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建立了玻璃鋼-鋼混合抽油桿柱無阻尼振動模型;給出了計算頻率系數(shù)的計算公式;分析了二級玻璃鋼混合桿柱面積比(Y1)、長度比(Y2)對桿柱頻率系數(shù)的影響;給出了桿柱組成比例的合理范圍。從實(shí)際設(shè)計出發(fā),簡化了三級桿柱頻率系數(shù)計算公式,分析了三級混合桿柱面積比(Y3)、長度比(Y4、Y5)對頻率系數(shù)的影響。
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以系統(tǒng)優(yōu)化為前提,合理地初選了玻璃鋼-鋼混合桿柱比例、泵掛深度及抽汲參數(shù),提出了以底部桿柱不受壓失穩(wěn)為目標(biāo)的桿柱應(yīng)力設(shè)計方法。給出了玻璃鋼-鋼混合桿柱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計步驟,開發(fā)了適用于玻璃鋼-鋼混合桿柱的優(yōu)化設(shè)計軟件。用該軟件對YKXX井玻璃鋼-鋼混合桿柱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,結(jié)果表明,系統(tǒng)效率均低于30%,其主要原因是選用了庫存抽油機(jī);沖程損失均小于0,這說明該種桿柱設(shè)計方案實(shí)現(xiàn)了超沖程;第1級桿為加重桿可以平衡下沖程過程中桿柱底部的壓應(yīng)力。