基于示功圖抽油機井動液面計算方法研究

目錄1引 緒 聲波儀測量動液面的不 示功圖的作 目錄1引 緒 聲波儀測量動液面的不 示功圖的作 常用動液面預測方 抽油井工況診斷技術發(fā) 動液面計算數(shù)學模 數(shù)學模型的建 早期阻力系數(shù)計 吉布斯阻尼系數(shù)計 23抽油泵運動學函數(shù)推 動液面深度計算原 泵工作原 泵沉沒壓力數(shù)學模 油套環(huán)空壓力分布計 環(huán)空氣柱壓計 流體物性參數(shù)計 第4章c#程序編 程序功能流程 程序設計思 程序界面展 5結果分析與討 總 6致 參考文 1122.1聲波儀測量動液面的22.1聲波儀測量動液面的2.2示功圖的作準確的方法來用地面的示功圖計算井下的示功圖。19662.3常用動液面預測方準確的方法來用地面的示功圖計算井下的示功圖。19662.3常用動液面預測方2.4抽油井工況診斷技術2.4抽油井工況診斷技術33.1數(shù)學模型的3.1.1系數(shù)和吉布斯提33.1數(shù)學模型的3.1.1系數(shù)和吉布斯提出的很相似如式（3-1）所示[3]cHPRHHcASii7.36106q。4567563.1.2由公式(3-2)給出[3]C24567563.1.2由公式(3-2)給出[3]C214 1ln l 1rr2aamm21B12lnm2B2m4式中Pas3Dt——油管直徑Dr——抽油桿直徑3.2抽油泵運動的變化可用帶阻尼的波動方程來描述，由公式（3-6）給出Dt——油管直徑Dr——抽油桿直徑3.2抽油泵運動的變化可用帶阻尼的波動方程來描述，由公式（3-6）給出Ux,ta22(x,t)cUU(xt——txa——聲波在抽油桿柱中的傳播速度（聲波在碳素鋼中傳播速度m/s7（3-nD(t) (ncosntnsin2nU(t) (ncosntnsin20、n、n及0、n、n求解方程如下（3-9）到（3-12）TD(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TnD(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0TnU(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TU(t)sinntdt（n=0,1,2……TD(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TnD(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0TnU(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TU(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0式中144塊等寬舉行進行近似求解。以公式（3-7）nx [On(x)cosntPn(x)sinU(x,t)2rncosntsinF(x,t)EAr[rtx斷面上的總載荷F(xt+xOn(x)(Knchnxnshnx)sinanx(nshnxnchnx)cosanPn(x)(Knshnxnchnx)cosanx(nchnxnshnx)sinC1nn a2C11nn a2nnnK nEA nnnnn EA 級的尾端數(shù)據(jù)作為下一級計算的邊界條件進行多級求解即可得到[6]3.3動液面深度計算原 計算模型建立動液面深度的確定方法[9]3.3.1圖1內壓力P(t)在柱塞運上下往復運動過程中不斷改變，由泵吸入壓力 PoPoPi，柱塞完成卸載或加載過程：當固定閥開啟后,液體從井筒進入泵筒此時p=Pi，液體吸入過程中泵載保持不變；當游動凡兒開啟后,液體排出泵筒進入油管pPo3-121（3-FptPpfpfrP(21（3-FptPpfpfrP(t)fpWpFptPpP(t)fpWp式中FptPp——游動閥上部的壓力P(t)Wpffp、fr——柱塞、抽油桿的截面積，m23.3.221fpsPfo式中l(wèi)fo——閥孔截面積，m23-2式中NRe—do—凡爾孔徑游動閥上部的壓力計算公3-2式中NRe—do—凡爾孔徑游動閥上部的壓力計算公式如下（3-25）所示PpPhlP(t)PnPpfpfrPnPfpWpP(t)PnPpfrPpPfpWp2Ppfpfrfpuf22P f（3-f2Phfpfrffpuf22P