抽油桿柱組合設(shè)計(jì)方法

1、中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t 590393抽油桿柱組合設(shè)計(jì)方法1994-06-01 實(shí)施1994th-06 發(fā)布中國(guó)石油天然氣總公司發(fā)布1主題內(nèi)容與適用范圍(1)2代號(hào)(i)3抽油懺柱近似等強(qiáng)度組合設(shè)計(jì)方法(3)4抽油懺柱等強(qiáng)度組合設(shè)計(jì)方法(5)附錄a 抽油桿柱組合設(shè)計(jì)表(補(bǔ)充件)(7)附錄b 抽油桿柱組合設(shè)計(jì)示考件)(23)中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t 590393抽油桿柱組合設(shè)計(jì)方法1主耀內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了抽油桿柱組合設(shè)計(jì)方法.本標(biāo)準(zhǔn)適用于油田常規(guī)油井條件下，游梁式抽油裝暫的抽油桿柱組合設(shè)計(jì)，其它型式抽油裝置的 抽油桿柱組合設(shè)計(jì)亦可參照使用。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于斜

2、井離疑油及稠油井抽油裝置的抽油桿柱組合設(shè)計(jì)。2代號(hào)2.1物理k代號(hào)見表2.2.2組合抽油桿柱代號(hào)采用桿柱最f部和敲上部的抽油桿規(guī)格代號(hào)（見表】）俎成.最下郃抽油桿規(guī) 格代號(hào)放在前面。例如：19mm, “mm, "mm抽油桿組成的汙柱，則組合抽濁桿柱代號(hào)表示為46.抽油桿規(guī)格代號(hào)45e739抽曲桿賓檜1318222529mm我2序9代 號(hào)名味*位1dr抽油聚公稱直徑2s沖wm3n沖次min*14l.抽曲泵來(lái)掛葆度m5 « ad級(jí)抽油桿組成的近似尊強(qiáng)度枯籾桿柱的極限下泵深廈m6t抽榆桿最低抗拉強(qiáng)度pa7幾粲簡(jiǎn)與柱3s聞半干廉薬力n8d泵角與柱務(wù)在半徑方向上的閭敗m9re 10流

3、st系數(shù)11p體蜜度4 kg/mj中國(guó)石油天拔氣總公司1994-01-06批準(zhǔn) r xf »續(xù)表2序號(hào)i代號(hào)1名稱|單位1上一號(hào)出閥宦孔直包m13抽汲液體動(dòng)力粘度mp2s：4p;液體通過徘出閥的水力巫力產(chǎn)生的對(duì)柱塞底部向上的推力n15哄5紺出閥數(shù)冃個(gè)16a >摘油泵柱塞嚴(yán)面積m»17a 4櫓出閥坐孔截面積18 丹作用左抽池桿柱底部的液體上浮力n19a r /最下部一級(jí)抽油桿橫嚴(yán)直積m -209貫力加速度m/s£21p下行程時(shí)抽油桿柱底部受的總下行阻力nces需配加愆桿總長(zhǎng)度1 m23加垂桿梯截面積-24-ip憫的密度25l.組合桿柱中第i級(jí)拍油護(hù)柱長(zhǎng)岌26第

4、i級(jí)抽濁桿柱所占百分比（4怖）%27a抽油桿柱按長(zhǎng)度加權(quán)平均載面積m -28>抽植桿柱自下而上依次編排戲級(jí)ft. 1. 2. m29a 9 ；第i級(jí)抽油桿柱橫裁面積m»30a 超它柱金51部分按長(zhǎng)度加權(quán)平均橫般而積m*31柚管柱自下而上依次按停徑翁排的級(jí)數(shù) 1. 2. z32lf第，級(jí)濁管柱長(zhǎng)度m33a i i第j級(jí)柚管柱金凰部分橫載頁(yè)積tn 234妙"抽曲桿柱在液體中的重力n35<?.第i級(jí)抽油桿單儀m度的韋力n/m36作用在抽詼泵柱疵上的液體ft荷n37h抽油泉沉沒度m38幾井口回圧pa39a抽曲機(jī)從上沖程開好對(duì)全部液柱:技荷加我給愚點(diǎn)時(shí)旳&點(diǎn)位移m

