防止油井杆管偏磨的扶正器的安装间距及安装位置的确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油工业采油工程领域，特别涉及一种防止油井杆管偏磨的扶正器的 安装间距及安装位置的确定方法。
【背景技术】
[0002] 在从斜井采油时，抽油杆插设于油管内。为防止抽油杆与油管发生偏磨，往往在抽 油杆上安装扶正器，扶正器套设在抽油杆上，能够使抽油杆与油管之间留存间隙，减少两者 之间的摩擦，从而延长油井检栗周期，降低生产成本。目前，扶正器在抽油杆上的安装间距 大多都是凭经验进行，这样会造成一定的应用局限。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种防止油井杆管偏磨的扶正 器的安装间距的确定方法，以达到延长油井检栗周期的目的。
[0004] -方面，本发明实施例提供了一种防止油井杆管偏磨扶正器安装间距的确定方 法，所述方法包括：
[0005] (1)确定两扶正器之间对应井段的曲率半径
[0006]
[0007] 其中：αι、α2，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角;，分别为扶 正器之间抽油杆段的两个端点处的方位角;R，扶正器之间对应井段的曲率半径，单位m; Lfz， 两扶正器间的间距，单位m;
[0008] (2)确宙西祛市器夕间对府#段的仝#夺化
[0009]
[0010] 其中：-，全角变化；(^、~，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角； ^、β2，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的方位角；
[0011] (3)确定两扶正器之间抽油杆横向载荷
[0014]
[0015] (3)、（4)、（5)式中也，两扶正器之间抽油杆主法线方向上的横向载荷，单位謂办， 两扶正器之间抽油杆副法线方向上的横向载荷，单位KN;F，两扶正器之间抽油杆横向载荷， 单位KN;w，单位长度抽油杆的重力，单位1^^ 11、？。，分别为抽油杆两端所受的轴向力，单位 ^"。^、(^，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角办^别为扶正器 之间抽油杆段的两个端点处的方位角；
[0016] (4)确定两扶正器间的间距
[0017]
[0018] (6)式中：E，抽油杆材料的弹性模量;I，截面惯性矩;Η，两扶正器之间抽油杆长度，
单位m;D，油管内径，单位m;d，抽油杆本体外径，单位m; - f，抽油杆变形比例系 ， 数，无量纲；
[0019] (5)将（1)~(6)式应用数值方法求解，得到Lfs。
[0020] 另一方面，本发明实施例提供了一种防止油井杆管偏磨的扶正器安装位置的确定 方法，所述方法包括：
[0021] (1)确定两扶正器之间对应井段的曲率半径
[0022]
[0023]其中，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角;，分别为扶 正器之间抽油杆段的两个端点处的方位角;R，扶正器之间对应井段的曲率半径，单位m; Lfz， 两扶正器间的间距，单位m;
[0024] (2)确定两扶正器之间对应井段全角变化
[0025]
[0026] 其中：,全角变化;cn、^，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角； 扮、&，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的方位角；
[0027] (3)确定两扶正器之间抽油杆横向载荷
[0031] (3)、（4)、（5)式中：？^两扶正器之间抽油杆主法线方向上的横向载荷，单位謂;？^ 两扶正器之间抽油杆副法线方向上的横向载荷，单位KN;F，两扶正器之间抽油杆横向载荷， 单位KN;w，单位长度抽油杆的重力，单位1^^ 11、？。，分别为抽油杆两端所受的轴向力，单位 ^"。^、(^，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角办^别为扶正器 之间抽油杆段的两个端点处的方位角；
[0032] (4)确定两扶正器间的间距
[0033]
rum v z sin nv uuy / tv A-
[0034] (6)式中：E，抽油杆材料的弹性模量;I，截面惯性矩;H，两扶正器之间抽油杆长度，
单位m; D，油管内径，单位m; d，抽油杆本体外径，单位m; 由杆变形比例系 数，无量纲；
[0035] (5)将⑴~(6)式应用数值方法求解，得到两扶正器间的间距Lfs;
[0036] (6)根据计算出来的两扶正器间的间距Lfs确定扶正器的安装位置。
[0037] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0038] 本发明实施例采用实际的井段的数据，运用数值运算方法确定出扶正器的安装间 距，充分考虑了油井的实际井况，确定出的扶正器的安装间距贴合实际井况，应用效果好。 该防止油井杆管偏磨扶正器安装间距的确定方法在300余口油井现场应用后，油井单井平 均检栗周期延长319天。
【具体实施方式】
[0039]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一 步地详细描述。
[0040]本发明实施例提供了一种防止油井杆管偏磨扶正器安装间距的确定方法，所述方 法包括：
[0041 ]步骤1、确定两扶正器之间对应井段的曲率半径
[0042]
[0043]其中：仏吧，分别为扶正器之间抽油杆段的两个端点处的井斜角;，分别为扶 正器之间抽油杆段的两个端点处的方位角;R，扶正器之间对应井段的曲率半径，单位m; Lfz， 两扶正器间的间距，单位m。
[0044] 步骤2、确定两扶正器之间对应井段的全角变化
[0045]
[0046] 其中：口，全角变化。
[0047]步骤3、确定两扶正器之间抽油杆横向载荷
[0051 ] (3)、（4)、（5)式中：？^两扶正器之间抽油杆主法线方向上的横向载荷，单位謂;？^ 两扶正器之间抽油杆副法线方向上的横向载荷，单位KN;F，两扶正器之间抽油杆横向载荷， 单位KN;w，单位长度抽油杆的重力，单位1^^ 11、？。，分别为抽油杆两端所受的轴向力，单位 KN，Fu?F〇〇
[0052] 步骤4、确定两扶正器间的间距
[0053]
[0054] (6)式中：E，抽油杆材料的材料弹性模量；I，截面惯性矩;Η，两扶正器之间抽油杆 长度，单位m; D，油管内径，单位m; d，抽油杆本体外径，单位m
f，抽油杆变形比 例系数，无量纲；