专利名称：接箍扶正器优化实验方法
技术领域：
本发明涉及采油气工程技术领域，尤其是一种接箍扶正器优化实验方法。
背景技术：
我国各大油田生产井的约80%使用抽油机采油技术，我国煤层气井的排采绝大多 数采用了抽油机排水降压开采的生产方式。在这种工作条件下，偏磨造成油井检泵作业的 工作量约占全年抽油机井检泵作业工作量总和的50%，因此研究扶正器减少偏磨对生产造 成的损失有积极的意义。国内外对接箍扶正器的研究已经有悠久的历史，然而对于接箍扶正器的优化方法 研究甚少，而一个接箍扶正器上所设置扶正块的数量、扶正块上导流槽的宽度、周向分布的 导流槽的数量、导流槽的深度、导流槽的旋流角等结构参数直接关系到扶正器的工作效果， 扶正块的材质则关系到扶正器的使用寿命。一个设计合理的扶正器既能够可靠扶正，又能 使增加的负荷尽可能小，而一个设计不合理的扶正器则虽然能够对抽油杆进行扶正，但也 给抽油杆额外增加较大的负荷，并且使用寿命很短，增加设备的维护成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种方法简单、操作容易的接 箍扶正器优化实验方法。为实现上述目的，本发明接箍扶正器优化实验方法具体为将接箍扶正器杆串装 入装有油液或水或油液替代液的模拟油管中，模拟抽油杆作业使接箍扶正器杆串在模拟油 管内沿其轴向往复运动，与此同时，利用拉压传感器对驱动该接箍扶正器杆串往复运动的 力进行采集；通过将所采集的分别具有不同结构参数的接箍扶正器杆串的驱动力进行比 较，筛选出最优的接箍扶正器结构参数，实现接箍扶正器的优化设计。进一步，所述接箍扶正器杆串包括一个或若干个扶正器，若干个扶正器之间通过 短杆相连。进一步，所述接箍扶正器杆串上端连接有抽油杆模拟拉杆，并通过该拉杆放入所 述模拟油管中，所述接箍扶正器杆串下端还连接有模拟下端负荷的配重块，所述拉压传感 器设置在所述拉杆上。进一步，所述接箍扶正器的结构优化参数包括接箍扶正器的长度，接箍扶正器的 安装方式，接箍扶正器上导流槽的数量，导流槽的宽度、深度，导流槽的旋流角。进一步，所述拉压传感器采集的信号经由放大器、A/D转换器后传输计算机，并由 计算机绘出相应的负荷曲线。进一步，对所述接箍扶正器的优化还包括对其所用材质的优化。本发明方法简单，可有效的模拟接箍扶正器的实际工况，实现对接箍扶正器性能 的快速评估，实现接箍扶正器的优化设计。
具体实施例方式本发明接箍扶正器试验优化方法，可借助接箍扶正器优化试验机来完成，试验机 中，可包括试验台，实验台的平台上安装有电机座，电机座上安装有直线电机，试验台的下 方安装有套管，在套管内设置有模拟油管，模拟油管内设置有接箍扶正器杆串，接箍扶正器 杆串包括一个或若干个扶正器，若干个扶正器之间通过短杆相连。接箍扶正器杆串上端连 接有抽油杆模拟拉杆，并通过该拉杆放入模拟油管中，接箍扶正器下端还连接有模拟下端 负荷的配重块，拉杆上还设置有拉压传感器，拉杆与直线电机相连，直线电机拉动拉杆往复 运动，以模拟扶正器的工况。为了模拟抽油过程中的井下工作环境，模拟油管中装有油液或水或油液替代液， 也可根据需求在间隙中填充油、气、水、砂混合物，根据试验需求，还可将水、液态混合物等 加热到设定的温度，以模拟井下的油气状态。直线电机拉动拉杆往复运动时，模拟抽油杆作业使接箍扶正器杆串在模拟油管内 沿油管轴向往复运动，与此同时，利用拉压传感器对驱动该接箍扶正器杆串往复运动的力 进行采集；通过将所采集的分别具有不同结构参数的接箍扶正器的驱动力进行比较，筛选 出最优的接箍扶正器结构参数，实现接箍扶正器的优化设计。接箍扶正器的结构优化参数包括接箍扶正器的长度，接箍扶正器的安装方式，接 箍扶正器上导流槽的数量，导流槽的宽度、深度，导流槽的旋流角，接箍扶正器所用的材质。传感器的输出信号经由信号放大器、A/D转换器后传输到计算机进行处理，以得出 各种参数下拉压力分布图，并由计算机绘出相应的负荷曲线，以优化得出在不同工况下，所 需要的性能优良的扶正器。在试验过程中，传感器实时检测拉杆所受的拉压力，并将其记录、储存，以形成在 使用不同类型的扶正器下的拉压力数据库，后续数据处理可采用正交试验方法，从而方便 后续的数据对比、优化，利于扶正器性能的优化提高。本发明接箍扶正器试验优化方法具有简单、实用等有点，可快速的对各种扶正器 进行评估，以优化得出不同油井所适用的扶正器种类，进而提高了油管等使用寿命、提高油 井采油作业的安全性。
权利要求
接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，该方法具体为将接箍扶正器杆串装入装有油液或水或油液替代液的模拟油管中，模拟抽油杆作业使接箍扶正器杆串在模拟油管内沿其轴向往复运动，与此同时，利用拉压传感器对驱动该接箍扶正器杆串往复运动的力进行采集；通过将所采集的分别具有不同结构参数的接箍扶正器杆串的驱动力进行比较，筛选出最优的接箍扶正器结构参数，实现接箍扶正器的优化设计。
2.如权利要求1所述的接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，所述接箍扶正器杆串 包括一个或若干个扶正器，若干个扶正器之间通过短杆相连。
3.如权利要求2所述的接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，所述接箍扶正器杆串 上端连接有抽油杆模拟拉杆，并通过该拉杆放入所述模拟油管中，所述接箍扶正器杆串下 端还连接有模拟下端负荷的配重块，所述拉压传感器设置在所述拉杆上。
4.如权利要求3所述的接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，所述接箍扶正器的结 构优化参数包括接箍扶正器的长度，接箍扶正器的安装方式，接箍扶正器上导流槽的数 量，导流槽的宽度、深度，导流槽的旋流角。
5.如权利要求1所述的接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，所述拉压传感器采集 的信号经由放大器、A/D转换器后传输计算机，并由计算机绘出相应的负荷曲线。
6.如权利要求3所述的接箍扶正器优化实验方法，其特征在于，对所述接箍扶正器的 优化还包括对其所用材质的优化。
全文摘要
本发明公开了一种接箍扶正器试验优化方法，具体为将接箍扶正器杆串装入装有油液或水或油液替代液的模拟油管中，模拟抽油杆作业使接箍扶正器杆串在模拟油管内沿其轴向往复运动，与此同时，利用拉压传感器对驱动该接箍扶正器杆串往复运动的力进行采集；通过将所采集的分别具有不同结构参数的接箍扶正器杆串的驱动力进行比较，筛选出最优的接箍扶正器结构参数，实现接箍扶正器的优化设计。本发明方法简单，可有效的模拟采油时，扶正器的工作状况，可快速的对各种扶正器进行评估。
文档编号E21B17/10GK101832110SQ20101016205
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者于俊波, 于永波, 刘曰武, 杨春宇, 高永莲 申请人:中国科学院力学研究所