随着油田开采的难度增大,越来越多的油田采用定向井采油设备,发生在定向井中的杆管偏磨现象也越来越严重。为了减少杆管偏磨的发生,各油田均采用安装扶正器的方式,将杆管偏磨转化成扶正器与油管的摩擦。目前对扶正器的配置方法是将相邻两扶正器之间的杆柱看做铅直杆柱,用抽油杆柱静力学方法计算抽油杆柱的横向最大挠度。但未考虑抽油杆柱所受的泵端交变载荷对于抽油杆柱横向振动的弯曲变形影响,也未深入研究杆柱在油管内弯曲变形的规律、杆管接触状态和接触压力等。为此本文进行进一步研究,分析了定向井抽油杆柱横向振动特性与扶正器配置间距的设计方法,本文主要开展了以下几个方面的工作:首先,根据定向井的测点数据模拟出完整井眼轨迹,得到定向井的二维井眼轨迹数据,分析了定向井抽油杆柱所受的环境载荷并对其所受的环境载荷进行简化。其次,考虑抽油杆柱受到的轴向交变载荷,建立了交变载荷作用下简支梁横向振动的力学模型及数学模型。运用有限差分法求解了四阶非线性偏微分方程,分析了轴向交变载荷下各因素对横向振动最大位移的影响,并将静载荷与交变载荷作用下的横向最大位移进行比较,得出了轴向交变载荷作用下的横向最大位移小于静载荷作用下的最大位移的结论。再次,建立了抽油杆柱有限元分析模型,考虑轴向交变载荷对横向振动刚度矩阵的影响,建立了整体杆柱的横向振动模型,得到轴向交变载荷下抽油杆柱横向振动的动态特性。将有限元方法下的杆柱横向振动特性与微分方程求得的横向振动特性进行对比,直观的展示出整体抽油杆柱在交变载荷下的横向振动情况。最后,介绍了现有抽油杆柱扶正器布置的方法,根据交变载荷下整体抽油杆柱的横向振动特性,提出了扶正器布置的新方法和布点优化的约束条件。