fff忽略掉柱塞與泵筒間的摩擦阻力fpd即為油井液柱載荷Wl，可由示功圖2Phf忽略掉柱塞與泵筒間的摩擦阻力fpd即為油井液柱載荷Wl，可由示功圖2PhfpfrWP2Plnffpp基于油井示功圖得到油井液柱載荷Wl，即可利用上式計算出油井泵沉沒壓力3.3.3PnPDPo———抽油泵以上油柱產(chǎn)生的壓力，Pa3-3goPD(x)Psoexp()Z0goPD(x)Psoexp()Z0av式中x——g——P0——Tav——平均溫度Zav——對應溫度壓力下的氣體壓縮因子Pso——井口套壓(絕對PD(x)——x處的氣柱壓力(絕對)，MPa（2）（3）根據(jù)已繪的泵功圖計算得到泵吸入口壓力和泵的沉沒壓力（4）（5）應用Beggs-Brill方法或Orkiszewski方法計算井筒沿程壓力損失和環(huán)空壓力適的壓力間隔p，假設、和適的壓力間隔p，假設、和平均密度和摩分別按段塞流和霧流計算平均密計算氣相存容比、平均密度和摩擦3.4流體物性參數(shù)計（1）（3-35）1000(o1.20610R3soBo式中 o33Rsmm3.4流體物性參數(shù)計（1）（3-35）1000(o1.20610R3soBo式中 o33RsmmBo——在平均壓力及平均溫度條件下的原油體積系數(shù) 141.5oB0.972oF2.25To(1.40410411.172Rg30(1.8Ts(1.40410410.393Rg30(1.8TsP——平均壓力，Pa(5)lo(1fw)w式 fw——體積含水率，小數(shù)glo(1fw)w式 fw——體積含水率，小數(shù)g3.4844103gZ(T式中gkgm3GQl(3-1KP(3-1.15735.2462 (3-G(1fwtr(HL)tt(3-0 Ql——油井產(chǎn)液量,tdfw——質量含水率ot0——地表恒溫層溫度，Cotr——油層溫度，C4C#程序編4.1程序功能4C#程序編4.1程序功能4-1程序設計4-2程序設計4-24.3程序界面4-34.3程序界面4-34-44-5圖4-5圖4-64-64-84-85結果分析與討4-1CYJY-12-6-粘度沖程5最大載荷油層中深5結果分析與討4-1CYJY-12-6-粘度沖程5最大載荷油層中深最小載荷抽油泵油壓下泵深度套壓/日產(chǎn)液量4-199-124-299-124-2泵深深度面深度15253544-299-124-2泵深深度面深度152535456總6總致謝致謝T.A.Eberltt,T.A.Eberltt,J.W.Jennlngs:AnImprovedFinite-DiffrernceCalculationofDownholeDynamometerCardsforSucker-RodPumps[J],SPEProductionEngineering1992.2J.G.Svinos:UseofDownholePulsationDampenerToEliminatetheEffectofFluidInertiaonaRodPumpSystem[J],SocittyofPetroleumEngineerGibbsS.G.MethodofDeterminingSuckerRodPumpingPerformance[J].U.S.李春葆，譚成予，金晶，曾平.C#程序設計教程[M].張琪.采油工程原理與設計[M].楊麗萍.用示功圖計算抽油機井動液面深度[J].石油地質與工程，2010,9,24(5):101-張勝利等抽油機井示功圖法計算動液面的修正算法[J石油鉆采工藝，陳德春，薛建泉，廖建貴.抽油泵合理沉沒壓力的確定方法[J].（5：75-王淑梅.用泵的示功圖法計算抽油機井的產(chǎn)量[J].油田地面工程，1990,9（1：19-劉祥武.用示功圖計算動液面深度的研究方法[J].中國石油與化工標準與質量，12（下孫秀英.油井動液面的求解方程推倒及應用[J].河南石油，2006,6（18：54-T.A.Eberltt,T.A.Eberltt,J.W.Jennlngs:AnImprovedFinite-DiffrernceCalculationofDownholeDynamometerCardsforSucker-RodPumps[J],SPEProductionEngineering1992.2J.G.Svinos:UseofDownholePulsationDampenerToEliminatetheEffectofFluidInertiaonaRodPumpSystem[J],SocittyofPe