抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法
抽油杆失效分析
抽油杆失效实验分析摘要：抽油杆是抽油机设备的重要部件，它将抽油机的动力传递给井下抽油泵，因此了解和学习抽油杆知识是必不可少的。
通过查阅资料、做实验以及分析结果，加强我们对抽油机和抽油杆的认识，并催使我们把所学的专业知识运用到实际中，并通过分析找到失效原因，以便提出相应的防止措施。
关键词：抽油杆、失效分析、组织。
Abstract: sucker rod pumping equipment is an important component of machine oil pumping machine, power it will be passed to the down hole pump, so understanding and learning the knowledge is essential for sucker rod. Do the experiment and the analysis results through access to information, understanding, strengthen our pumping and pumping rod, and it moves us to learn professional knowledge into practice, and through the analysis to find the cause of failure, so as to put forward corresponding prevention measures.Keywords: sucker rod, failure analysis, organization.一、前言1、抽油机基本介绍抽油机是石油工业中的一项重要组成部分，在抽油机驱动下，带动其他设备运转，实现油井的机械式开采。
主要分为游梁式和无梁式两大类。
游梁式抽油机主要由油梁—连杆—曲柄机构、减速装置、动力设备和辅助设备四部分组成。
SLL油田油井偏磨原因分析及措施意见
SLL油田油井杆管磨损原因分析及措施意见SLL oilfield oil well sucker rod and tubing wearreason analysis and measures opinionsSLL油田频繁出现油管漏、抽油杆磨损断脱的现象，造成油井生产连续性差、产量稳定性差、维修维护成本高。
对SLL油田油井出现的杆管偏磨原因结合现场观察分析，原因总结如下：杆管偏磨造成油井杆管偏磨的原因主要有以下几种情况：1、井斜是造成抽油井管杆偏磨的主要原因Borehole tilt ,The main reason for the tubing and sucker rod eccentric wear.SLL油田早期钻井9口，到了84年，开始陆续增加钻井，05年8月完成最后一口SLL-31井的钻井，这些井由于钻井时间较早，受到当时钻井技术的限制，在钻井过程中，随着钻井深度的增加，钻头与井口的同心度变差，井筒会出现自然井斜。
在井斜的作用下,由于井筒不垂直,油管上部接在油管挂上,而且抽油杆两端由于分别由井口盘根盒与泵活塞限制，在重力的作用下，油管必然出现弯曲，使油井在运行过程中杆管出现偏磨。
由于缺少井眼轨迹，我们不知道井眼曲率较大的位置，也就是最容易发生杆管磨损的确切位置，但我们可以通过修井记录中每一次现场记录杆管磨损的位置推断出可能的井眼曲率大的位置。
我曾经制定的作业台账的一个作用就是要求对作业过程中起出油管和抽油杆磨损情况进行详细记录，以此来推断，并制定相应治理措施，如加装扶正器、使用扶正器短接、采用节箍保护器甚至对磨损极为严重的井段采用耐磨损耐腐蚀节箍、抽油杆或内涂层油管，来保护杆管，延长油井免修期，确保油井产量，降低生产运行成本。
Installation of centralizers, Centralizer shorted, Coupling protector.2、杆管组合不当是造成抽油机井杆管偏磨的另一个重要原因Sucker rod and tubing combination of improper,Another important reason to cause partial wear.抽油杆与油管尺寸配合过小,会增加相互摩擦的几率,造成管杆的偏磨。
稠油定向井加重杆及扶正器优化设计
稠油定向井加重杆及扶正器优化设计摘要定向井由于受到井身轨迹的影响，在实施有杆泵抽油时，会发生严重的偏磨现象。
合理的加重杆及扶正器设计，成为定向井防偏磨重要的手段。
基于对定向井抽油杆微元段受力分析、泵端受力分析，编制了定向井加重杆-扶正器间距设计程序。
对现场定向井进行了加重杆扶正器设计演算，能够确定最优加重杆长度，实现扶正器间距设计。
输出抽油杆轴向力及侧向力的分布结果，确定定向井偏磨多发的部位，表明该方法合理可靠，有现场应用价值。
关键词定向井；偏磨；加重杆；扶正器1 定向井抽油杆柱受力分析定向井抽油杆自下而上可以分成多个微元段，由于受到扶正器不同程度负载的影响，在传递动力过程中抽油杆和油管会发生偏磨。
从原点上冲过程中，柱塞和泵筒间的摩擦阻力、活塞上液体的重力以及沉没压力共同组成泵端处的轴向力。
在下冲过程中，柱塞和泵筒间的摩擦力、液体流动产生的阻力共同组成泵端处的合力。
除了泵端受力外还有杆柱受力，杆柱受力包括油杆对抽油管的支持力，杆柱和油管内壁的摩擦力，杆柱和液体之间的摩擦力以及微元段杆柱的惯性力与微元段浮重。
在计算抽向力和侧向力时先要计算确定泵端受力，然后从泵端出发计算各个微元段的受力，最后确定抽向力和侧向力的分布[1]。
2 加重杆设计原理在定向井中加加重杆是为了保证油杆下冲过程时能使油管和油杆之间尽量减少磨损，避免油管弯曲变形发生偏磨。
因此关于加重杆设计的原理应该符合以下条件：首先所加的加重杆必须是可以抵住加重杆自身产生的惯性力和所受的浮力的，其次，因為柱塞之间会产生半摩擦力，液体流动阀门时会产生阻力，上下柱塞之间会因为面积差而出现上顶力，液体之间的摩擦力等等。
