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油管錨的工作原理介紹分析

2020-01-10 16:11:32

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油管錨是一種生產及措施井井下管柱錨定用井下裝置，可以改善管柱受力狀態，降低管柱疲勞損壞，控制管柱的伸縮，減少漏失，延長管柱的使用壽命。在有桿泵抽油生產過程中對管柱進行固定，可以減少沖程損失，提高泵效；在壓裂、酸化等工藝中對管柱進行固定，可以提高井下工具及管柱的承壓能力。它也可以作為一種機構，設計在其他井下工具（如封隔器）上，發揮其作用。

油管錨在設計上一般應考慮以下幾點：

1、防止失效造成作業。

2、安裝使用方便，坐卡盡量不使用輔助設備。

3、不應惡化管柱的受力狀況。

4、解卡釋放安全可靠。

目前國內外油管錨的結構原理大致相同，基本可分為兩大類：

油管錨

機械式油管錨

機械式油管錨是靠摩擦塊與套管壁之間的摩擦力來實現坐卡的。它又可分為：

1、機械式卡瓦油管錨

機械式卡瓦油管錨是最早使用的油管錨定工具，該類錨依靠管柱自身重量坐卡，其優點是可以把部分油管柱重量轉移到套管上，減少上部油管的拉力。但因其是依靠管柱的重量來坐卡的，將造成錨以上至中性點管柱產生螺旋彎曲和偏磨問題。另外，在常規抽油泵工作過程中，下沖程動液面以上油管內的液柱質量將在油管上產生一個作用力，該力將產生由胡克定律引起的長度變化和螺旋彎曲從而使泵下油管縮短。

2、機械式油管張力錨

機械式油管張力錨一般采用旋轉上提管柱的方式完成錨的坐卡，采用下放管柱方式釋放。其優點是張力錨至井口懸掛器管柱始終處于張力狀態，消除了油管彎曲。但若液面較深，動液面以上液柱重量大于管柱的預緊力時，管柱仍然會產生一個由虎克定律引起的管柱伸長。當遇特殊情況無法釋放時，一直處于張力狀態特別是緊急釋放的大力提拉，對上部油管的強度將是一個很大的考驗。另外，張力錨的使用存在現場操作工序復雜，管柱所承受的預拉力需要精準計算的問題。