定向井抽油杆三维力学模型及在偏磨中的应用

王一平 李明忠 张玉晓 姚志良

WANG Yi-Ping Li-Ming-Zhong Zhang-Yu-Xiao Yao-Zhi-Liang

杆管偏磨是油田开发过程中有杆泵生产面临的重要问题， 井眼弯曲和抽油杆柱失稳屈曲是导致杆管偏磨的重要原因。文章依据微元分析理论， 对运动状态下的抽油杆柱进行了受力分析， 建立了描述抽油杆柱在定向井中受力状态的三维力学模型， 模型采用波动方程的形式， 考虑了井眼轨迹、 杆柱组合、 抽油泵以及流体的影响，通过有限差分法进行求解。实例计算表明， 该模型可以较为准确地预测定向井中抽油杆的偏磨位置以及偏磨程度。