对于加重杆设计而言，必须要充分考虑到这些可能会产生的力，然后在设计时满足抵住上述力的要求。
此外，如果是斜井的话，杆柱下端加的加重杆和油管之间可能会产生摩擦力，因此加重杆还需要克服摩擦力带来的影响[2]。
3 扶正器间距设计原理3.1 下冲过程时扶正器的间距设计关于扶正器的间距设计需要考虑到传递动力过程时下冲和上冲中所产生的抽向力，由于下冲过程时抽油泵的游动凡尔对液体的阻力、柱塞的摩擦阻力以及抽油杆在运动中和井液产生的摩擦力造成影响，所以会给抽油杆的下行造成压力，因而导致抽油杆下部发生弯曲变形，而油管则处于拉直中，因而油管和油杆会发生磨损。
抽油杆失效及防控措施分析
抽油杆失效及防控措施分析摘要：抽油杆柱是将地面往复运动传递到井下抽油泵的中间环节，也是有杆抽油系统中最薄弱的环节之一。
其工作的可靠性直接决定着油井是否能正常生产，其工作性能的好坏直接影响着抽油效率。
为此，文章主要分析了油田抽油杆常见失效故障及其防控措施。
关键词：抽油杆；失效；防控；效率抽油杆作为抽油机中一种重要的抽油设备，其实际结构简单，使用可靠，操作和维护等也相对比较方便，但由于抽油杆长期处于比较复杂的环境中，以及油田不断地增长与开发，油田综合含水率不断地增加等问题的存在，故而便导致抽油杆在工作中容易出现一些故障影响抽油机的正常运作，其主要故障包括抽油杆疲劳破坏和抽油杆机械磨损。
而应当如何有效治理这些故障，保证油田抽油杆的正常运转，则是文章重点研究的内容。
1、油田抽油杆常见失效故障分析1.1抽油杆疲劳破坏油田抽油杆常见故障，主要是以疲劳破坏为主，主要造成抽油杆断脱，抽油杆断。
这一原因的形成，主要是因为油田的抽油杆长期未更换，并长期利用同一个抽油杆，带动柱塞作上下往复运动，故而便导致油田抽油杆因长期未更换，而承受不对称交变循环载荷的作用。
油田抽油杆在工作过程中，上部光杆承受的载荷包括有抽油杆柱的载荷、抽油杆柱、油管柱和液柱等惯性载荷，在承受这些载荷时，抽油杆都承受的摩擦阻力会随之增加，然后由液击引起的冲击载荷，也会使抽油杆承受其方面的力。
同时，抽油杆柱载荷越往下越小，又因受下部抽油杆柱所承受的上顶力作用，迫使抽油杆变得弯曲甚至变形，在一定程度上加大抽油杆与油管之间的摩擦力，使得抽油杆在油管中的工作条件变得更加不适。
由此可见，抽油杆在工作过程中所承受的不对称循环载荷，导致其形成疲劳过度从而造成破坏的现象。
1.2抽油杆机械磨损抽油杆机械磨损又称抽油杆偏磨，在抽油杆运作过程中导致杆出现偏磨的原因有很多，而造成这些原因的发生主要是因为抽油杆在抽油机带动下做上下冲程运动，在此过程中，抽油杆与油管产生刚性摩擦，故而造成抽油杆出现磨损、管杆失效等问题。
浅层稠油火驱举升加重杆优化设计
新疆石油科技2018年第3期（第28卷）新疆石油科技2018年第3期（第28卷）①作者简介：工程师，2011-07毕业于西南石油大学油气田开发工程专业1前言新疆油田火驱稠油油藏由于井浅、原油黏度高，生产阶段抽油杆容易弯曲变形，影响正常工作[1]。
火驱生产时，具有间歇产液、产出气量大的特点，造成火驱产量下降，控制难度较大。
对抽油泵下抽油杆柱进行力学分析时，仅简单考虑液柱产生载荷、柱塞与泵筒摩擦力等，杆柱与液体间摩擦力分析[2、3]。
目前，用于稠油举升的液力反馈泵下行程力学分析仅局限于常规方法[4~7]，同时考虑油套环空压差形成的液力反馈力和泵沉没压力形成的阻力，目前未见相关报道。
因此，研究上述2种因素对抽油杆柱下行的影响，对稠油井加重杆优化设计具有实际意义。
根据调研情况，现有的加重杆计算方法存在一定的缺陷[8、9]。
如何根据液力反馈泵下行时悬点受力情况，对加重杆长度进行优化设计成为研究的难点。
2反馈泵下行力学分析由于液力反馈泵结构[10]与普通抽油泵的结构和原理存在较大差异，其技术特点也具有一定特殊性。
下行程时，柱塞形成液力反馈力，帮助抽油杆下行，提高泵效。
根据工程力学理论，下冲程抽油杆柱存在受阻压力和向下反馈动力，杆柱受力分析如图1所示。
图1抽油杆柱受力分析示意图2.1抽油杆柱下行程所受阻力液力反馈泵与抽油杆同时上下往复运动，综合考虑杆柱、液柱自身以及液柱与杆柱间的各种影响因素，抽油杆所受阻力包括自身受到的惯性力和液柱受到的惯性力，同时下行时存在油管与抽油杆之间的摩擦力、液柱与抽油杆之间摩擦力和油液通过进油阀的阻力。
这与常规抽油杆所受力情况相似，这里仅列出所需公式（1）~（5）即可。
李家燕①王如燕陈龙宋晓新疆油田公司工程技术研究院，834000新疆克拉玛依摘要在浅层稠油生产时原油黏度大，直接影响油井正常生产，也缩短了光杆寿命。
火驱生产具有油气比高等特点，目前采用液力反馈泵进行生产。
为解决火驱抽油杆偏磨、杆管打架等问题，在抽油杆下部增加加重杆。
抽油杆偏磨的原因分析及治理对策
抽油杆偏磨的原因分析及治理对策[摘要]现河采油厂经多年开发，与其他油田一样，随着开发时间的延长，油井抽油杆偏磨问题越来越严重。
本文从含水、腐蚀、井身等方面分析偏磨原因，并提出针对性治理措施。
[关键词]偏磨；偏磨防治中图分类号：te933.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）11-0001-01一、偏磨原因分析现河采油厂稀油地区油井抽油杆偏磨的主要原因如下。
1、综合含水的影响随着开发时间的延长，产出液综合含水率不断上升，偏磨井逐年增加。
2009年到2011年偏磨井数增加了170口，具体一口油井来说，当产出液含水大于74%时产出液换相，由油包水转换为水包油型。
此时产出水直接接触杆管表面，油管内壁和抽油杆的摩擦由于失去了原油的润滑作用，导致磨损速度加快。
2、腐蚀因素的影响随着含水的升高，产出水直接与管杆表面接触，因产出水中含有h+、s2-、co32-，等腐蚀性离子和细菌产物。
因此腐蚀性磨损必然会发生。
腐蚀条件下的磨损比单纯的机械磨损更为严重。
现河庄油田产出液具有矿化度较高、腐蚀速率高的特点，其中矿化度为30196mg/l，，cl-含量17831mg/l，so42-含量27.8mg/l，hco3-含量740.8mg/l，ph值呈弱酸性，腐蚀速率在0.51mm/a。
杆管腐蚀明显的单元主要有河10、河68、河146等断块。
