有桿泵抽油系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、有桿抽油方法是應(yīng)用最早也最為廣泛的一種人工舉升采油法.有桿抽油系統(tǒng)的組成不應(yīng)只是抽油機(jī)、抽油泵、抽油桿等硬件,還應(yīng)包括大量的相關(guān)設(shè)計(jì)軟件.因此,有必要開(kāi)展油田有桿泵采油系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析方法的研究,以滿(mǎn)足油田生產(chǎn)的需要.有桿抽油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)歷了幾乎與石油工業(yè)同樣長(zhǎng)的歷史.隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,有桿抽油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與整個(gè)石油工業(yè)一起進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期,開(kāi)始進(jìn)入了較準(zhǔn)確地、優(yōu)化設(shè)計(jì)的階段.本文結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)有桿抽油系統(tǒng)進(jìn)行建模計(jì)算和分析,主

2、要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:(1)建立了斜井抽油桿柱載荷計(jì)算數(shù)學(xué)模型,按照修正的美國(guó)石油學(xué)會(huì)抽油桿柱設(shè)計(jì)理論,研究了斜井抽油桿柱的設(shè)計(jì)方法的具體實(shí)現(xiàn).在測(cè)井資料處理中,采用三次樣條插值法、最小曲率半徑處理測(cè)井曲線(xiàn).(2)對(duì)API RP 11L《推薦作法》進(jìn)行設(shè)計(jì)編程.以產(chǎn)量為目標(biāo)根據(jù)無(wú)量綱參數(shù)曲線(xiàn)、抽油桿柱組合數(shù)據(jù)表來(lái)合理選擇抽油泵、油管、抽油桿柱組合,并對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè).在設(shè)計(jì)中將6組無(wú)量綱參數(shù)曲線(xiàn)離散,按照曲線(xiàn)的不同特點(diǎn)進(jìn)行插值來(lái)實(shí)

3、現(xiàn)編程.通過(guò)推導(dǎo)混合桿柱的等效彈性模量、等效體密度、等效剛度和固有頻率等設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算公式,設(shè)計(jì)混合桿柱組合.(3)運(yùn)用在均質(zhì)處采用隱式差分格式、節(jié)點(diǎn)處采用變步長(zhǎng)的有限差分的混合方法求解抽油桿柱的波動(dòng)方程.通過(guò)此算法,能計(jì)算出抽油桿柱在任意時(shí)刻,任意截面的位移和載荷,而且該方法在計(jì)算時(shí)無(wú)條件穩(wěn)定,特別適用于對(duì)斜井的預(yù)測(cè).(4)采用力學(xué)分析的方法,結(jié)合測(cè)井資料,由下到上計(jì)算了抽油桿柱的扶正器間距和軸向力.假定抽油桿柱上只有扶正器處與油管接