5、40e洞的彈性快債pa41叫抽曲機(jī)從上沖程開始列全部液體我荷加效給：b點(diǎn)時(shí)的曲柄轉(zhuǎn)角rad42v變形分布系數(shù)43p.s；n續(xù)表2序號(hào)代號(hào)名稱單位44超點(diǎn)最小飲荷n45a皮力波在抽油桿柱中的傳橋速度.c-4968m/s46cl _下沖程勿食禹d正系效與抽物機(jī)的幾何參敷和家的充灣程度有 關(guān).衽抽汲不含代液體時(shí).一般取c-0860.947i-sf古德曼使用系飲.它是個(gè)經(jīng)駐敷值.與油井腐悚條件.抽油桿的 維護(hù)接作因x有關(guān).一殼取sf-0.70.9,使用新抽柚桿和在無(wú) 烏蝕的曲井中工作時(shí) sf可取1.0m曲柄紬量大擔(dān)矩ng校枝點(diǎn)衣下碎桿柱扶長(zhǎng)岌如權(quán)平均徽胚積tn1牧植點(diǎn)以下的嚴(yán)上聲一級(jí)搶袖桿柱稱為第丿級(jí)

6、s.儀幺點(diǎn)以下抽柚桿柱長(zhǎng)度m52st:以下mltth柱衣液滋中的念力n63a/榆古機(jī)從上沖住開繪対全粧藏體u律加紋給&松點(diǎn)聘的牧根點(diǎn)的 位涉_ m54捕盤機(jī)從上沖世開鮒邪金s5潦休戰(zhàn)祈加微給校桟點(diǎn)跨的曲柄軻冊(cè).rad550/ttttaul下抽檎廿柱與油ittc定的變形分祐系效.56/牧檢點(diǎn)處抽曲桿所祇受的ii大負(fù)荷n57/i /牧舷處拎沖仟所承殳的量小収及 丫n68aft膠總點(diǎn)灶抽他桿檢假龐積m 13抽油桿柱近做篇込度齟合設(shè)計(jì)方法3.1抽油軒度d別的選挪3.1.1抽油桿強(qiáng)度級(jí)刖和對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度見表3.表 smpa抽油桿強(qiáng)度級(jí)別cdk抽油桿賤低抗竝事度4207847"96s68

7、87943.1.2在輕載荷或中載荷有輕微鹽水屑燭的油井中，選擇c級(jí)抽油桿3.1.3在中載荷有爲(wèi)恢介質(zhì)co” h.s的油井中，選拝k級(jí)拡油桿3.1.4在重載荷有輕微鹽水曆蝕的油井中，選擇d級(jí)抽油桿。3.2抽濁桿注下部加杠設(shè)計(jì)方逢與步3.2.1由已知d” 5,幾三參數(shù)并以厶作為l.在附錄a （補(bǔ)允件）表a1中査出合適的抽油桿柱組合形式及各級(jí)抽油桿柱所占比僥.3.2.2計(jì)算泵筒與柱疼聞半干凍擦力.p.=094（d"6）-14q =“, 亠嚴(yán)：o）3.2.3計(jì)算液體通過排出閥的水力阻力所產(chǎn)生的對(duì)柱疥底鄒的向上推力 3.2.3.1計(jì)算番諾數(shù).7?e=-52.83n$p<d?/（d&quo

8、t;j（2 ）3.2.3.2求流系數(shù)說*系數(shù)“可由09】中的-/（/?e）試酸曲線確定.亦可由式（3）或（4）計(jì)算求得.ss1試驗(yàn)曲線圖1 一單悄泳箱式8 2矗鎧球標(biāo)準(zhǔn)d3雙球“0.28（當(dāng)時(shí)）-0.37-ln/?e-l.s8 （當(dāng)/?e>sx104時(shí)）3.2.3.3計(jì)算液體通過捋出閥的水力阻力所產(chǎn)生對(duì)柱塞底部的向上推力.p產(chǎn)揺辭i 血如（$”）'仇（3）（4）（6）3.2.43.2.5兒（ir/4）d；計(jì)算作用于抽油桿柱底部液體上浮力片兒厶血p 計(jì)算下行程時(shí)抽油桿柱底部所受的總下行81力 幾幾+幾+幾（6）（7）（s）r（9）3.2.6計(jì)算需配加桿長(zhǎng)度.(»0>

9、厶右卩宀3.3加桿上抽諭桿扶個(gè)含檢燈方廉與步3.3.1計(jì)算各級(jí)抽油桿柱長(zhǎng)度.根據(jù)按第3.2.1條選定的抽油桿柱熨式及各紙的抽油桿柱所占比例.計(jì)算各級(jí)抽油仟柱長(zhǎng)度厶， 厶（厶一£>）" （11）3.3.2(12)求抽油桿柱按長(zhǎng)度加權(quán)平均薫面積： 切幅丹+乞）3.3.33.3.4卄算油管柱金jr部分按長(zhǎng)度的加權(quán)平均橫截面積.zj雖興計(jì)算抽油桿柱在液體中的重力(13>0*上三匹（厶5+pj'-1pf3.3.5計(jì)算作用在抽油系柱塞上的戕體裁荷.+ （15）3.3.6計(jì)算抽油機(jī)從上沖程開始到裁柱載茍加載完畢時(shí)（初變形期）懸點(diǎn)位移。（油管錨定）do"乍&q

