三維井眼中抽油桿柱受力分析和斷脫破壞研究的中期報告

三維井眼中抽油桿柱受力分析和斷脫破壞研究的中期報告中期報告一、研究背景國內(nèi)外石油勘探開發(fā)中心心度由于油氣儲量愈發(fā)向深度和較差工質(zhì)地質(zhì)中心壓縮，對泵桿式井內(nèi)鉆井工藝提出了更高的采油效率和經(jīng)濟性的需求。三維井眼中插入抽油桿柱的自動化和純化是實現(xiàn)泵桿式井眼技術清潔、自動化和安全規(guī)律提高的關鍵方法。抽油桿柱是泵桿式井眼中一條非常重要的設備，主要用于提取井眼內(nèi)的油氣，具有受力復雜、基礎作業(yè)量大、接觸區(qū)域多等實際問題。不同截面形狀、不同材料組成以及長度不同的抽油桿柱的受力狀況及其散裂性能存在較大的差異，為了實現(xiàn)抽油桿柱定量解析其受力和斷脫破壞問題，需要進行系統(tǒng)化的研究。二、研究目的本研究基于有限元方法和分析軟件，通過建立三維井眼中抽油桿柱的數(shù)學模型，分析柱體在運行過程中的受力特性，并探究其斷脫破壞的原因。具體目的如下：1.構建三維井眼中抽油桿柱的有限元模型，并進行數(shù)值分析，分析柱體的受力情況。2.分析不同截面形狀、材料組成以及長度差異的抽油桿柱的受力狀況，并研究其力學性能和承載能力。3.探究抽油桿柱斷脫破壞的原因，分析斷脫破壞的應力、形變和力臂等特征。三、研究方法本研究采用有限元模擬技術和材料力學原理，分別建立三維井眼中抽油桿柱的數(shù)學模型和力學模型，并利用ANSYS等分析軟件進行數(shù)值分析。具體流程如下：1.根據(jù)實際井眼建立三維井眼數(shù)學模型，并輸入抽油桿柱的幾何參數(shù)和材料屬性。2.按照實際井眼的運作狀態(tài)，對抽油桿柱施加實際載荷，進行數(shù)值模擬，分析抽油桿柱在運行過程中的受力情況。3.利用材料力學原理對抽油桿柱的強度和承載能力進行仿真，分析不同截面形狀、材料組成以及長度差異的抽油桿柱的力學特性。4.探究抽油桿柱斷脫破壞的原因，分析斷脫破壞的應力、形變和力臂等特征，并提出相應的預防措施。四、預期成果本研究的主要成果包括：1.建立三維井眼中抽油桿柱的有限元模型，并進行數(shù)值分析，分析柱體的受力情況，為井眼作業(yè)提供保障。2.分析不同截面形狀、材料組成以及長度差異的抽油桿柱的力學性能和承載能力，為抽油桿柱的設計和選型提供理論依據(jù)。3.探究抽油桿柱斷脫破壞的原因，分析斷脫破壞的應力、形變和力臂等特征，并提出相應的預防措施，為井眼運行的安全提供保障。五、進度安排1.建立三維井眼中抽油桿柱的有限元模型，完成數(shù)值仿真和受力分析，預計完成時間為6月底。2.分析不同截面形狀、材料組成以及長度差異的抽油桿柱的力學性能和承載能力，預計完成時間為8月底。3.探究抽油桿柱斷脫破壞的原因，分析斷脫破壞的應力、形變和力臂等特征，并提