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鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設(shè)計(jì)與室內(nèi)試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間：2019-09-04 15:30 文章來(lái)源：未知 文章作者：admin 點(diǎn)擊數(shù)：
鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設(shè)計(jì)基本上采用常規(guī)鋼抽油桿抽油裝置的設(shè)計(jì)方法，主要的差別是前者必須考慮鋼絲繩特殊的浮力效應(yīng)。因?yàn)殇摻z繩抽油桿的密度通常只有鋼抽油桿的一半，而
鋼絲繩抽油桿抽油裝置的設(shè)計(jì)基本上采用常規(guī)鋼抽油桿抽油裝置的設(shè)計(jì)方法，主要的差別是前者必須考慮鋼絲繩特殊的浮力效應(yīng)。因?yàn)殇摻z繩抽油桿的密度通常只有鋼抽油桿的一半，而且?guī)缀鯖](méi)有剛性，在下沖程時(shí)，其自重不足以克服流體的浮力，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須確保鋼絲繩在整個(gè)工作過(guò)程中始終處于拉伸狀態(tài)，以避免中和點(diǎn)落在鋼絲繩桿柱上而導(dǎo)致早期損壞。
另一點(diǎn)差別是鋼絲繩桿柱的伸長(zhǎng)約比鋼抽油桿柱的伸長(zhǎng)大15%，將引起泵的沖程損失，但是如果鋼絲繩潛在的優(yōu)點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)的話，將不會(huì)出現(xiàn)顯著的效率損失。由于鋼絲繩抽油桿具有一個(gè)確定的腐蝕一疲勞極限，應(yīng)采用下式計(jì)算其安全系數(shù)]：
根據(jù)制造商的推薦，在試驗(yàn)井取最小安全系數(shù)3。也可用古德曼圖（圖1-16）確定一已知疲勞極限的鋼絲繩抽油桿的安全系數(shù)，交變應(yīng)力（圖的縱坐標(biāo)）是最大和最小計(jì)算應(yīng)力之差的一半，對(duì)于新的鋼絲繩抽油桿，圖的上邊界線從448.2MPa（鋼絲繩的疲勞應(yīng)力值）到1654.8MPa（鋼絲繩的拉伸應(yīng)力值），則其安全系數(shù)可由比值A(chǔ)/B確定，一般設(shè)計(jì)的最小安全系數(shù)可取3.5~4.0。但隨著對(duì)各類(lèi)油井條件的進(jìn)一步了解和發(fā)展更好的作業(yè)技術(shù)，有可能減小安全系數(shù)。
在當(dāng)時(shí)（1962年），大致規(guī)定3/4in鋼絲繩抽油桿的最大下井深度只能用到914.4m，但計(jì)劃制造一種直徑更大的鋼絲繩，以增加下井深度到1524m。
為了進(jìn)一步改善鋼絲繩防護(hù)層抗腐蝕疲勞的能力，還在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了單個(gè)鋼絲的腐蝕疲勞試驗(yàn)[1]，將一根有尼龍防護(hù)層的鋼絲放在濃度為5%、溫度為82℃的鹽水中浸泡7d后，在此溶液中測(cè)試其疲勞性能，并與一根沒(méi)有防護(hù)層的鋼絲，在空氣中所測(cè)試的疲勞性能進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果如圖1-17所示，圖中曲線A為無(wú)防護(hù)層的鋼絲在空氣中的試驗(yàn)結(jié)果，曲線B為無(wú)防護(hù)層的鋼絲在熱鹽水中的試驗(yàn)結(jié)果，而曲線C是有防護(hù)層的鋼絲在熱鹽水中浸泡后，在熱鹽水中的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比曲線A和C可見(jiàn)，有防護(hù)層的鋼絲在熱鹽水中的腐蝕環(huán)境中，與在空氣中的裸鋼絲具有相同的疲勞極限。
