聚驅抽油機井抽油桿柱動態(tài)仿真與防偏磨優(yōu)化設計.pdf

1、聚驅技術在我國油田得到了充分的發(fā)展，大幅度提高油井產(chǎn)量的同時，也帶來了許多問題。由于產(chǎn)出液具有非牛頓性，使得抽油桿柱的振動特性發(fā)生了變化，而且桿管偏磨比水驅更為嚴重，這是聚驅抽油機井急待解決的兩個重大問題。因此，研究聚驅抽油機井產(chǎn)出液對抽油桿柱振動特性的影響，對于指導扶正器配置間距設計、完善聚驅抽油機井動態(tài)參數(shù)仿真與運行優(yōu)化技術都具有重要的理論和實際意義。 本文應用冪律流本構方程和動量守恒方程，建立了冪律流桿管環(huán)空速度分布模型及

2、抽油桿柱液體摩擦阻力計算模型。深入分析了冪律流體桿管環(huán)空速度分布的影響因素。通過大量計算表明，速度分布的關鍵點(速度零點和最大點所在的位置)僅與桿徑、油管內徑和產(chǎn)出液的冪律指數(shù)相關，并依此定制了用于求速度關鍵點的BP網(wǎng)絡訓練樣本。 以冪律流抽油桿柱液體粘滯阻力的計算模型為基礎，并應用等功條件提出了冪律流條件下抽油桿柱阻尼系數(shù)的計算方法，并依此建立了聚驅抽油桿柱軸向振動的數(shù)學模型和仿真模型。和水驅層流抽油桿柱軸向振動的數(shù)學模型比較

3、，該模型包括有速度項的冪律指數(shù)。仿真與現(xiàn)場實測結果對比表明，該模型具有較高的精度，能夠滿足工程需要。 以抽油桿動態(tài)仿真為基礎，建立了聚驅抽油井抽油桿柱扶正器優(yōu)化配置的數(shù)學模型，通過計算表明，聚驅抽油桿柱所受的法向力，對中性點以下扶正器的配置影響較小，而對中性點以上扶正器的配置影響較大。 使用Visual Basic 6.0開發(fā)工具，編制了《聚驅抽油機井抽油桿柱動態(tài)仿真與防偏磨優(yōu)化設計》軟件。應用實例表明，該軟件具有較高的