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近幾年來，我國抽油機技術(shù)有了較快的發(fā)展，其類型近50種。為了解示范區(qū)內(nèi)現(xiàn)役不同類型抽油機在現(xiàn)場的運行情況，以指導下一步在較大范圍內(nèi)進行機采設備的選型和推廣，依據(jù)相關(guān)國標對油田示范區(qū)內(nèi)在役抽油機的運行狀況和性能指標進行了檢測和評估。限于篇幅，本文討論的是抽油機機架受力測試有限元分析狀況。
為了解和掌握示范區(qū)內(nèi)經(jīng)過優(yōu)化配置過的不同類型在役抽油機機架的受力情況，選擇了示范區(qū)內(nèi)使用量較大的以及正在推廣使用的常規(guī)游梁抽油機、雙驢頭抽油機、擺桿式抽油機以及變輪式抽油機等幾種機型作為實驗測試機型。測試部位選擇抽油機機架的四個主肢。
選擇測試的抽油機應是示范區(qū)內(nèi)懸點載荷在額定負荷附近，生產(chǎn)參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化的在役抽油機。
采用應變測量的方法測量抽油機機架的受力。在機架主枝的測試部位使用黏結(jié)劑黏貼應變計，應變計采用90°應變花、半橋測量的方式。當機架主肢在載荷作用下產(chǎn)生受壓變形時，黏貼在構(gòu)件上的應變計與構(gòu)件一起產(chǎn)生相應的變形，其應變計的電阻值發(fā)生相應的變化，電橋輸出一定的電流信號，經(jīng)應變儀濾波、放大等處理后，生成標準信號。通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換最后進入到計算機進行數(shù)據(jù)和曲線的記錄和儲存。
抽油機機架的測力布點圖見圖1。抽油機支架是由4個主肢組成，主肢采用型鋼。根據(jù)抽油機的工作特點和受力情況，在抽油機支架的每一個主肢上布置一個測點，共計4個測點；光桿2個測點(測量懸點的載荷情況)，互成180°。
測試是在抽油機正常運行一段時間后進行。當懸繩器快到下死點時，利用專用的卸載裝置墊入到井口與懸繩器之間，使抽油機懸點不再承受載荷，實現(xiàn)抽油機載荷為零，從而達到儀器調(diào)零的目的。
根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式特點，抽油機支架屬于變截面的軸心受壓格構(gòu)柱，計算整體穩(wěn)定性時，必須將變截面的格構(gòu)柱等效成等截面的格構(gòu)柱。經(jīng)過轉(zhuǎn)換及各種計算后，其最后的軸心受壓格構(gòu)柱的穩(wěn)定應力計算公式為：σ穩(wěn)=α·ＮＧ+β·Ｎφ·Ａ式中：α—恒載系數(shù)；β—動載系數(shù)；ＮＧ—抽油機支架所承受的恒定載荷；Ｎ—最大載荷作用下支架所承受的載荷；φ—根據(jù)支架本身的結(jié)構(gòu)計算出的換算長細比查表所得的抽油機支架的整體穩(wěn)定系數(shù)；Ａ—抽油機支架各大腿毛截面面積之和。
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