采油螺杆泵抽油杆扶正器安放间距对扭转屈曲的影响分析

曹 晗

（大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163002)

摘 要：通过构建带有扶正器的抽油杆扭转屈曲力学模型，采用有限元分析方法，对是否安装扶正器的抽油杆进行仿真分析。研究发现，扶正器数量和间距对抽油杆的临界扭矩有显著影响。增加扶正器数量可以提高抽油杆的临界扭矩，但当扶正器数量达到4个时，临界扭矩趋于稳定。此外，扶正器间距与临界担矩成线性反比关系，间距越大，临界扭矩越小。实验结果表明，合理配置扶正器数量和间距，可以提高抽油杆的扭转屈曲性能，为采油螺杆泵的设计和优化提供了理论依据。

关键词：米油螺杆泵;抽油杆:扶正器;安放间距;扭转屈曲

0 引言

随着我国石油开采的不断深人，油井条件日益复杂，采油螺杆泵的工作环境越来越恶劣。在这种背景下，抽油杆的扭转屈曲现象愈发严重，导致采油效率降低，甚至引发设备故障。抽油杆扶正器的作用在于约束抽油杆的扭转运动，降低扭转屈曲发生的概率。扶正器的安放数量和间距对扭转屈曲的影响在一定程度上限制了采油螺杆泵在实际应用中的性能发挥。本文旨在分析采油螺杆泵抽油杆扶正器安放间距对扭转屈曲的影响，为优化抽油杆扶正器布局提供理论依据。

1 力学模型

1.1 有限元模型

构建带有扶正器的采油螺杆泵抽油杆扭转屈曲力学模型，旋转管道和扶正器分为多个梁单元，并采用间隙法判定单元与外部圆柱的间隙。由于螺杆泵的深度不一致，对整个井筒进行数值模拟时，会增加计算负荷。因此将抽油杆及其邻近的若干扶正器作为分析的关键区域，以减轻边界效应的影响。假设扶正器的安装间隔L,保持不变,油管的总长度L为（n-1)倍的L。

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