10、uot;.（土+土）（油管未錨定）（173.3.7計(jì)算抽油機(jī)從上沖程開始到液柱栽荷加載完畢時(shí)（初變形期）曲柄轉(zhuǎn)角。a嚴(yán)cos"】一2s）（ 183.3.8計(jì)算變形分布系數(shù)。妙=/l/（/4,+>4）（油骨未錨定）（19 >歲=1 （油管錨定）（20>3.3.9計(jì)算懸點(diǎn)*大.繪小敎商"、*；+； + e：'j 兀 舊（ s + *）-（it）8ina j（21 >幾,n"；-c昭伽（s + ）-（一必1呦（223.5.10校核疲勞強(qiáng)度.士】w（?+0.5626="）sf （23）知果式（2s）不成立，m1k選再挾油桿柱俎令？

11、tt式成更換高強(qiáng)度抽油桿，按上述抽油桿柱級(jí)合設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算3.3.11計(jì)算曲柄紬最大扭矩mt0os + 0.2s6s（p一p）（24）3.3.12計(jì)其示例見附錄b（參考件）4抽油桿柱等*度組合設(shè)計(jì)方法4.1搐油桿強(qiáng)度級(jí)別的選擇根據(jù)3條規(guī)定進(jìn)行抽油桿事度級(jí)別的選擇4.2抽油桿柱下部如桿設(shè)計(jì)燈算4.2.1初定油管柱和抽油桿柱組合型式及sf位，輸入已知數(shù)據(jù)。4.2.2 ,根據(jù)9.22條32.6條規(guī)定方法計(jì)算出所需加更桿長(zhǎng)度4.3加桿上部掐油桿柱但合設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1用送代法從加重桿頂端抽油桿開始向上，毎増加一個(gè)抽油桿長(zhǎng)度厶 進(jìn)行一次4.3.2條4.3.10條計(jì)算。4.3.2計(jì)算校核點(diǎn)以下抽油桿柱按

12、長(zhǎng)度加權(quán)平均載面積。厶,"/（言之+士）（25>厶=乙+厶（26>4.3.3計(jì)算油暫柱金展部分按長(zhǎng)度的加權(quán)平均截面積。之（27）4.3.4計(jì)算校核點(diǎn)以下抽油桿柱在掖體中的曲力“；產(chǎn)-"、/"（厶廠"+幾）（29）4.3.5計(jì)算作用在抽油泵柱塞上的液體戮荷.（厶一h）gg+p：up（ 29 ）4.3.6計(jì)算抽油機(jī)從上沖程開始到液體載荷加我完畢時(shí)（初變形期）校核點(diǎn)位移.兒=瓷芒' （油管錨定）（30）人宀纟僚+務(wù)）（油管未錯(cuò)定）3）4.3.7計(jì)算抽油機(jī)從上沖程開始到加鼓完畢時(shí)曲柄轉(zhuǎn)角a a / cos*1 （1 2a /s） （ 32 ）

13、4.3.8計(jì)算變形分布系數(shù).（油盤未錨定）（33） 知=1（油管錨定） <34）4.3.9卄算校核點(diǎn)最大.冊(cè)小找荷p嚴(yán)0；,+“；. + 土 jll"n（ 5 + ）（1-廠）如“ » （ 35）pi,.w：,_c.ls*n（oi, +迅：°"）一（1 "威11"（ 36 ）4.3.10枝弦疲勞強(qiáng)度.今產(chǎn)- +0.5626 空;j sf （37）4.3.11當(dāng)式（“）不成立時(shí).塔加抽油桿克徑一個(gè)霽級(jí)継續(xù)1m4.3.2條4.3j0條計(jì)其4.3.12當(dāng)抽油仟貢徑增加到大于選定的抽油桿注組合型式中最大玄絵的抽油桿時(shí)，得出該種抽油桿 柱

14、組合型式的極限下泵深度值厶：“4.3.13比較s與厶；當(dāng)£，>厶；“時(shí)，邀新選擇抽油桿柱組合型式或更換高強(qiáng)度抽油桿$當(dāng)epvl；*時(shí)，重新選擇抽油桿柱組合割式或更換低冬度抽油桿，也可週糕sf值（減小sf 值），繼續(xù)蛋復(fù)4.1條4.3.11條的計(jì)算，直到為止，此時(shí)計(jì)算出的抽油桿柱組合型式即為 適應(yīng)油井實(shí)際工況條件的軫強(qiáng)度組合抽油桿柱。4.3.14計(jì)算曲柄軸最大扭矩。=$00s + 0. 236s（/,-p柿.）38占tb例8min7 vnviimiir 1<n<!5min-1la a il抽油桿直涇.mm抽teffm徑.mmm113161022|2520m131019