现河采油厂偏磨油井采出液矿化度含量在30000mg/l的以上186口，占总偏磨井数的48%；矿化度含量超过40000mg/l的81口，占21%。
3、井身结构及杆管失稳因素（1）斜井随着钻井技术的发展和油田开发的需要，定向斜井不断增多。
这些井的井身轨迹由于本身就为一条斜线，使得抽油杆在这种斜井的往复运动过程中必然会与油管产生接触，从而造成摩擦磨损。
统计2009年出现偏磨情况的389口井中，斜井103口，侧钻井45口，直井233口。
斜井中泵挂处于造斜点以下，即管杆处于斜井段的43口井，占总偏磨井数的11%。
油田抽油机井管杆断脱原因分析及综合治理对策
油田抽油机井管杆断脱原因分析及综合治理对策摘要：抽油杆在机抽井生产中起着传递动力的作用，长期在交变载荷的作用下做周期性的往复运动，并且井下条件复杂，随着抽油杆断裂频次呈现逐渐增多，抽油杆断、脱失效已经严重影响了油田的原油产量和油井维护费，增大了吨油成本。
所以，对造成抽油杆断、脱失效的影响因素进行深入的调查和分析，开展抽油杆断、脱机理及防断、脱技术对策研究，寻找有效的预防和改进措施，对于国内有杆泵抽油具有重要的现实意义和应用价值。
关键词：抽油机，杆管，断脱原因，治理对策前言有杆抽油设备包括了抽油机、抽油泵以及抽油杆到油管柱和液柱等诸多附件。
抽油杆是有杆抽油设备中的重要部件。
抽油杆在抽油机工作时发挥了传递动力的作用，承受着静载荷及各种动载荷，诸如惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷等，在这种交变载荷的作用下，不断地重复有固定周期的运动，易使金属达到其疲劳极限，并且井下各种复杂的工作条件会使抽油杆发生腐蚀和机械磨损，抽油杆断裂的现象就会频繁发生。
随着油田挖潜力度的不断加大，油井泵深不断增大，而老油田抽油杆老化、斜井偏磨、腐蚀等问题日益严重，使得抽油杆断脱井次不断增加，不仅困扰着油井的正常生产，而且增加了采油成本，近几年这一矛盾表现得更加突出。
1抽油机井杆管断脱原因分析1.1疲劳破坏抽油杆在工作过程中，承受不对称循环载荷的作用，上部光杆承受的载荷包括：抽油杆柱的载荷，液柱载荷，抽油杆柱、油管柱和液柱的惯性载荷，抽油杆柱在运动中受的摩擦阻力，抽油管柱和油管柱的弹性引起的振动载荷，由液击引起的冲击载荷，由井斜变化、螺纹不同心、悬绳器摆动等因素造成的扭力等七方面的力。
而抽油杆柱承受的载荷随深度有所变化，因此，抽油杆柱承受的不是简单的不对称循环载荷，而实际上中和点以下的抽油杆承受的是不对称拉压循环载荷，加上抽油杆柱本身未加工面积达85％以上，不可避免地会有疲劳源存在，从而产生疲劳断裂。
负荷变化引起的疲劳破坏分析：光杆负荷在上下冲程中是不相同的，在保证产量的前提下，长冲程和小冲次可以使负荷变化最小，负荷的变化主要与光杆的冲程和抽油机悬点负荷有关。
抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法
抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法时间：2011-04-14 09:38:10.0 作者：网络来源：网络转摘在有杆泵抽油过程中，抽油杆柱下行过程中受到阻力。
在其下部自重不能抵消阻力，处于受压状态。
当压力增大到一定程度时，抽油杆发生弯曲变形，这种弯曲变形在油管内径的约束下，呈螺旋状。
杆柱失稳弯曲至少有三方面的危害：①增大冲程损失，降低泵效；②增加超应力破坏的机会；③增大杆管间的磨损，容易造成抽油杆断脱和油管漏失。
一、抽油杆柱受压段分析抽油杆柱下部在下行过程中受到的阻力被一定长度的杆柱重量抵消，杆柱上出现一个中和点，中和点以下杆柱处于受压状态。
自中和点向下抽油杆压应力逐渐增大，在其下端达到最大。
受压应力变化的影响，受压杆段发生三种形态的过渡。
靠近中和点部分由于杆柱的刚度和较小的压应力，杆柱保持挺直，不会弯曲。
向下随着压应力的增大，抽油杆发生弹性弯曲变形。
再向下，当压应力超过弹性极限后，杆柱将发生不可恢复的塑性弯曲变形。
当然，如果下行时阻力不够大，或者抽油杆的材料、结构性能较好，杆柱就可能不存在塑性变形段或弹性变形段。
由于杆柱最下端压应力最大，所以靠近下端是杆柱最容易受到失稳弯曲变形破坏的薄弱部分。
这部分的螺旋状弯曲变形最大，螺距最短。
以前，人们认为，杆柱下行时，下端受到的阻力主要包括，液流通过游动阀的阻力和柱塞与泵筒间的摩擦力。
但是，通过分析，阻力并不仅此两项，在杆柱下端面还受到向上的浮力。
1.液流阻力液流阻力来源于液流通过游动阀时发生的水头损失作用于柱塞和阀座孔间的环行面积的力。
Pv = nk·Δpv·(F - fo)其中，Δpv = hv·ρl·gω = 2πn/60μ = f(Re)分析以上关系式，可以看出：⑴.随着νl值增大，Re减小，μ减小，hv减小，Pv增大，即液流阻力Pv与液体的运动粘度νl成正比。
⑵.随着F增大，一方面（F-fo）增大（对于标准游动阀，F/fo的值近似常数，为(D/do)2≈22=4）, Pv增大；另一方面do增大，Re增大，使Pv减小。
抽油杆偏磨机理及防治措施
抽油杆偏磨机理及防治措施摘要：阐述了抽油杆偏磨机理，分析抽油杆偏磨特征、抽油杆工作状态、含水率、沉没度、抽汲参数及柱塞偏磨对杆管偏磨的影响，并提出了相应的防治措施。
关键词：抽油杆；偏磨；防治措施1抽油杆偏磨机理抽油杆柱所受的轴向分布力与集中轴向压力的大小是决定抽油杆柱是否产生偏磨的主要因素。
由于水驱抽油机井杆管偏磨不是一种普遍现象，而是一种特殊现象。
因此造成杆管偏磨的原因也将是一种或是几种特殊的生产条件，即抽油杆柱在一种或集中特殊生产条件的作用下，使抽油杆柱所受的轴向分布力降低，或者使抽油杆柱所受的集中轴向压力增加，从而导致抽油杆柱屈曲，并最终造成杆管偏磨。
弯曲的抽油杆与套管内壁接触后，由于受到套管内壁的横向约束，当轴向压力大到一定某个极限时，抽油杆柱会继续发生屈曲，而且这种屈曲与一般压杆的屈曲行为有显著的不同，根据其各种形态的不同，可以把屈曲分为四个阶段：（1）轴向压缩载荷较小，未达到欧拉公式计算的临界载荷时，抽油杆柱处于直线平衡状态。
见图1a。
