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第一章 抽油井杆管偏磨影响因素分析1

1 井眼轨迹对杆管偏磨的影响1

1.1 井眼轨迹参数1

1.2 井斜角大小对偏磨的影响2

1.3 井斜角变化率对偏磨的影响3

1.4 全角变化率对偏磨的影响4

2 抽油杆柱失稳弯曲对杆管偏磨的影响5

3 井筒工作环境对杆管偏磨的影响7

3.1 腐蚀的影响7

3.1.1 腐蚀磨损的原理7

3.1.2 腐蚀磨损的主要因素8

3.1.3 腐蚀磨损的主要形式9

3.2 沉没度的影响11

3.3 聚合物驱采出液的影响12

4 其他因素对杆管偏磨的影响13

4.1 生产参数（冲程、冲次）的影响13

4.2 封隔器座封的影响14

4.3 抽油杆和油管接箍部位不规则形状的影响14

4.4 摩擦副及摩擦介质的影响14

参考文献15

第二章 抽油杆管防偏磨技术理论研究17

1 抽油杆管防偏磨技术理论简介17

1.1 抽油杆柱API设计标准17

1.2 国内抽油杆柱力学与防偏磨理论研究摘述18

1.2.1 赵洪激等人的研究18

1.2.2 付志远等人的研究20

1.2.3 张纲等人的研究22

1.2.4 孙爱军、李士瑞等人的研究23

1.2.5 丛蕊、董世民的研究25

1.2.6 朱杰、洪详珍等人的研究27

1.2.7 孔令泉、李振军的研究30

2 抽油杆柱中和点的计算方法研究32

2.1 国内抽油杆柱中和点计算方法简述33

2.2 中和点修正模型计算方法35

2.2.1 受力分析35

2.2.2 模型建立37

2.2.3 模型修正38

2.2.4 新旧模型对比39

3 三维井眼中抽油杆柱力学分析40

3.1 三维井眼的几何描述41

3.2 三维井眼中抽油杆柱的形态描述43

3.3 三维井眼中抽油杆柱受力分析46

3.3.1 三维井眼中抽油杆柱微元体受力分析46

3.3.2 三维弯曲井眼中抽油杆柱端面受力分析47

3.4 描述三维井眼中抽油杆柱动态基本方程48

3.4.1 抽油杆柱本构方程48

3.4.2 动量定理和动量矩定理48

3.4.3 抽油杆柱运动平衡方程49

3.4.4 三维井眼中抽油杆柱系统动力学微分方程49

3.4.5 微分方程的数值模型50

3.5 等效阻力修正系数51

3.5.1 等效阻力修正系数的概念51

3.5.2 等效阻力修正系数的确定方法51

3.5.3 等效阻力修正系数的拟合实例52

3.6 三维井眼轨迹对抽油杆受力变形的影响54

参考文献57

第三章 抽油杆力学参数检测仪58

1 抽油杆力学参数测量技术的发展58

2 储存式抽油杆力学参数检测仪的研制61

2.1 储存式抽油杆力学参数检测仪原理与构成61

2.2 储存式抽油杆力学参数检测仪设计61

2.2.1 主要技术指标的确定61

2.2.2 集成电路板的设计62

2.2.3 主要元器件的选择63

2.2.4 负荷传感器结构设计63

2.2.5 储存式抽油杆力学参数检测仪的检验71

2.3 储存式抽油杆力学参数检测仪的应用73

2.3.1 泵筒压力分析——以Z123井为例73

2.3.2 井下功图分析——以Y21-3井为例74

2.3.3 功图分析与应用75

参考文献77

第四章 防偏磨工艺措施78

1 常规防偏磨措施78

1.1 扶正类防偏磨工艺78

1.1.1 抽油杆滚轮式扶正器78

1.1.2 抽油杆固定式扶正器79

1.1.3 卡装式抽油杆扶正器79

1.1.4 弹力支撑式油井防偏磨扶正杆80

1.1.5 抽油杆旋转刮蜡扶正器80

1.1.6 热固塑尼龙扶正抽油杆81

1.2 抗磨类防偏磨工艺82

1.2.1 防偏磨副82

1.2.2 双向保护接箍82

1.3 加重类防偏磨工艺83

1.4 转动类防偏磨工艺83

1.4.1 旋转井口装置83

1.4.2 旋转抽油杆装置83

1.5 锚定类防偏磨工艺83

1.6 防腐垢类防偏磨工艺84

1.6.1 井口加缓蚀剂技术84

1.6.2 牺牲阳极防腐技术84

1.6.3 固体缓蚀器（剂）84

1.6.4 耐磨防腐内衬油管84

1.6.5 具有抗腐蚀能力的抽油杆85

1.7 其他防偏磨工艺85

2 复杂井眼抽油井防偏磨措施86

2.1 复杂井眼抽油井防偏磨措施的思路86

2.2 超高分子量聚乙烯防偏磨材料87

2.2.1 耐磨损性能87

2.2.2 自润滑性能88

2.2.3 吸水率88

2.2.4 物理、机械性能和热性能88

2.2.5 耐化学药品性能89

2.2.6 不黏附性89

2.2.7 耐低温性等89

2.3 抽油杆防磨脱接箍89

2.4 抽油杆万向防偏磨接箍90

2.5 抽油杆旋转耐磨短接91

2.6 内衬复合油管91

2.7 合金耐磨接头91

2.8 油管防磨垫圈92

2.9 管式加重杆92

2.10 传重式加重杆93

2.11 过泵加重抽油装置94

2.12 往复式摩擦磨损试验机94

3 复杂井眼抽油井防偏磨工艺设计规范及工具的施工要求95

3.1 设计前的准备工作95

3.2 防偏磨工艺设计规范95

3.2.1 油井井下力学检测工艺设计95

3.2.2 等效阻力修正系数的确定95

3.2.3 偏磨点及中和点的确定96

3.2.4 加重杆设计96

3.2.5 防磨内衬油管设计96

3.2.6 抽油杆防磨脱接箍、旋转耐磨短接和万向防偏磨接箍设计96

3.3 防偏磨工具的施工要求96

3.3.1 井下力学检测装置96

3.3.2 传重式加重杆97

3.3.3 抽油杆防磨脱接箍与万向防偏磨接箍97

参考文献97

第五章 复杂井眼防偏磨工艺现场应用98

1 井下储存式抽油杆力学参数检测仪的应用98

1.1 Z133井应用实例98

1.2 仪器测试数据分析100

1.3 部分井测试数据分析104

1.3.1 S20-10井104

1.3.2 S19-17井107

2 三维井眼抽油杆柱应力分析及预测软件应用110

2.1 C54井110

2.2 Z194井112

2.3 Z195井113

2.4 C2-14井114

2.5 Y25-6井117

3 复杂井眼抽油井防偏磨技术的应用效果119

3.1 频繁检泵井防偏磨技术应用120

3.2 腐蚀结垢井防偏磨技术应用125

3.3 大斜度井防偏磨技术应用126

3.4 小套管井防偏磨技术应用128

4 结束语128