抽油桿的接箍偏磨仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前大部分油田采用有桿抽油機(jī)，抽油機(jī)采用抽油桿向井下泵傳遞動(dòng)力，細(xì)長(zhǎng)抽油桿受多種外界載荷影響，在抽油過(guò)程中產(chǎn)生桿管接觸，并造成抽油桿接箍與油管的偏磨，導(dǎo)致脫管、斷裂、油管磨穿等嚴(yán)重后果，因此，研究抽油桿接箍與油管之間的偏磨機(jī)理，解決抽油桿接箍偏磨的技術(shù)有重要實(shí)用價(jià)值。
　　本文詳細(xì)論述了抽油桿在抽油過(guò)程中所受的載荷，指出動(dòng)載荷是產(chǎn)生偏磨的主要原因。根據(jù)振動(dòng)的相關(guān)理論建立了抽油桿縱向和橫向振動(dòng)頻率計(jì)算方法。對(duì)抽油桿井下屈曲及由此引起

2、的偏磨現(xiàn)象進(jìn)行了論述，指出屈曲可以引起抽油桿接箍脫扣。
　　本文分析了抽油桿接箍產(chǎn)生偏磨的原因，根據(jù)實(shí)際工況設(shè)計(jì)了抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機(jī)構(gòu)，利用CATIA和動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對(duì)抽油桿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和抽油桿進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，表明通過(guò)步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)抽油桿及接箍，可以使接箍均勻磨損，大幅度延長(zhǎng)接箍壽命，從而驗(yàn)證了抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
　　對(duì)抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機(jī)構(gòu)安裝前后的抽油桿進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)抽油桿上不同位置接箍所受摩擦力

3、的數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行了分析，表明抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機(jī)構(gòu)可以有效降低抽油桿接箍的偏磨和摩擦?xí)r間。利用ADAMS/Vibration模塊對(duì)抽油桿進(jìn)行了振動(dòng)仿真，得到了抽油桿在安裝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前后的模態(tài)及對(duì)應(yīng)振形，由抽油桿的模態(tài)圖可以看出，安裝抽油桿防偏磨機(jī)構(gòu)后可明顯增加抽油桿與接箍之間的預(yù)緊力，有效減輕抽振動(dòng)對(duì)抽油桿的傷害，降低抽油桿與抽油管之間的碰撞接觸，減小抽油桿接箍的機(jī)械磨損。
　　對(duì)抽油桿接箍材料進(jìn)行了激光表面淬火和離子注入N+處理，并進(jìn)