專利名稱：接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油氣工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)各大油田生產(chǎn)井的約80%使用抽油機(jī)采油技術(shù)，我國(guó)煤層氣井的排采絕大多 數(shù)采用了抽油機(jī)排水降壓開采的生產(chǎn)方式。在這種工作條件下，偏磨造成油井檢泵作業(yè)的 工作量約占全年抽油機(jī)井檢泵作業(yè)工作量總和的50%，因此研究扶正器減少偏磨對(duì)生產(chǎn)造 成的損失有積極的意義。國(guó)內(nèi)外對(duì)接箍扶正器的研究已經(jīng)有悠久的歷史，然而對(duì)于接箍扶正器的優(yōu)化方法 研究甚少，而一個(gè)接箍扶正器上所設(shè)置扶正塊的數(shù)量、扶正塊上導(dǎo)流槽的寬度、周向分布的 導(dǎo)流槽的數(shù)量、導(dǎo)流槽的深度、導(dǎo)流槽的旋流角等結(jié)構(gòu)參數(shù)直接關(guān)系到扶正器的工作效果， 扶正塊的材質(zhì)則關(guān)系到扶正器的使用壽命。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的扶正器既能夠可靠扶正，又能 使增加的負(fù)荷盡可能小，而一個(gè)設(shè)計(jì)不合理的扶正器則雖然能夠?qū)Τ橛蜅U進(jìn)行扶正，但也 給抽油桿額外增加較大的負(fù)荷，并且使用壽命很短，增加設(shè)備的維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡(jiǎn)單、操作容易的接 箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法具體為將接箍扶正器桿串裝 入裝有油液或水或油液替代液的模擬油管中，模擬抽油桿作業(yè)使接箍扶正器桿串在模擬油 管內(nèi)沿其軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，利用拉壓傳感器對(duì)驅(qū)動(dòng)該接箍扶正器桿串往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 力進(jìn)行采集；通過(guò)將所采集的分別具有不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的接箍扶正器桿串的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行比 較，篩選出最優(yōu)的接箍扶正器結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)接箍扶正器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)一步，所述接箍扶正器桿串包括一個(gè)或若干個(gè)扶正器，若干個(gè)扶正器之間通過(guò) 短桿相連。進(jìn)一步，所述接箍扶正器桿串上端連接有抽油桿模擬拉桿，并通過(guò)該拉桿放入所 述模擬油管中，所述接箍扶正器桿串下端還連接有模擬下端負(fù)荷的配重塊，所述拉壓傳感 器設(shè)置在所述拉桿上。進(jìn)一步，所述接箍扶正器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)包括接箍扶正器的長(zhǎng)度，接箍扶正器的 安裝方式，接箍扶正器上導(dǎo)流槽的數(shù)量，導(dǎo)流槽的寬度、深度，導(dǎo)流槽的旋流角。進(jìn)一步，所述拉壓傳感器采集的信號(hào)經(jīng)由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器后傳輸計(jì)算機(jī)，并由 計(jì)算機(jī)繪出相應(yīng)的負(fù)荷曲線。進(jìn)一步，對(duì)所述接箍扶正器的優(yōu)化還包括對(duì)其所用材質(zhì)的優(yōu)化。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，可有效的模擬接箍扶正器的實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)接箍扶正器性能 的快速評(píng)估，實(shí)現(xiàn)接箍扶正器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明接箍扶正器試驗(yàn)優(yōu)化方法，可借助接箍扶正器優(yōu)化試驗(yàn)機(jī)來(lái)完成，試驗(yàn)機(jī) 中，可包括試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的平臺(tái)上安裝有電機(jī)座，電機(jī)座上安裝有直線電機(jī)，試驗(yàn)臺(tái)的下 方安裝有套管，在套管內(nèi)設(shè)置有模擬油管，模擬油管內(nèi)設(shè)置有接箍扶正器桿串，接箍扶正器 桿串包括一個(gè)或若干個(gè)扶正器，若干個(gè)扶正器之間通過(guò)短桿相連。接箍扶正器桿串上端連 接有抽油桿模擬拉桿，并通過(guò)該拉桿放入模擬油管中，接箍扶正器下端還連接有模擬下端 負(fù)荷的配重塊，拉桿上還設(shè)置有拉壓傳感器，拉桿與直線電機(jī)相連，直線電機(jī)拉動(dòng)拉桿往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，以模擬扶正器的工況。為了模擬抽油過(guò)程中的井下工作環(huán)境，模擬油管中裝有油液或水或油液替代液， 也可根據(jù)需求在間隙中填充油、氣、水、砂混合物，根據(jù)試驗(yàn)需求，還可將水、液態(tài)混合物等 加熱到設(shè)定的溫度，以模擬井下的油氣狀態(tài)。直線電機(jī)拉動(dòng)拉桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，模擬抽油桿作業(yè)使接箍扶正器桿串在模擬油管內(nèi) 沿油管軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，利用拉壓傳感器對(duì)驅(qū)動(dòng)該接箍扶正器桿串往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力 進(jìn)行采集；通過(guò)將所采集的分別具有不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的接箍扶正器的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行比較，篩選 出最優(yōu)的接箍扶正器結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)接箍扶正器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。