偏心環(huán)空中做軸向運(yùn)動的內(nèi)管所受粘彈性流體作用力的數(shù)值計算.pdf

1、聚合物驅(qū)作為一種主要的三次采油方法，雖然在大慶油田取得了較好的驅(qū)油效果，但是聚驅(qū)抽油機(jī)井也產(chǎn)生了諸如泵效下降、抽油桿偏磨、桿管斷脫、檢泵周期縮短等問題。這些問題的產(chǎn)生與產(chǎn)出液的粘彈性特征不無關(guān)系，而抽油桿在油管中又往往處于偏心的位置工作，這更加重了以上問題的產(chǎn)生。因此，研究聚驅(qū)工況下抽油桿所受產(chǎn)出液的作用力，數(shù)值計算偏心環(huán)空中做軸向運(yùn)動的內(nèi)管所受粘彈性流體的作用力，對于聚驅(qū)井抽油機(jī)工作參數(shù)的優(yōu)選，防止抽油桿偏磨具有重要的工程實際意義。

2、 本文采用了變系數(shù)二階流體本構(gòu)方程來描述聚驅(qū)井產(chǎn)出液的粘彈性流變性；建立了雙極坐標(biāo)系下變系數(shù)二階流體在內(nèi)管做軸向往復(fù)運(yùn)動的偏心環(huán)空中非定常流的基本方程，并進(jìn)行了數(shù)值求解；給出了偏心環(huán)空中做軸向運(yùn)動的內(nèi)管所受粘彈性流體作用力的計算公式，數(shù)值計算了內(nèi)管所受粘彈性流體的作用力，并分析了偏心度、內(nèi)管沖程、沖次等因素對作用力大小及方向的影響。數(shù)值計算結(jié)果表明，對于變系數(shù)二階流體在內(nèi)管做軸向勻速運(yùn)動的偏心環(huán)空中的定常流動，當(dāng)環(huán)空內(nèi)管靜止時，內(nèi)

3、管所受x方向合力Tx使內(nèi)管產(chǎn)生偏心效應(yīng)；而當(dāng)內(nèi)管勻速向上或向下運(yùn)動時，Tx在較小的壓力梯度下使內(nèi)管產(chǎn)生居中效應(yīng)，在較大的壓力梯度下使其產(chǎn)生偏心效應(yīng)；且隨著偏心度的增大，Tx使內(nèi)管居中或偏心的效應(yīng)也更加明顯；而對于冪律流體，Tx卻為零。無論是二階流體或是冪律流體，z方向的合力Tz與Tx相比都要小得多。 數(shù)值計算結(jié)果還表明，對于變系數(shù)二階流體在內(nèi)管做軸向往復(fù)運(yùn)動的偏心環(huán)空中的非定常流動，在給定的壓力梯度下，Tx在上沖程中使內(nèi)管產(chǎn)生居