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              鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設計與室內試驗

              發布時間:2019-09-04 15:30 文章來源:未知 文章作者:admin 點擊數:

              鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設計基本上采用常規鋼抽油桿抽油裝置的設計方法,主要的差別是前者必須考慮鋼絲繩特殊的浮力效應。因為鋼絲繩抽油桿的密度通常只有鋼抽油桿的一半,而


                      鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設計基本上采用常規鋼抽油桿抽油裝置的設計方法,主要的差別是前者必須考慮鋼絲繩特殊的浮力效應。因為鋼絲繩抽油桿的密度通常只有鋼抽油桿的一半,而且幾乎沒有剛性,在下沖程時,其自重不足以克服流體的浮力,因此,在設計時必須確保鋼絲繩在整個工作過程中始終處于拉伸狀態,以避免中和點落在鋼絲繩桿柱上而導致早期損壞。
                      另一點差別是鋼絲繩桿柱的伸長約比鋼抽油桿柱的伸長大15%,將引起泵的沖程損失,但是如果鋼絲繩潛在的優點能實現的話,將不會出現顯著的效率損失。由于鋼絲繩抽油桿具有一個確定的腐蝕一疲勞極限,應采用下式計算其安全系數]:

              SF=240000/平均應力+3.7×交變應力(1-1)
              根據制造商的推薦,在試驗井取最小安全系數3。也可用古德曼圖(圖1-16)確定一已知疲勞極限的鋼絲繩抽油桿的安全系數,交變應力(圖的縱坐標)是最大和最小計算應力之差的一半,對于新的鋼絲繩抽油桿,圖的上邊界線從448.2MPa(鋼絲繩的疲勞應力值)到1654.8MPa(鋼絲繩的拉伸應力值),則其安全系數可由比值A/B確定,一般設計的最小安全系數可取3.5~4.0。但隨著對各類油井條件的進一步了解和發展更好的作業技術,有可能減小安全系數。
                      在當時(1962年),大致規定3/4in鋼絲繩抽油桿的最大下井深度只能用到914.4m,但計劃制造一種直徑更大的鋼絲繩,以增加下井深度到1524m。
                      為了進一步改善鋼絲繩防護層抗腐蝕疲勞的能力,還在實驗室內進行了單個鋼絲的腐蝕疲勞試驗[1],將一根有尼龍防護層的鋼絲放在濃度為5%、溫度為82℃的鹽水中浸泡7d后,在此溶液中測試其疲勞性能,并與一根沒有防護層的鋼絲,在空氣中所測試的疲勞性能進行對比,其結果如圖1-17所示,圖中曲線A為無防護層的鋼絲在空氣中的試驗結果,曲線B為無防護層的鋼絲在熱鹽水中的試驗結果,而曲線C是有防護層的鋼絲在熱鹽水中浸泡后,在熱鹽水中的試驗結果,對比曲線A和C可見,有防護層的鋼絲在熱鹽水中的腐蝕環境中,與在空氣中的裸鋼絲具有相同的疲勞極限。
              古德曼圖             疲勞性能的隊比


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