（2）当轴向压缩载荷达到欧拉公式的临界力时，抽油杆将发生屈曲，但只是一个正弦波状的弧形，与套管内壁只有一个接触点，但是对于非常细长的抽油杆来说，如果没有安装扶正器，这种屈曲基本上都会发生，见图1b。
由于抽油杆下行阻力比由欧拉公式得到的临界压力大得多，而且径向间隙相对于细长的抽油杆来说是很小的，因此这个阶段很短，很快甚至瞬间就会发生正弦屈曲。
当轴向压力到达某个极限值时，抽油杆将变成一条平面曲线，成为多个波长的正弦波状曲线，即正弦屈曲。
见图1c。
（3）若载荷继续增加，当轴向压缩载荷到达另一个极限值时，抽油杆柱将变成一条空间螺旋线状曲线，螺旋状的抽油杆与套管内壁完全接触，这样，抽油杆与套管内壁的接触由点接触变成了线接触，此即所谓的抽油杆柱螺旋屈曲，见图1d，其产生的杆管摩擦力急剧增加。
（4）当抽油杆发生螺旋屈曲后，若载荷继续增加，将会使抽油杆与套管内壁的接触力显著增加。
抽油杆柱设计方法
抽油杆柱设计方法抽油杆柱设计方法 9.3.4.1 抽油杆柱力学模型抽油杆柱力学模型是用来对抽油杆柱在抽油过程中受力状况进行分析计算的工具。
在抽油过程中，抽油杆承受到交变载荷的作用，要使得其能够安全有效的工作，其受力状况分析至关重要。
另外，抽油杆柱在抽油过程中的受力状况也是进行抽油机井工况分析和生产参数优化设计的重要依据。
(1) 抽油杆重力gL q F r r =(9-25)式中，r F 为抽油杆柱在空气中的重力，N ；L 为抽油杆柱长度，m ；r q 为抽油杆柱的每米质量，kg/m 。
(2) 液柱载荷(折算) in p out rm p l P A P A A F ?-?-=)((9-26)式中，l F 为作用在柱塞上的液柱载荷，N ；rm A 为最下一级抽油杆截面积，m 2；p A 为抽油泵活塞截面积，m 2；out P 为泵排出口处压力，Pa ；in P 为泵吸入口处压力，Pa 。
(3) 流体通过凡尔孔的阻力2232)(72925.1N S f A F p p l v =μρ (9-27)式中，v F 为流体通过凡尔孔的阻力，N ；l ρ为流体密度，kg/m 3；0f 为凡尔孔过流面积，m 2；p S 为活塞有效冲程，m ；N 为冲数，rpm ；μ为由实验确定的凡尔流量系数，由下式计算：<-?=≥-?+=4Re 6.0Re 4Re 7.1Re 10)3(lg 225.010)4(lg 325.0225.0N N N N μμ(9-28)llp p Vo f N S A d N μρ=0Re 19(9-29)式中，0v d 为凡尔孔直径，m ；l μ为流体粘度，Pa.S 。
(4) 抽油杆柱惯性载荷=ri F )/1(17902l r N S F r +??(上冲程) (9-30)=ri F )/1(17902l r N S F r -??(下冲程) (9-31)式中，ri F 为抽油杆柱惯性载荷，N ；S 为冲程，m ；r 为抽油机曲柄半径，m ；l 为抽油机连杆长度，m 。
抽油机井抽油杆柱滞后现象的认识与防治
抽油机井抽油杆柱滞后现象的认识与防治作者：何显斌来源：《中国科技博览》2014年第15期[摘要]大庆油田萨南开发区在开发过程中，因抽油杆柱滞后而检泵和维修的抽油机井数量明显增多，抽油杆柱滞后现象发生后，不但影响抽油机井的正常生产和原油产量的完成，同时造成检泵率上升，增加了作业和抽油机维修费用。
本文通过对抽油杆柱滞后现象的认识，结合生产现场实际摸索出防治抽油杆柱滞后的方法。
[关键词]抽油杆柱滞后预防治理中图分类号：TE933.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0307-01一、抽油杆柱滞后现象的认识抽油杆柱滞后是指抽油机下行程过程中，抽油杆柱的下行速度小于驴头下行速度，即方卡子下行速度低于悬绳器的下行速度，使悬绳器上平面与方卡子下平面之间产生相对位移，发生悬绳器与方卡子之间的撞击现象。
抽油杆柱发生滞后有以下几种现象。
1、抽油杆柱发生滞后前，上行载荷增加或变化不大，下行载荷逐渐变小，测取的上、下冲程电流有上升趋势，随着时间推移下冲程电流上升较明显，同时电动机在下行程过程中声音变大；2、抽油杆柱滞后，有时会发生光杆顶端与驴头横梁相碰击，造成光杆弯曲；3、抽油杆柱滞后严重时，悬绳器与方卡子之间发生周期性撞击，使方卡子松动脱落，造成井下抽油泵不能工作；4、抽油杆柱滞后发生初期，下行程过程中悬绳器、毛辫子和光杆有晃动现象；杆柱滞后严重时会造成悬绳器、毛辫子脱出，抽油机不能正常工作；5、抽油杆柱滞后初期，电动机皮带在抽油机下行程中发生打滑或发出异常声响；杆柱滞后严重时会造成皮带断脱或烧毁；6、实测示功图下载荷逐渐变小，下载荷线向基线靠近且变的光滑出现凹底，当下载荷线与基线接触时就会发生杆柱滞后现象；7、计量单井原油产量逐渐下降；8、化验单井采出液中聚合物浓度有上升趋势；二、抽油杆柱滞后产生的原因1、井筒结蜡是造成杆柱滞后的一个原因。
由于杆、管结蜡严重使抽油杆柱下行时阻力增大，结蜡严重时杆柱会卡死在井筒中，使抽油机无法工作。
孤岛油田抽油井杆管偏磨原因及治理措施
孤岛油田抽油井杆管偏磨原因及治理措施摘要：偏磨腐蚀而造成抽油井检泵作业的工作量非常大，严重地影响采油时率，进而影响原油生产。
通过对形成偏磨腐蚀的多种因素进行了较为系统的分析，并对防治措施进行总结和分析，为抽油井杆管偏磨的治理指出了方向。
关键词：油管抽油杆磨损腐蚀治理中图分类号：te34 文献标识码：a 文章编号：0引言胜利油田油井的约80%使用抽油机采油技术。
偏磨腐蚀而造成油井检泵作业的工作量约占全年抽油机井检泵作业工作量总和的50%，管、杆的使用寿命也因偏磨腐蚀而缩短了40%～60%。
因此探索应用新技术、新工艺减少偏磨腐蚀,是降低采油成本的有效措施之一。
1抽油机井管杆偏磨原因分析1.1井斜的影响自然井斜，从垂直来看，井筒是一条弯曲旋扭的线条，油井井深超过600m～800m一般会出现扭曲现象。
随着钻井技术的发展和油田开发需要，定向斜井不断增多。
地层蠕变造成套管变形，使井段出现弯曲变形，地层蠕变严重时会导致油井报废。
由于套管变形和井斜使油管产生弯曲。
在抽油机井生产时，抽油杆的综合拉力f或综合重力(抽油杆的重力和各种阻力的合力)产生了一个水平分力，在水平分力(抽油杆对油管内壁的正压力)的作用下，油管和抽油杆接触产生摩擦。
