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玻璃钢及钢材交混柱子从优预设

发表时间:2019-11-28 20:02

玻璃钢及钢材交混柱子从优预设

泵挂深度规划和抽汲参数初选泵挂深度规划笔者提出的优化规划办法树立在尽可能多地考虑体系一切点评方针的基础上,因优化规划的方针函数与泵挂深度之间存在非线性联系,所以在规划时无法一次性得到最佳的泵挂深度。用该优化规划办法确认泵挂深度的进程如下:(1)假定某一泵挂深度初值为Lp1,在供排和谐条件下,规划各种机、杆和泵的组合计划;(2)核算该泵挂深度下各计划的优化规划方针函数;(3)逐渐加深泵挂,重复进程(1)和(2);(4)将各种泵挂深度下的计划进行比照,最优机、杆和泵的组合计划对应的泵挂深度即为最佳泵挂深度。


  抽汲参数初选混合杆柱体系抽汲参数初选关于快速、高效地完结体系优化规划方针十分重要,抽汲参数挑选应遵从如下准则:(1)由泵挂深度及供排和谐联系核算产值,依据玻璃钢混合杆柱的特殊性以及我国抽油机、抽油杆和抽的制作水平,求得初选泵径为:Dp=Q11131×10-3Snη12(1)式中Q?油井产液量,m3/d;S?冲程,m;n?冲次,min-1;η?泵效(按油田平均值),%.

  (2)在挑选冲程S和冲次n时,为了充分发挥抽油机和抽油杆超冲程的才能,但又不期望动载过大,一般要求Sn=25~45015  玻璃钢混合杆柱杆系规划玻璃钢杆柱奥金格强度条件玻璃钢杆柱的奥金格办法与钢质杆柱的奥金格办法很类似。关于奥金格办法而言,在原料确认的情况下,其许用应力<σ>是常量。奥金格法归纳考虑断面最大载荷对抽油杆的拉伸效果和应变载荷对抽油杆的疲惫效果,把最大应力和交变应力的应力幅相乘再开方,作为折算应力σc,将其与抽油杆的许用应力比较来校核其强度。

  下冲程中和点的核算下冲程时,在下行阻力和重力的一起效果下,在抽油杆柱上必定存在既不受压也不受拉的点,这便是中和点。在规划玻璃钢混合杆柱时,需要对整个混合杆柱的中和点进行校核,以确保杆柱的中和点在钢质杆柱上。以抽油杆上某一微元段ΔL为研讨方针进行受力剖析,如所示。

  设Lm为杆柱下行中和点,疏忽惯性力Fgx和盘根盒摩擦力fPG的影响,则有:Lm=Ff+fr+Fcl+Ffc+fmc+F′1ρrArg(3)式中Lm?抽油杆柱中和点方位(从泵上开端算起),m;

  Gi?AA′截面以下抽油杆和柱塞自重(Gi≈LghAr),N;Fcl?杆柱和柱塞遭到的浮力,N;Ffc?抽油杆接箍处所受液体阻力,N;fmc?井液与抽油杆之间的摩擦力,N;f?泵柱塞与衬套间的半干摩擦力,N;fr?液体流过游动阀、阀罩和柱塞内腔时发作的摩擦力,N;F′1?上死点下行、游动阀翻开瞬间抽油杆柱所受的上顶力,N;fPG?光杆与盘根盒之间的摩擦力,N.

  底部抽油杆柱规划现在,大多数文献上供给的玻璃钢混合杆柱规划办法均以中和点在钢质杆柱上为应力校核的方针。笔者提出一种防止抽油杆受压失稳为方针的杆柱规划办法,使用该办法核算泵上第1级抽油杆柱(惯例钢杆或加剧杆)长度,其推导进程如下。

  假定泵上部第1级抽油杆柱的直径为Dr1,杆柱对应的散布载荷为qh1、临界载荷为Fc1。以防止底部杆柱受压失稳为方针,要求下冲程时杆柱底部的轴向力小于临界载荷(Fx  求解泵上部第1级抽油杆柱长度Ljz的办法为:从0开端不断添加Ljzi=Ljz+ΔL的长度,则直径Dr1的抽油杆柱对应的临界载荷Fc1不断减小,当Ljzn到达使Fx≈Fc1时,则对应第1级抽油杆柱(惯例钢杆或加剧杆)杆长为Ljzn=(ff+fr+Fcl+Ffc+fmc+F′1)ρrArg-FxkFxkEI-1(5)将式(5)与式(3)进行比较,能够发现Ljzn>Lm,阐明只要泵上第1级抽油杆柱接受压力,确保了中和点在钢质抽油杆柱上。

  混合杆柱杆系规划进程在给定的泵挂深度HP下,归纳杆系规划方针及约束条件,把杆柱规划进程归纳如下:(1)规划泵上第1级抽油杆柱(惯例钢杆或加剧杆),使用钢质杆柱强度条件规划出多组杆柱计划(D1i,L1i);(2)依据钢质杆柱强度条件,挑选第2级钢质抽油杆直径D21,并依据钢质杆柱的规划办法确认第2级钢质抽油杆柱的长度L21;(3)规划玻璃钢杆柱。使用玻璃钢杆柱的强度条件,其规划办法与钢质杆柱类似;(4)逐渐减小玻璃钢与钢质杆柱的份额(fst=018,017,…,013),确保泵上一级抽油杆柱的直径和长度不变,则会得到一系列的杆柱组合计划Xi,对每种计划进行强度和抗压校核,并核算固有频率N0;(5)对杆柱进行失稳剖析,确保不会发作杆柱失稳偏磨;(6)存储满足要求的计划,记载每种杆柱计划的参数,如杆柱组合办法和固有频率等。

  体系方针函数现在大多数抽油体系的优化都是靠规划者的经历来完结的,受主观因素影响大,很难得到最优成果。为此,笔者使用含糊数学的办法,树立归纳考虑供产和谐方针、抽油泵排量系数、体系功率等各项优化方针的权数和从属函数,终究完结真实的抽油体系优化规划。

  优化规划程序玻璃钢混合杆柱优化规划办法首要进程如下:(1)确认m组抽汲参数组合;(2)初定泵挂深度;(3)在不同动液面深度下,对每一种抽汲参数组合依照油井供排和谐联系进行玻璃钢混合杆柱规划、抽油机的优选;(4)改动泵挂深度,重复上述进程进行优选规划,直到泵下入油层中部深度或方针函数值显着减小停止;(5)用含糊数学办法对一切优选计划进行排序,能够获得在所选设备条件下的最佳规划计划。