超高強(qiáng)度抽油桿使用深度技術(shù)界限研究
本文關(guān)鍵詞: 超高強(qiáng)度 評(píng)價(jià)指標(biāo) 技術(shù)界限 優(yōu)化設(shè)計(jì) 出處:《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:近年來(lái),2000m以上的深抽井不斷增加,超高強(qiáng)度抽油桿的應(yīng)用比例逐年上漲,為建立抽油桿類(lèi)型選擇的方法,開(kāi)展超高強(qiáng)度抽油桿使用深度技術(shù)界限研究。使用深度技術(shù)界限是指普通抽油桿與超高強(qiáng)度抽油桿的某一指標(biāo)開(kāi)始產(chǎn)生差異時(shí)的使用深度值,其計(jì)算過(guò)程中,進(jìn)行了以下研究:(1)分析超高強(qiáng)度抽油桿疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不再滿(mǎn)足以往P-S-N曲線(xiàn)擬合的假定條件,針對(duì)超高強(qiáng)度抽油桿提出了的P-S-N曲線(xiàn)擬合的新方法:用Box-Cox變量變換法預(yù)處理數(shù)據(jù),用三參數(shù)模型進(jìn)行擬合。另外首次使用新方法擬合超高強(qiáng)度抽油桿的P-S-N曲線(xiàn),并計(jì)算出相應(yīng)的許用應(yīng)力。(2)基于許用應(yīng)力值,提出抽油桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法,即給定設(shè)計(jì)產(chǎn)量和使用深度,尋找所有滿(mǎn)足要求的抽油參數(shù)組合,設(shè)計(jì)各抽油參數(shù)組合下的抽油桿柱組合方式,計(jì)算相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)χ。評(píng)價(jià)指標(biāo)最小值被稱(chēng)為優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)EI,據(jù)此得出優(yōu)化后的抽油參數(shù)和抽油桿柱組合。(3)提出評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念。推導(dǎo)噸液百米耗能的計(jì)算公式,將與產(chǎn)液性能和設(shè)備參數(shù)無(wú)關(guān)的部分定義為評(píng)價(jià)指標(biāo),用于評(píng)價(jià)抽油桿柱組合和抽油參數(shù)的優(yōu)度。(4)繪制給定設(shè)計(jì)產(chǎn)量下,不同使用深度與優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系曲線(xiàn),找出使用深度技術(shù)界限。擴(kuò)展計(jì)算出不同設(shè)計(jì)產(chǎn)量下的使用深度技術(shù)界限,繪制相應(yīng)圖版,也就是抽油桿類(lèi)型選擇圖,并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理,得出抽油桿選擇方法,將其應(yīng)用到抽油桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)例中。(5)以上研究?jī)?nèi)容涉及大量復(fù)雜計(jì)算,使用Visual Basic語(yǔ)言編制超高強(qiáng)度抽油桿優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,解決迭代和大量計(jì)算的問(wèn)題。
[Abstract]:In recent years, the number of deep pumping wells over 2000m has been increasing, and the application ratio of ultra-high strength sucker rod has increased year by year. To study the technical limit of using depth of ultra-high strength sucker rod. The technical limit of using depth refers to the value of using depth when a certain index of ordinary sucker rod and ultra high strength sucker rod begins to produce difference, and in the process of calculation, The fatigue test data of ultra-high strength sucker rod are analyzed. It is found that the data no longer meet the assumptions of P-S-N curve fitting in the past. A new method of P-S-N curve fitting for ultra-high strength sucker rod is put forward. The data is pretreated by Box-Cox variable transformation method and fitted by three-parameter model. In addition, the P-S-N curve of ultra-high strength sucker rod is fitted by new method for the first time. Based on the allowable stress, the optimal design method of sucker rod is put forward, that is to say, the combination of all the pumping parameters that meet the requirements is found, given the design output and operating depth. Design the combination mode of sucker rod string under the combination of various pumping parameters, Calculating the corresponding evaluation index 蠂. The minimum value of the evaluation index is called the optimization evaluation index EI. based on this, the concept of the evaluation index is put forward by the optimized pumping parameters and the sucker rod string combination. The formula for calculating the energy consumption of 100 meters per ton liquid is derived. The part independent of liquid production performance and equipment parameters is defined as an evaluation index, which is used to evaluate the combination of sucker rod string and the optimum degree of oil extraction parameters) to draw the relationship curve between different application depth and optimized evaluation index under given design yield. Find out the technical limit of using depth. Extend and calculate the technical limit of using depth under different design output, draw the corresponding chart, that is, select the type of sucker rod, and digitize it, and get the method of selecting sucker rod. The application of this method to the optimization design of sucker rod involves a large number of complex calculations. The optimization design program of ultra-high strength sucker rod is compiled with Visual Basic language to solve the problems of iteration and calculation.
【學(xué)位授予單位】:西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TE933.2
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