在弯曲度较小的地方，油管内壁和抽油杆接箍产生摩擦，油管偏磨面积较大，磨损较轻。
而弯曲度越大的地方，不仅油管内壁与抽油杆接箍产生摩擦，油管内壁与抽油杆杆体也产生摩擦，油管偏磨面积较小，磨损较严重。
1.2油井生产参数的影响在偏磨腐蚀的油井中，冲程短、冲次高时，偏磨的部位相对较小，偏磨次数频繁，磨损较严重，破坏力大。
许多抽油机井的冲程为≤3m，冲数为6次/min，磨损较严重。
1.3产出液介质的影响当油井产出液含水大于74.02%时产出液换相，由油包水型转换为水包油型。
也就是说，管、杆表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触金属，腐蚀速度增加。
摩擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。
抽油杆加重受力分析
抽油杆加重受力分析张鹏举 王 兴(中原油田特种车辆修造总厂,河南 濮阳 457001) 摘 要 本文分析了抽油杆在工作时的受力情况,及抽油杆在下端加重时受力情况的变化和对提高泵抽吸效率的影响。
关键词 抽油杆;加重;冲程 抽油杆是有杆抽油装置的一个重要部分,在抽油机和泵之间传递动力,在抽汲循环中,抽油杆反复地被拉伸、压缩,使下部活塞和泵套的相对运动距离,即泵的有效冲程减小,降低了泵的抽汲效率。
由下表可以知道,抽油杆在下放中,上部受拉,下部受压,冲程损失在0.2～0.6m之间。
井号级数×总长地面冲程(m)泵冲程(m)地面负荷(K N)泵负荷(KN)马11-14×2237.29Umax=2.931Umin=-0.0072.410-0.421Fmax=63.95Fmin=46.315.67-3.01马19-63×1409.56Umax=2.978Umin=-0.0022.645-0.175Fmax=58.80Fmin=33.0814.68-2.43马11-172×1293.82Umax=2.968Umin=-0.0072.723-0.104Fmax=58.43Fmin=37.1210.90-3.96桥10-214×1856.21Umax=2.996Umin=0.0032.478-0.287Fmax=75.71Fmin=52.1919.76-2.75桥4-84×1795.77Umax=3.119Umin=-0.0412.473-0.170Fmax=62.74Fmin=42.3119.89-8.34桥18-184×1710.98Umax=2.062Umin=-0.0022.715-0.102Fmax=80.67Fmin=27.9718.78-11.81和采收率。
②在气井钻井、完井、投产、措施、生产、修井等各个环节系统采取气层保护措施,可以有效防止和减少气层损害,明显提高气井采气指数。
抽油杆防失稳技术
抽油杆防失稳技术
于学信;吴家松;魏亚峰;王观华;高恒超;陈文秋;黄伟
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】2011(039)007
【摘要】抽油杆的失稳弯曲是造成抽油机井杆管偏磨与断脱的直接原因之一,防止抽油杆失稳弯曲是解决抽油机井杆管偏磨的有效途径。
针对抽油杆失稳弯曲,研究了抽油杆底部集中加重技术及抽油杆缓冲补偿技术。
前者是在抽油杆底部采用防偏磨加重抽油杆降低中和点的位置以解决抽油杆失稳问题,后者则是采用抽油杆防失稳补偿器解决振动载荷造成的杆管失稳弯曲及杆管偏磨问题。
现场应用表明,该技术防偏磨效果较好,杆管偏磨井的检泵周期明显延长。
【总页数】2页(P86-87)
【作者】于学信;吴家松;魏亚峰;王观华;高恒超;陈文秋;黄伟
【作者单位】胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000;胜利油田分公司采油工艺研究院,257000
【正文语种】中文
【中图分类】TE933.2
【相关文献】
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4.抽油杆防断脱工具心杆断脱原因分析及改进 [J], 赵炜;罗懿;邹皓;刘金林;刘晓瑜
5.抽油杆断脱机理分析及防断脱技术的应用 [J], 李风海
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抽油杆失效分析及下部措施
抽油杆失效分析及下部措施摘要：当油田开采进入中后期，油井的产能逐渐降低，开采难度增加，抽油杆长期在承受交变载荷以及腐蚀介质的协同作用，还有在水平井和斜井中还有偏磨等原因，使得抽油杆成为最常见的失效部位。
因此，要确保油田的高效运行，减少作业维护费用，实现降本节效就必须提升技术实力和管理水平。
本文就清河采油厂杆失效情况进对造成抽油杆偏磨的原因进行分析，为抽油井的杆管偏磨防治提供了参考。
关键词：抽油杆；失效井；治理方法中图分类号：TE385引言：2021年1-5月，通过对清河采油厂167口井的作业情况调查，共有53口井抽油杆失效，占失效总数的31.7%，由作业现场起出情况中发现，抽油杆失效的主要原因是偏磨和腐蚀。
本文通过对八面河区块作业维护资料进行统计，对抽油杆失效原因进行分析，对下部工作提出了建议。
一、抽油杆失效因素分析（一）化学因素的关系：八面河油田原油的地面密度约为0.8822~0.9870g/cm3，地面粘度在38.76~16396.34mpas，油田水总矿化度在30000~50000范围内，采出液为为型，Cl-离子浓度达到18500，PH值为5.6~6.0。
抽油杆面临的腐蚀情况主要CaCl2有以下三种：1.电池腐蚀。
由于抽油杆材质与钢材类似，含有不同种类的杂质，比成微粒状存在的碳化铁杂志，由于其电极电位高，相对之下易成为电池的阴极，导致同样与电解质接触的纯铁阳极发生腐蚀，八面河油田的地层水处于酸性环境，加剧了电池腐蚀的过程。
2.表面非均匀腐蚀。
由于抽油杆在井筒中不可避免的出现受力不均或者表面磨损的情况，受力较大的部分以及杆表面磨损的金属部分就会成为阳极，导致抽油杆腐蚀断裂情况出现。
3.氧浓度差腐蚀。
