地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆等效节点载荷分析

摘要

螺杆泵在运转过程中,理想状态下杆柱在中心轴线位置做自旋转运动,但是受井下螺杆泵偏心距作用和杆柱所受的扭矩作用,高速旋转杆柱特产生离心力,促使杆柱偏离中心线位置,造成抽油杆与油管内壁的碰撞接触.因此,需要了解抽油杆在井下的受力和运动状态,使其脱断的事故得到合理的解释.首先运用抽油杆单元有限元模型来分析地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆在井筒中的受力和运动状态,发现时问题进行求解之前,需要得出整体等效节点载荷向量.考虑到井斜,利用抽油杆单元各方向上的位移插值函数,根据虚功原理将均布载荷转化成为节点的等效载荷,然后按节点顺序装配出整体等效节点载荷向量.