務(wù)與主要成果76-77
• 致謝77

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