龚 雪，李 鹏，马 玉，毕德纯

（1. 辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001； 2. 河南油田分公司石油工程技术研究院， 河南 南阳 473132）

基于力学的抽油杆断裂分析

龚 雪1，李 鹏2，马 玉2，毕德纯1

（1. 辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001； 2. 河南油田分公司石油工程技术研究院， 河南 南阳 473132）

抽油杆是将抽油机的动力和运动传递给抽油泵进行抽汲的部件。由于抽油杆断脱现象频繁出现，不仅给生产带来很多不便，又增加了生产成本。断脱的原因却很复杂，其中，严重的抽油杆偏磨为主要原因，为了更好地分析断裂，对单级抽油杆的受力情况进行分析。

抽油杆；力学分析；偏磨断裂

1 简述抽油杆工作原理

上冲程中，抽油杆柱带动活塞向上运动，活塞上的游动阀受井液柱压力关闭。如果油管中充满油液，则在井口将排出液体，上冲程实际上是泵内吸入液体，井口排出液体的过程。下冲程中，抽油杆柱带动活塞向下运动，若泵内压力增大至液体压力和游动阀自重时，游动阀被顶开，液体进入活塞上面，下冲程实际上是泵向油管排出液体的过程。［1,2］

2 单级抽油杆柱轴向力学分析

假设忽略抽油杆接箍的影响，将抽油杆整体视作直径与杆部相同的细长杆。因此，①抽油杆自重qr,垂直向下；②油井液体对抽油杆柱的液体浮力qf，垂直轴线向上；③油柱重，垂直柱塞表面向下；④油管外液柱对柱塞下表面的浮力，垂直柱塞表面向上；⑤抽油杆柱与液柱运动产生的惯性力qg，与加速度方向相反；⑥抽油杆柱与液柱运动产生的振动力，方向是变化的；……