接箍扶正器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)包括接箍扶正器的長(zhǎng)度，接箍扶正器的安裝方式，接 箍扶正器上導(dǎo)流槽的數(shù)量，導(dǎo)流槽的寬度、深度，導(dǎo)流槽的旋流角，接箍扶正器所用的材質(zhì)。傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)由信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行處理，以得出 各種參數(shù)下拉壓力分布圖，并由計(jì)算機(jī)繪出相應(yīng)的負(fù)荷曲線，以優(yōu)化得出在不同工況下，所 需要的性能優(yōu)良的扶正器。在試驗(yàn)過(guò)程中，傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)拉桿所受的拉壓力，并將其記錄、儲(chǔ)存，以形成在 使用不同類型的扶正器下的拉壓力數(shù)據(jù)庫(kù)，后續(xù)數(shù)據(jù)處理可采用正交試驗(yàn)方法，從而方便 后續(xù)的數(shù)據(jù)對(duì)比、優(yōu)化，利于扶正器性能的優(yōu)化提高。本發(fā)明接箍扶正器試驗(yàn)優(yōu)化方法具有簡(jiǎn)單、實(shí)用等有點(diǎn)，可快速的對(duì)各種扶正器 進(jìn)行評(píng)估，以優(yōu)化得出不同油井所適用的扶正器種類，進(jìn)而提高了油管等使用壽命、提高油 井采油作業(yè)的安全性。
權(quán)利要求
接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，該方法具體為將接箍扶正器桿串裝入裝有油液或水或油液替代液的模擬油管中，模擬抽油桿作業(yè)使接箍扶正器桿串在模擬油管內(nèi)沿其軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，利用拉壓傳感器對(duì)驅(qū)動(dòng)該接箍扶正器桿串往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力進(jìn)行采集；通過(guò)將所采集的分別具有不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的接箍扶正器桿串的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行比較，篩選出最優(yōu)的接箍扶正器結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)接箍扶正器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述接箍扶正器桿串 包括一個(gè)或若干個(gè)扶正器，若干個(gè)扶正器之間通過(guò)短桿相連。
3.如權(quán)利要求2所述的接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述接箍扶正器桿串 上端連接有抽油桿模擬拉桿，并通過(guò)該拉桿放入所述模擬油管中，所述接箍扶正器桿串下 端還連接有模擬下端負(fù)荷的配重塊，所述拉壓傳感器設(shè)置在所述拉桿上。
4.如權(quán)利要求3所述的接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述接箍扶正器的結(jié) 構(gòu)優(yōu)化參數(shù)包括接箍扶正器的長(zhǎng)度，接箍扶正器的安裝方式，接箍扶正器上導(dǎo)流槽的數(shù) 量，導(dǎo)流槽的寬度、深度，導(dǎo)流槽的旋流角。
5.如權(quán)利要求1所述的接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述拉壓傳感器采集 的信號(hào)經(jīng)由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器后傳輸計(jì)算機(jī)，并由計(jì)算機(jī)繪出相應(yīng)的負(fù)荷曲線。
6.如權(quán)利要求3所述的接箍扶正器優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，對(duì)所述接箍扶正器的 優(yōu)化還包括對(duì)其所用材質(zhì)的優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接箍扶正器試驗(yàn)優(yōu)化方法，具體為將接箍扶正器桿串裝入裝有油液或水或油液替代液的模擬油管中，模擬抽油桿作業(yè)使接箍扶正器桿串在模擬油管內(nèi)沿其軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，利用拉壓傳感器對(duì)驅(qū)動(dòng)該接箍扶正器桿串往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力進(jìn)行采集；通過(guò)將所采集的分別具有不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的接箍扶正器桿串的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行比較，篩選出最優(yōu)的接箍扶正器結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)接箍扶正器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，可有效的模擬采油時(shí)，扶正器的工作狀況，可快速的對(duì)各種扶正器進(jìn)行評(píng)估。
文檔編號(hào)E21B17/10GK101832110SQ20101016205
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者于俊波, 于永波, 劉曰武, 楊春宇, 高永蓮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所