八面河区域油田水溶解氧的含量为0-0.2mg/l，主要原因是介质不均匀以及生活污水等影响造成分布不规律，由奈斯特方程式：式中E——实际电位，V；E0——基本电位，V；[O]——O2的浓度，rag／L；[OH-]——OH-的浓度，mg／L。
常见抽油杆断脱分析及其优化措施
２ 优 化措施 及效 果
２ ． １ 调 整 工 作 制 度
下， 全井 管柱 的 弯 曲变 形 将 使柱 塞 与泵 筒 之 间难 以
保 持轴 向同心 。因此 ， 泵 内柱塞 在 运动 中 ， 泵 筒 对柱 塞 的横 向制约将 导致 泵筒 带动 油 管柱 径 向摆动 。油
度 的增 大 ， 还会使 载荷大幅增加 ， 振 动 载 荷 明显 加
大， 当超 过抽 油杆 的许 用 应力 ， 即造成抽 油杆断 。 井 况影 响 。供液 能 力差 。地 质条件 差也 是造成
杆 断 的重要 因素 。 含 水较 高 。 Ｘ 队油井含 水基本变 应 力 的循 环 特 性 ， 用 来表
动循环。 抽 油杆 内产 生 的从 ６ 血到８ 一 的交 变 应力 不
到 的液 体摩 擦 力 急 剧增 加 ， 极 易导 致结 蜡 点 上部 的
抽油 杆 柱 产生 屈 曲 ， 从 而 发 生 偏磨 、 杆断 ， 即结 蜡增
属 于上 述两 种特性 ， 其循 环特性 为 非对 称循 环 。
１ ． ２ 影响 因素
大抽 油杆 上下 行 阻力 ， 造成 杆柱 弯 曲 ， 杆、 管 偏磨 ， 增 大杆 断几 率 。
实 际生产 过 程 中 ， 由于 抽油 杆 柱 与 油 管 柱都 不
是 理想 的 刚性体 ， 均存 在 弯 曲变 形 。 在垂 直悬 挂 条件
杆断 与管 理 。 调整 抽 油机平 衡 ， 使上下 冲程 时间 基本 相等 ， 减 小动 载荷 ， 减 小 杆管 形 变磨 损 。现 在 Ｘ 队 每 口抽 油 机平衡 率基 本达 到 ８ ８ ， 就很 大的减少
井 沉没度小 ， 油 套环 形空 间 内的液 体就 少 ， 对 油 管的
抽油杆柱故障原因分析及防治对策
当油井 抽汲排量 不 匹配时 ， 整个井筒在 往复运 动过程 中产
生“ 液击 ” 。在液 击期 间产生 的大 量动使 用寿命 已超过疲 劳循环基数 。
增加 了油杆 与油管 的偏 磨 ， 同时发 生干磨 ， 从单 井分析 ， 发 生多次断 脱的油 井抽油杆 断脱位 置基本 上 致 杆断 的纵 向弯 曲 ；
１ 抽油杆断脱现状
ｑ ｂ ｌ ６ ｍ ｍ抽油杆 柱的 中下部 ， 主 要原 因是 油井 达到一 定的 井深 ，
杆柱 中（ Ｉ ） １ ６ ｍ ｍ抽油杆 比例偏大 ， 其重量 、 刚度和 强度 通过 对侯市 区多年杆 柱故障 井次统计 ， 前 期所 占比例逐年 泵深 较大 ， 杆柱 承 受的拉 应 力大 ， 疲劳 破坏 严 上升 ， 经过 ２ ０ ０ ５ － ２ ０ １ １ 年 的综合治理 ， 大范 围的更换有 问题 的油 不能 克服活 塞下 行的 阻力 ，
在各种 载荷 作用 下 ， 抽油 杆会 发 生疲 劳 ， 虽 然抽油 杆承 受
当“ 狗腿 ” 度较大时 ， 抽油 杆的 中性 点以下 为两 面受 摩擦 ，
抽油杆 与油管 内壁的一面 产生摩擦 ， 下冲程时 ， 由于 的 最大疲劳应 力小于 材料的 强度承受 力 ， 但是长年 累 月重复作 上 冲程 时 ， 抽 油杆发 生 弯 曲， 从而 另一 用， 在抽 油杆的 个别 部位 ， 当达 到临界 点时 ， 将 会产 生 裂纹 ， 最 管 杆内 各种摩 擦阻 力和 重力 作用 ，
增 一降为 ５ ２ 口井 。最大井 斜 角绝大 多数小 于 ３ Ｏ 度， 直 一增 一
０ ０ － ３ ０ ０ ｍ前开 始 降斜 ， 进入 油 层段 井斜 量、 液 柱重 量 、 和液 柱的惯 性载 荷 、 工 作 中还会 有摩擦 阻 力 、 杆 降类 型一般 进入 油 层 ２ 角均小于 １ ０ 度 ， 井身剖面呈一 “ Ｓ ” 型 ， 而这种 井身剖面使 管杆容 柱振 动载 荷和 冲击 载荷 。所 以抽油 杆在 工作 中承 受着 各种 不 对称 的变动载荷。 易产生偏磨 。
3-2 抽油混合杆柱的设计方法
抽油混合杆柱的设计方法中国石油大学（北京）石油天然气工程学院 檀朝东应用抽油混合杆柱的目的在于尽可能地提高有效冲程进而提高泵效，因此设计中采用由多级抽油杆组成的混合抽油杆柱，并增大它在整个混合杆柱中所占的比例，各级钢丝绳抽油杆仍采用等强度设计原则，而在钢丝绳和常规杆（加重杆部分）间不采用此原则设计杆柱长度，但必须满足强度要求。
1 混合抽油杆上行程的力学分析[1-2]在上行程时混合抽油杆柱的受力主要有以下几部分： 1）柱塞上的静液柱载荷上冲程中，游动凡尔关闭，液柱作用在柱塞上的载荷：())(j r l j z zl L L g A A F +-=ρ （1）2）柱塞的重量和惯性力 )(z z Z zg a g A L F ±= （2）3）柱塞和衬套间的摩擦力当井液的含水不超过50％时，一般认为柱塞和衬套间为边界润滑，其摩擦力由下式计算 ：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=δηδπzz z z d V L p d L F 2 （3） 当含水超过50％时，认为柱塞和衬套之间可能发生干摩擦，此时产生的摩擦力由下式计算：14094.0-=δz d dF （4）4）杆柱与液体之间的摩擦力① 钢丝绳杆段与液体之间的摩擦力[3]钢丝绳杆段与液体之间的摩擦力为V m f L F r r wr )(2πη=.ϕ （5）()()mmm m m m m m f r ln 11ln ln 21ln 2222++-+-+-=（6）ϕ为钢丝绳杆的表面特性的无量纲修正系数，一般由实验确定。