15、2226292443313336204434313623»3693119646931一27034228302234432730290318242830244420232730302344u322484462332331324212332277426102233346381721233129s110511619223315344654一128449一19242236421814263440 179457431464604019d46436一130466342204343234!8t4373)33215470301724一712924244427291954k46262826142124

16、27282154一24232627270446233121644822302954272122302404一302021293104h1720223d258414)7192129各種桿柱所一s桿柱代號(hào)>n m 8 wn vn 1m51二mi2- £- 1m mz22n-im7225292hs3332837e-e3882e37一ef一-3<4-3-三一二70_30-一289-一二6631e一-7 s2 3 x一68一33 -上302t一31s2一一e403030-一3 88m-33832629f三79一一2:342e7424一290336-三三46一一24一-i-39673

17、74一22222373883-二23222431-一5»n二一一-9 h一222237373»一一5一一22一上-30f3 24238-62u一二二m343g 一三二537211 h一45_三rr二33227139_三二一 一5693269f5446一一-s flt 2 2二55_46二二一765330二6436二-3482一一二6436-_一 一3 2« 3 4 >wf3253一29一36-35f-0327一一1334135一3333e二o7l130二0327f69-n -一68-3363i,三2430一28-一 一3929二422»29一-58

18、*3763142930一二63 13二712628291 11-793 8 oe-744 iv-3 &3-二4230323一e52上23一-28一3361-2532一303384匚42223293371-h91222382tnm占比例8min： in* 1llmin-l<ii<!5tnin-1曲抽稈直艮 mm抽抽仔買艷.mmm.13191»2225i19mj.3js1.92225 | 29us44852一12145149一it443041i6t428加39t-l"4一5842一1374e.i3»5"1s84二c5s51604673$-

19、t2c9436313316943029322034-71291604一722822s4452728182447.26272474222428282014一26222527一2644一4822so2004一50看2927842820223022343?102128293412172021302404161719202913544951一108553471694263539136530s33715545941一122562381714x67331s3568321904383032)505413018447112914157t28*sy、t 5su續(xù)表alibsw桿 柱 §各種桿柱所占比例

20、2m in" 10fi«6m in->5m in* y y&m in8miir yyiimiir1llmiir'vnwi6mitr ijl m抽油桿嵐徑.mmn抽愉桿亶艮mmm抽輸仟直艮.mtnl. m抽油桿賣徑.mm131610222529131618221«!2913ie22225291316102225296834434s19292*74一442828一207447262710054»2520068358328281729$420u17224425242628一us5一2922342613<.07®386347

21、14u1m443m292m449222»ires612129694093一26s32327322428312129251431202128“ l" f»6534102027694152esi12217s3341019212228266415182021262125181718202746192327nj一1703 3109一一14933566130341691 *562383466620834«541803一u62iss35149462383一4665w208304654im31039611u3153748一*2783st422413一6743一2073

22、574317635941s8572873 174142264$20384222232j35421933一263341一a78s10soe34一 26936436229364361933一一6535<2.768376s182854一2913一一32333525333331362173352936一6837630182854297362733342633924313623031323293589352365353063一63372613一一633721»36337794343i.2623513353一38273529033726372483382637436s62223503513

23、.-.r1524263531031«2125s8269318202438所占比例8min* <i im in'in'1>抽粉桿宜艮.mm £» *抽油桿玄輕.mm20m13!619221829m131619*26_14133862一12044258一i88s51491414一5448461753133»4816141836102360401594一8238207$2634401764303238"一一2113一6634174467331333s730331954402832一244313252933208416242

24、83236240364361964一653534266340253522044224343428431921253s23942220233529034162124352494716202334130441s911044555一1544一54461284一574316241638461374223642-1744一623814246337_18942933381574333136sm桿柱代號(hào)柱 桿 種 各d1n 1m $ <rv11 m 54 mm m-31ii-62203 la22 0 17 s 2 s><上39 t*s-3 s.! _三一3 s 3二46一64一二二-3二叵

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26、62一 一4735二1e3871-504150-一j 2 3 424667j67-一二三-二二-jj一10_一49-,r32-26-一 _一6914i-5321一二f40一一3272一20i40一40二j 一228一一3si imintsy、t5903ls1 厶 w a x抽油桿1鋰.mmn 1捕油桿疋徑.mm卜1161222629131619222629191467331664一69312114一4029311734432730一222416252831186420232t30一2164一66341734 - 87332394一4324331034 462332236423212432211

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