防止油井桿管偏磨的扶正器的安裝間距及安裝位置的確定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油工業采油工程領域，特別涉及一種防止油井桿管偏磨的扶正器的 安裝間距及安裝位置的確定方法。
【背景技術】
[0002] 在從斜井采油時，抽油桿插設于油管內。為防止抽油桿與油管發生偏磨，往往在抽 油桿上安裝扶正器，扶正器套設在抽油桿上，能夠使抽油桿與油管之間留存間隙，減少兩者 之間的摩擦，從而延長油井檢栗周期，降低生產成本。目前，扶正器在抽油桿上的安裝間距 大多都是憑經驗進行，這樣會造成一定的應用局限。
【發明內容】
[0003] 為了解決現有技術中的問題，本發明實施例提供了一種防止油井桿管偏磨的扶正 器的安裝間距的確定方法，以達到延長油井檢栗周期的目的。
[0004] -方面，本發明實施例提供了一種防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方 法，所述方法包括：
[0005] (1)確定兩扶正器之間對應井段的曲率半徑
[0006]
[0007] 其中：αι、α2，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個端點處的方位角;R，扶正器之間對應井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m;
[0008] (2)確宙西祛市器夕間對府#段的仝#奪化
[0009]
[0010] 其中：-，全角變化；(^、~，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角； ^、β2，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的方位角；
[0011] (3)確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0014]
[0015] (3)、（4)、（5)式中也，兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂辦， 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 ^"。^、(^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角辦^別為扶正器 之間抽油桿段的兩個端點處的方位角；
[0016] (4)確定兩扶正器間的間距
[0017]
[0018] (6)式中：E，抽油桿材料的彈性模量;I，截面慣性矩;Η，兩扶正器之間抽油桿長度，
單位m;D，油管內徑，單位m;d，抽油桿本體外徑，單位m; - f，抽油桿變形比例系 ， 數，無量綱；
[0019] (5)將（1)~(6)式應用數值方法求解，得到Lfs。
[0020] 另一方面，本發明實施例提供了一種防止油井桿管偏磨的扶正器安裝位置的確定 方法，所述方法包括：
[0021] (1)確定兩扶正器之間對應井段的曲率半徑
[0022]
[0023]其中，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個端點處的方位角;R，扶正器之間對應井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m;
[0024] (2)確定兩扶正器之間對應井段全角變化
[0025]
[0026] 其中：,全角變化;cn、^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角； 扮、&，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的方位角；
[0027] (3)確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0031] (3)、（4)、（5)式中：？^兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂;？^ 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 ^"。^、(^，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角辦^別為扶正器 之間抽油桿段的兩個端點處的方位角；
[0032] (4)確定兩扶正器間的間距
[0033]
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[0034] (6)式中：E，抽油桿材料的彈性模量;I，截面慣性矩;H，兩扶正器之間抽油桿長度，
單位m; D，油管內徑，單位m; d，抽油桿本體外徑，單位m; 由桿變形比例系 數，無量綱；
[0035] (5)將⑴~(6)式應用數值方法求解，得到兩扶正器間的間距Lfs;
[0036] (6)根據計算出來的兩扶正器間的間距Lfs確定扶正器的安裝位置。
[0037] 本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0038] 本發明實施例采用實際的井段的數據，運用數值運算方法確定出扶正器的安裝間 距，充分考慮了油井的實際井況，確定出的扶正器的安裝間距貼合實際井況，應用效果好。 該防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方法在300余口油井現場應用后，油井單井平 均檢栗周期延長319天。
【具體實施方式】
[0039]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施方式作進一 步地詳細描述。
[0040]本發明實施例提供了一種防止油井桿管偏磨扶正器安裝間距的確定方法，所述方 法包括：
[0041 ]步驟1、確定兩扶正器之間對應井段的曲率半徑
[0042]
[0043]其中：仏吧，分別為扶正器之間抽油桿段的兩個端點處的井斜角;，分別為扶 正器之間抽油桿段的兩個端點處的方位角;R，扶正器之間對應井段的曲率半徑，單位m; Lfz， 兩扶正器間的間距，單位m。
[0044] 步驟2、確定兩扶正器之間對應井段的全角變化
[0045]
[0046] 其中：口，全角變化。
[0047]步驟3、確定兩扶正器之間抽油桿橫向載荷
[0051 ] (3)、（4)、（5)式中：？^兩扶正器之間抽油桿主法線方向上的橫向載荷，單位謂;？^ 兩扶正器之間抽油桿副法線方向上的橫向載荷，單位KN;F，兩扶正器之間抽油桿橫向載荷， 單位KN;w，單位長度抽油桿的重力，單位1^^ 11、？。，分別為抽油桿兩端所受的軸向力，單位 KN，Fu?F〇〇
[0052] 步驟4、確定兩扶正器間的間距
[0053]
[0054] (6)式中：E，抽油桿材料的材料彈性模量；I，截面慣性矩;Η，兩扶正器之間抽油桿 長度，單位m; D，油管內徑，單位m; d，抽油桿本體外徑，單位m
f，抽油桿變形比 例系數，無量綱；