② 加重杆段与液体之间的摩擦力V m f L F j j wj )(2πη= （7）()()1ln 11)(222--+-=m m mm m f j所以总摩擦力()V m f L m f L F F F j j r r wj wr w )().(2+=+=ϕπη （8） 5）流体的惯性力[]max )()(a L A A L A A F j j t r r t l la -+-=ρ （9）6）液体与油管之间的摩擦阻力在上冲程，流体与油管之间的摩擦阻力作用在柱塞上，其最大值可由下式确定：()()p tl L V m m m m F max 2221ln 113.12⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=πη （10）7）抽油杆在液体中的重量()()r r r r l j j jjl fg L A L AF ρρρρρρ-+-=18.918.9 （11）8）惯性载荷()max a L A L A F j j j r r r a ρρ+= （12）9）纵振在悬点上引起的振动载荷杆柱自由纵振在悬点上引起的振动载荷v F 为：()()()∑∞=++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=002212sin 1218n nj j j r rr v t n n a A E a A E V F ωπ （13） 0ω—自由振动圆频率，La20πω= 最大振动载荷发生在20πω=t 、5π…处，实际上由于存在阻尼，振动将会随时间快速衰减，故最大值是在20πω=t 处。
抽油杆断脱分析与防治对策
抽油杆断脱分析与防治对策随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，抽油杆断脱事故是造成抽油机井检泵的主要原因，严重影响抽油机井的正常生产;通过对抽油杆断、脱的原因進行详尽的分析，并提出防治抽油杆断脱的主要对策以及在日常生产中应注意的问题。
标签：抽油杆;断脱;偏磨;对策1 抽油杆断脱原因分析1.1 抽油杆的受力状况引起的断脱问题在传递动力的过程中，抽油杆的负荷因为抽油杆柱的位置而出现不同，上部的抽油杆的受力也相对较大，而其下部位置的抽油杆受力则相对较大。
在一般状况之下，抽油杆在液体中会受到重力、活塞以及上液柱荷载以及惯性力的影响，也会疏导抽油杆弹性幼儿的振动力、液体与活塞运动中不一致或者泵没有充满等因素造成的冲击荷载以及柱塞、泵筒等零部件之间的摩擦力的作用与影响。
在上下冲程中因为抽油杆受力大小差异较大，其上冲程中的抽油杆受力相对较大，而下冲程中抽油杆的受力则相对较小，对此有抽油杆就是一种在交变荷载影响之下的一种周期性的往复运动，这也就会导致抽油杆在交变荷载作用之下造成抽油杆脱扣、断裂等问题;而如果抽油杆超过应力极限也会造成疲劳性的断裂问题;毛辫子反转也会造成抽油杆出现脱扣等问题。
1.2 抽油杆的机械磨损由于抽油机井上行程中，抽油杆受拉，因此不存在弯曲，而在下行程中，抽油杆带着柱塞下行时，杆柱上部要承受下部的重量受拉;泵内的液体及泵筒内壁对活塞的助力，致使杆柱下部收压，当压力达到一定值时，使抽油杆失稳，造成抽油杆产生螺旋弯曲，导致抽油杆与油管偏磨损坏。
所以，重点研究抽油杆在下行中的受力状态。
根据抽油杆在下行中的受力状态的理论分析，选取了8口抽油杆偏磨比较严重的井，并对这8口井抽油杆在下行中所受的力进行实际计算。
通过计算发现，随泵径加大、泵深增加，下行时使抽油杆下部受压的力也增加，相应地杆管弯曲越严重。
从2005年到2010年因杆断脱检泵的174口现场发现下行磨损均有且较严重，说明下行杆柱受压弯曲是偏磨的主要原因。
抽油机井杆断脱原因分析与预防对策
抽油机井杆断脱原因分析与预防对策作者：冯学敏来源：《智富时代》2019年第04期【摘要】在油田开发生产中，抽油机井抽油杆的断脱是影响生产的重要原因，通过对油田抽油杆断脱原因进行分析研究，提出预防抽油杆断脱的预防对策方法，延长抽油杆的使用寿命，保证油井的正常生产。
【关键词】抽油杆；断脱；防断脱技术；预防对策抽油杆是有杆抽油设备的重要部件，它将抽油机动力传递给井下抽油泵。
抽油杆的疲劳强度和使用寿命决定和影响着整套抽油设备。
油田有杆抽油井在机械采油中约占92%之多，随着油田开采年限的增长，下泵深度不断加深，由抽油杆断脱而造成的维护、措施作业井有上升趋势。
抽油杆断脱事故严重影响了原油产量，增加了修井费用，提高了原油成本。
1、抽油机井杆断脱原因分析1.1疲劳造成的破坏（1）抽油杆的工作环境差。
在实际的工作过程中，抽油杆受到不对称循环荷载的作用，杆的上部分所承受的具有抽油杆柱、液柱、惯性荷载等几个方面的荷载综合力。
其次还受到抽油杆运动过程中的摩擦阻力、管柱和油管柱弹性所导致的振动荷载，液击所产生的冲击荷载，同时由于井斜的变化和螺纹不同心、悬绳器摆动等多方面的因素综合导致的扭力等七个方面的荷载和力等。
同时抽油杆柱的荷载要随着开采深度的加深而持续加深，致使抽油杆下半部分的张应力转换为了压应力。
导致了抽油杆弯曲，在一定程度上提升了扭力和摩擦力。
加重了抽油杆下部分工作的负担，同时由于抽油杆所承受的荷载是不对称循环的，实际上中和点以下的抽油杆未加工的面积超过了85%，致使设备产生了多处的疲劳源。
疲劳源的存在容易引发抽油杆的疲劳断裂。
（2）抽油杆的强度不足。
当前所使用的抽油杆强度一般使用无限寿命疲劳计算。
实际上是将抽油杆的许用应力保持在疲劳极限以下，致使抽油杆在理论上而言工作循环的次数与实际工作的循环次数相比大了107次。
那么抽油杆的实际应用过时也可以最大拉应力以及许用应力实现强度的比较和核查。
1.2杆柱组合设计不合理。
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抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法
时间：2011-04-14 09:38:10.0 作者：网络来源：网络转摘
在有杆泵抽油过程中，抽油杆柱下行过程中受到阻力。
在其下部自重不能抵消阻力，处于受压状态。
当压力增大到一定程度时，抽油杆发生弯曲变形，这种弯曲变形在油管内径的约束下，呈螺旋状。
杆柱失稳弯曲至少有三方面的危害：①增大冲程损失，降低泵效；
②增加超应力破坏的机会；③增大杆管间的磨损，容易造成抽油杆断脱和油管漏失。
一、抽油杆柱受压段分析
抽油杆柱下部在下行过程中受到的阻力被一定长度的杆柱重量抵消，杆柱上出现一个中和点，中和点以下杆柱处于受压状态。
自中和点向下抽油杆压应力逐渐增大，在其下端达到最大。
受压应力变化的影响，受压杆段发生三种形态的过渡。
靠近中和点部分由于杆柱的刚度和较小的压应力，杆柱保持挺直，不会弯曲。
向下随着压应力的增大，抽油杆发生弹性弯曲变形。
再向下，当压应力超过弹性极限后，杆柱将发生不可恢复的塑性弯曲变形。
当然，如果下行时阻力不够大，或者抽油杆的材料、结构性能较好，杆柱就可能不存在塑性变形段或弹性变形段。
由于杆柱最下端压应力最大，所以靠近下端是杆柱最容易受到失稳弯曲变形破坏的薄弱部分。
这部分的螺旋状弯曲变形最大，螺距最短。
以前，人们认为，杆柱下行时，下端受到的阻力主要包括，液流通过游动阀的阻力和柱塞与泵筒间的摩擦力。
但是，通过分析，阻力并不仅此两项，在杆柱下端面还受到向上的浮力。
1.液流阻力
液流阻力来源于液流通过游动阀时发生的水头损失作用于柱塞和阀座孔间的环行面积的力。
Pv = nk·Δpv·(F - fo)
其中，Δpv = hv·ρl·g
ω = 2πn/60
μ = f(Re)
分析以上关系式，可以看出：
⑴.随着νl值增大，Re减小，μ减小，hv减小，Pv增大，即液流阻力Pv与液体的运动粘度νl成正比。
⑵.随着F增大，一方面（F-fo）增大（对于标准游动阀，F/fo的值近似常数，为(D/do)2≈22=4）, Pv增大；另一方面do增大，Re增大，使Pv减小。
通过实例计算表明，随着泵径D的增大，液流阻力Pv静增大。
⑶.随着S*n值增大，Vo增大，hv增大，但同时Re增大，μ增大，使hv减小，通过实例计算表明，随着抽汲速度（由冲程S和冲次n 决定）的增大，通过游动阀的局部水力损失hv静增大，进而使液流阻力Pv增大。
2．柱塞摩擦力
柱塞和衬套间的半干摩擦力采用文献[1]推荐公式计算。
3．浮力
可以证明，一端插入液体中的圆杆所受的浮力是作用在下端面中心、方向向上的力，其大小为该中心点位置所受液体压力与圆杆横截面积的乘积。
如果把包括柱塞在内的抽油杆柱下端面简化为抽油杆的横截面进行分析，断面所受的浮力就是断面处液体的压力与抽油杆横截面积的乘积。
Pb = Fr·H·ρl·g
4.向上合力
下冲程时抽油杆柱下部承受的通过端面向上集中作用的合力就是上述三种力之和。
Pu = Pv + Pf + Pb
显然，合力主要受下泵深度的影响，其次受下部抽油杆直径的影响，还与泵径、液体粘度、冲程和冲次等有关。
二、使用加重杆防治抽油杆柱失稳
防治抽油杆柱失稳弯曲变形的基本方法有两种，即使用扶正器或加重杆。
扶正器可修正杆柱弯曲变形，增强稳定性，但受到井下工具使用的限制，一般不使用。
最好的方法是使用加重杆来防治这种弯曲变形。
抽油杆柱下行程中，受压段呈螺旋状弯曲，并且螺距是向下逐渐减小的。
螺距可用下式计算。
假设当螺距不小于一定的长度（如一根抽油杆长度，约8米）时，杆柱失稳弯曲产生足够小的危害（此时抽油杆接箍能起到一定的扶正作用），那么可推倒出抽油杆允许承受的压力为
当抽油杆的某点压力超过Pcr时，则可将此点以下杆柱换为较粗的加重杆，以克服下行阻力，增大抗弯强度，其杆柱截面直径可用下式计算
再以不小于dz的数值确定标准杆径dz'。
最后根据
Pu - Pcr = Fz·Lz·(ρs-ρl)·g
得到加重杆长度
三、计算实例
[例1] 有某抽油井下泵深度为720m，抽油泵直径为70mm，柱塞有两个游动阀，抽油杆柱组合为φ25.4mm×400m+φ22mm×320m，冲程长度为2.7m，冲次是11次/分，采出液体的运动粘度为5×10-6 m2 /s，问下冲程时抽油杆柱下端所受到的阻力，并进行加重杆设计。
通过计算，得到：Pv=88N，Pf=1102N，Pb=2607N，Pu=3797N，dz=23.5mm，选dz'=25.4mm，则Lz=25.7m。
[例2] 有某抽油井下泵深度为1800m，抽油泵直径为38mm，柱塞有两个游动阀，抽油杆柱组合为
φ25.4mm×720m+φ22mm×540m+φ19mm×540m，冲程长度为5m，冲次是6次/分，采出液体的运动粘度为5×10-6 m2 /s，问下冲程时抽油杆柱下端所受到的阻力，并进行加重杆设计。
通过计算，得到：Pv=325N，Pf=534N，Pb=4861N，Pu=5721N，dz=26.0mm，选dz'=28mm，则Lz=99.1m。
从上面两例可以看出，下冲程时抽油杆柱下端所受到的阻力主要来自浮力，分别占68.7%和85.0%。
四、结论
1. 抽油杆柱下行过程中受到阻力，在其下部处于受压状态，发生螺旋状弯曲变形。
2. 抽油杆柱下行时，下端受到的阻力包括，液流通过游动阀的阻力、柱塞与泵筒间的摩擦力和下端面受到向上的浮力，其中浮力是主要因素。
3. 使用加重杆是防治抽油杆柱下部弯曲变形的有效方法。
加重杆设计应按细长压杆的稳定性原理来设计。
本文介绍了一种螺距限定的设计方法。
符号说明
Pv──抽油泵柱塞产生的液流阻力，N；
nk──抽油泵柱塞游动阀个数；
Δpv──采出液体流过游动阀的压力损失，Pa；
F──泵柱塞的全面积，m2；
fo──游动阀阀座孔的断面积，m2；
hv──采出液体流过游动阀的水力损失压头，m；
ρl──采出液体密度， kg/ m3；
g──重力加速度，m/s2；
μ──流量系数；
Vo──液体通过流动阀的流速，m/s；
Vp──抽油杆的最大瞬时速度，m/s；
S──冲程，m；
N──冲次， min-1；
ω──抽油机曲柄旋转角速度，rad/s；
Re──雷诺数；
do──游动阀阀座孔的直径，m；
νl──采出液的运动粘度，m2/s；
Pf──柱塞与衬套间的摩擦力，N；
D──抽油泵的直径，m；
δ──柱塞与衬套的间隙，m；
Pb──抽油杆柱下端所受到的浮力，N；
Fr──抽油杆的断面积，m2；
H──泵深，m；
Pu──抽油杆柱下端所受向上的合力，N；L──螺距，m；
E──弹性模量， Pa；
I──杆件横截面的惯性矩，m4；
P──压力，N；
d──杆件直径，m；
Pcr──临界压力，N；
Lr──抽油杆单根长度，m；
dr──抽油杆直径，m；
dz──计算的加重杆直径，m；
dz'──选定的加重杆直径，m；
Fz──加重杆的断面积，m2；
ρs──加重杆的密度， kg/ m3；
Lz ──加重杆长度，m；。